結(jié)構(gòu)有限元分析0001

1、中國(guó)海洋大學(xué)本科生課程大綱 課程名稱 結(jié)構(gòu)有限元分析 課程代碼 09003022 課程屬性 專業(yè)知識(shí) 課時(shí)/學(xué)分 32/1 課程性質(zhì) 必修 實(shí)踐學(xué)時(shí) 16 責(zé)任教師 石湘 課外學(xué)時(shí) 32 一、課程介紹 1 課程描述： 本課程是船舶與海洋工程專業(yè)重要的結(jié)構(gòu)計(jì)算分析課程，通過多媒體教學(xué)和上機(jī) 練習(xí)，系統(tǒng)學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)有限元FEM的基本原理和方法，熟悉掌握通用的有限元軟件 ANSYS進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力和動(dòng)力分析的方法和步驟。 2 設(shè)計(jì)思路: 有限元方法是一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，是一種具有重要經(jīng)濟(jì)意義 和巨大潛力的先進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)。因此選擇該課程作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的一門必修課程, 主要介紹結(jié)構(gòu)有限元的基

2、本原理和方法，還選擇了通用的有限元軟件ANSYS進(jìn)行示例 分析。包括要求掌握有限元法的基本思想和基本原理、平面剛架結(jié)構(gòu)的有限元法、彈 性力學(xué)平面問題以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問題的有限元基本理論，并通過通用的有限元軟件 ANSYS 了解解決相關(guān)問題的過程，同時(shí)掌握ANSYS進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力和模態(tài)分析的基本 步驟和方法，了解ANSYS進(jìn)行結(jié)構(gòu)瞬態(tài)動(dòng)力分析的基本步驟。 3 課程與其他課程的關(guān)系 先修課程：結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈性力學(xué)。本課程與結(jié)構(gòu)力學(xué)和彈性力學(xué)相關(guān)，在掌握了 結(jié)構(gòu)分析的基本概念和方法之后才能很好地學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)有限元分析。在后續(xù)課程中結(jié)構(gòu) 有限元分析為學(xué)生在海洋平臺(tái)設(shè)訃課程設(shè)訃及畢業(yè)設(shè)計(jì)中提供了結(jié)構(gòu)分析的方法和軟

3、 件工具。 二、課程目標(biāo) 本課程的U標(biāo)是學(xué)習(xí)掌握現(xiàn)代結(jié)構(gòu)分析方法FEM,初步掌握通用的有限元軟件 ANSYS,為船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度校核提供計(jì)算結(jié)果，為海洋結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng) 分析提供建模基礎(chǔ)。 三、學(xué)習(xí)要求 結(jié)構(gòu)有限元分析是一門理論和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，在機(jī)房上課，人手一臺(tái)計(jì)算 機(jī)，強(qiáng)調(diào)實(shí)際ANSYS操作能力的培養(yǎng)。要達(dá)到以上學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生必須： （1）按時(shí)上課，上課認(rèn)真聽講，積極參與結(jié)構(gòu)分析典型案例分析。本課程將包含較 多的課堂有限元ANSYS作業(yè)練習(xí)和課后結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算作業(yè)。 （2）保質(zhì)保量地按時(shí)完成課堂ANSYS作業(yè)練習(xí)和課后結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算作業(yè)，每位 學(xué)生一個(gè)賬號(hào)通過網(wǎng)絡(luò)提交課堂AN

4、SYS作業(yè)，只有在各項(xiàng)作業(yè)中認(rèn)真練習(xí)才能夠不斷 提高ANSYS的操作水平和結(jié)構(gòu)分析的技能。 四、教學(xué)內(nèi)容 內(nèi)容順序 主題 計(jì)劃 課時(shí) 主要內(nèi)容概述 1.緒論 有限元法的基 本思想、基本 步驟及原理 2 1有限元法的基本思想和基本步驟，1.2有限元法的 工程應(yīng)用，1.3彈性力學(xué)的基本概念，1.4 ANSYS軟 件概述。 2. ANSYS的基本 操作方法 ANSYS的基 本概念和方法 2 ANSYS圖形用戶界而，ANSYS分析的基本步驟， ANSYS創(chuàng)建二維有限元模型，ANSYS的加載、求解 與結(jié)果后處理。 3.桿系結(jié)構(gòu)的有 限元法 平而剛架問題 有限元法的基 本原理和步驟 2 2.2平而剛架問題

5、的有限元法,2.3平面剛架問題解題 步驟與例題，2.4用ANSYS分析求解平面剛架問題。 4.彈性力學(xué)平而 問題的有限元法 彈性力學(xué)平面 問題的有限元 基本理論 2 3概述，3.2三角形單元單元分析，3.3三角形單元 整體分析，3.4等效節(jié)點(diǎn)力計(jì)算，3.5用ANSYS分析 求解彈性力學(xué)平而問題。 5.結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問 2 6.1動(dòng)力學(xué)方程，6.2單元質(zhì)量矩陣，6.3阻尼矩陣， 題的有限元法 題的基本概念 6.4 ANSYS動(dòng)力學(xué)分析基礎(chǔ)。 6. ANSYS的模態(tài) 分析 ANSYS結(jié)構(gòu) 模態(tài)分析的方 法和步驟 3 ANSYS動(dòng)力學(xué)分析的基本槪念及通用選項(xiàng)設(shè)眾， ANSYS模態(tài)分析的基本

6、方法和步驟。 7. ANSYS的瞬態(tài) 動(dòng)力分析 ANSYS瞬態(tài) 動(dòng)力分析的基 本方法和步驟 3 了解結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析數(shù)值解法的基本方程及時(shí)間積 分方法，ANSYS瞬態(tài)動(dòng)力分析的基本方法和步驟。 五、參考教材與主要參考書 1 有限元法基礎(chǔ)及ANSYS應(yīng)用，黃國(guó)權(quán)主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2004年6月第1版 2 有限元法及ANSYS程序應(yīng)用基礎(chǔ)，張力主編，科學(xué)出版社，2008年10月第1版 工程中的有限元法，T.R. Chandnipatla. A.D. Belegundu著，曾攀譯，淸華大學(xué)出版社，2006年 11月第1版 六、成績(jī)?cè)u(píng)定 （-）考核方式B.開卷考試：A.閉卷考試B.開卷考試C.論文D.考查E.其他 （二）成績(jī)綜合評(píng)分體系: 成績(jī)綜合評(píng)分體系 比例 1.平時(shí)作業(yè)成績(jī) 20% 2.期末考試成績(jī) 80% 總計(jì) 100% 七. 學(xué)術(shù)誠(chéng)信 學(xué)習(xí)成果不能造假，如考試作弊、盜取他人學(xué)習(xí)成果、一