《結構有限元分析》課程教學大綱

1、PAGE PAGE - 4 -本科生課程大綱課程名稱結構有限元分析課程代碼09003022課程屬性專業(yè)知識課時/學分32/1課程性質必修實踐學時16責任教師 課外學時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)重要的結構計算分析課程，通過多媒體教學和上機練習，系統(tǒng)學習結構有限元FEM的基本原理和方法，熟悉掌握通用的有限元軟件ANSYS進行結構靜力和動力分析的方法和步驟。2.設計思路： 有限元方法是一種現(xiàn)代設計方法，應用于結構設計中，是一種具有重要經濟意義和巨大潛力的先進結構設計技術。因此選擇該課程作為結構設計方面的一門必修課程，主要介紹結構有限元的基本原理和方法，還選擇了通用的

2、有限元軟件ANSYS進行示例分析。包括要求掌握有限元法的基本思想和基本原理、平面剛架結構的有限元法、彈性力學平面問題以及結構動力學問題的有限元基本理論，并通過通用的有限元軟件ANSYS了解解決相關問題的過程，同時掌握ANSYS進行結構靜力和模態(tài)分析的基本步驟和方法，了解ANSYS進行結構瞬態(tài)動力分析的基本步驟。3.課程與其他課程的關系先修課程：結構力學、彈性力學。本課程與結構力學和彈性力學相關，在掌握了結構分析的基本概念和方法之后才能很好地學習結構有限元分析。在后續(xù)課程中結構有限元分析為學生在海洋平臺設計課程設計及畢業(yè)設計中提供了結構分析的方法和軟件工具。二、課程目標本課程的目標是學習掌握現(xiàn)代

3、結構分析方法FEM，初步掌握通用的有限元軟件ANSYS，為船舶與海洋工程結構設計、強度校核提供計算結果，為海洋結構動力響應分析提供建?；A。三、學習要求結構有限元分析是一門理論和實踐性都很強的課程，在機房上課，人手一臺計算機，強調實際ANSYS操作能力的培養(yǎng)。要達到以上學習任務，學生必須： （1）按時上課，上課認真聽講，積極參與結構分析典型案例分析。本課程將包含較多的課堂有限元ANSYS作業(yè)練習和課后結構有限元計算作業(yè)。 （2）保質保量地按時完成課堂ANSYS作業(yè)練習和課后結構有限元計算作業(yè)，每位學生一個賬號通過網絡提交課堂ANSYS作業(yè)，只有在各項作業(yè)中認真練習才能夠不斷提高ANSYS的操作

4、水平和結構分析的技能。四、教學內容內容順序主題計劃課時主要內容概述1. 緒論有限元法的基本思想、基本步驟及原理21.1 有限元法的基本思想和基本步驟，1.2 有限元法的工程應用，1.3 彈性力學的基本概念，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2ANSYS 圖形用戶界面，ANSYS分析的基本步驟，ANSYS創(chuàng)建二維有限元模型，ANSYS的加載、求解與結果后處理。3. 桿系結構的有限元法平面剛架問題有限元法的基本原理和步驟22.2 平面剛架問題的有限元法，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. 彈性力學平面

5、問題的有限元法彈性力學平面問題的有限元基本理論23.1 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)點力計算，3.5 用ANSYS分析求解彈性力學平面問題。5. 結構動力學問題的有限元法結構動力學問題的基本概念26.1 動力學方程，6.2 單元質量矩陣，6.3 阻尼矩陣，6.4 ANSYS動力學分析基礎。6. ANSYS的模態(tài)分析ANSYS結構模態(tài)分析的方法和步驟3ANSYS動力學分析的基本概念及通用選項設定，ANSYS模態(tài)分析的基本方法和步驟。7. ANSYS的瞬態(tài)動力分析ANSYS瞬態(tài)動力分析的基本方法和步驟3了解結構動力響應分析數(shù)值解法的基本方程及時間積分

6、方法，ANSYS瞬態(tài)動力分析的基本方法和步驟。五、參考教材與主要參考書1 有限元法基礎及ANSYS應用，黃國權主編，機械工業(yè)出版社，2004年6月第1版2 有限元法及ANSYS程序應用基礎，張力主編，科學出版社，2008年10月第1版3 工程中的有限元法，T.R. Chandrupatla, A.D. Belegundu著，曾攀譯，清華大學出版社，2006年11月第1版六、成績評定（一）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）成績綜合評分體系： 成績綜合評分體系比例%1.平時作業(yè)成績20%2.期末考試成績80%總計100%七、學術誠信學習成果不能造假，如考試作弊、盜取他人學習成果、一份