《金屬塑性成形CAE技術》實驗教學大綱

《金屬塑性成形CAE技術》實驗教學大綱一、課程基本情況課程代碼：101134223310課程名稱（中/英文）：金屬塑性成形CAE技術/CAETechnologyforMetalPlasticForming課程類別：專業(yè)必修課程學分：2總學時：32理論學時：16實驗/實踐學時：16適用專業(yè)：材料成型及控制工程適用對象：本科先修課程：三維建模軟件及應用、塑性成形原理教學環(huán)境：多媒體教室開課學院：材料科學與工程學院二、課程簡介1．課程任務與目的本課程任務主要為使學生掌握板材塑性成形基本理論，板材成形極限、板材塑性成形有限元原理，以及金屬塑性成形CAE技術，該技術主要利用有限元技術對塑性成形的應力、應變進行模擬分析，預測應力集中、開裂、變形等缺陷，對板材成形過程進行模擬分析；解決復雜板成形問題，如彎曲、拉深成形等典型板料沖壓工藝，液壓成形、滾彎成形等特殊成形工藝，為板料成形工藝及模具設計提供幫助。通過本課程學習，使學生能掌握有限元分析軟件的使用，通過仿真進行優(yōu)化設計，以獲得最佳的工藝方案和工藝參數(shù)，增強工藝的穩(wěn)定性、降低材料消耗、提高生產效率和產品的質量。2．對接培養(yǎng)的崗位能力掌握板材塑性成形基本理論，板材成形極限、板材塑性成形有限元原理、，以及金屬塑性成形CAE技術，能夠利用有限元技術對板材塑性成形過程進行模擬分析，具有綜合運用所學知識分析和解決問題的能力。三、實驗教學目標1.課程對畢業(yè)要求的支撐[畢業(yè)要求指標點2.2]能夠綜合運用所學專業(yè)知識對材料成型領域工程典型問題進行分析建模。[畢業(yè)要求指標點3.3]能夠用圖紙、設計說明書等形式表達設計成果，體現(xiàn)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。[畢業(yè)要求指標點5.2]能夠根據(jù)現(xiàn)代材料成型方法，開發(fā)或選擇使用恰當?shù)默F(xiàn)代專業(yè)設備或者測試技術解決材料成型復雜工程問題，同時能夠充分認識各種方法和技術的優(yōu)點和存在問題。2.實驗教學目標對應畢業(yè)要求指標點，具體內容如下1．了解金屬材料成型過程所用到的基本原理以及金屬塑性成形CAE技術的概念、方法、特點及用途，具有分析、選用相關現(xiàn)代模擬手段進行工程問題模擬仿真能力；（支撐畢業(yè)要求2.2）2．了解金屬塑性成形CAE模擬軟件及其應用范圍、應用環(huán)境、工作界面、基本操作；熟悉利用CAE軟件進行參數(shù)化建模的基本命令、建模方法及建模技巧；（支撐畢業(yè)要求3.3）3．熟練掌握模擬軟件的基本操作過程，培養(yǎng)學生應用計算機模擬手段的工程應用的能力；能夠根據(jù)具體工程問題選用軟件對工程問題的關鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)進行模擬仿真，并根據(jù)模擬結果分析、解決問題或優(yōu)化工藝參數(shù)；熟悉國際材料成型計算機模擬與仿真發(fā)展趨勢，具有一定的國際視野和交流能力。（支撐畢業(yè)能力要求5.2）四、實驗項目和學時安排序號實驗/實踐項目名稱實驗學時實驗類型實驗要求每組人數(shù)備注1模擬軟件基本操作4綜合性必做12拉深成形過程模擬4綜合性必做13液壓脹形過程模擬4綜合性必做14拼焊沖壓過程模擬4綜合性必做1五、實驗內容實驗一模擬軟件基本操作實驗目的：1.熟悉DYNAFORM的工作環(huán)境和界面。2.掌握DYNAFORM工具欄、命令按鈕、菜單命令和鍵盤的自定義。3.掌握DYNAFORM中鼠標的操作方法。4.掌握曲面和單元的創(chuàng)建和保存。5.熟悉網格劃分功能。實驗設備：計算機，安裝DYNAFORM軟件。實驗內容及步驟：1.定制工具欄，進一步掌握DYNAFORM的按鈕操作。2.熟悉用戶界面，熟悉下拉菜單、任務窗格、設計管理區(qū)、工具欄、圖形工作區(qū)、狀態(tài)欄等功能。3.建立一個簡單單元，或打開一個單元，練習鼠標操作，包括平移、旋轉、翻轉和網格劃分。4.零件的保存。實驗二拉深成形過程模擬實驗目的：1.掌握簡單拉深成形的模擬過程。2.會正確進行前處理和邊界條件設置，能夠獨立完成簡單的模擬。實驗設備：計算機，安裝DYNAFORM軟件。實驗內容及步驟：對一款帶凸緣的支架零件進行相應的拉深成形模擬。1.導入模型。2.前處理設置。3.傳統(tǒng)設置。4.后處理。實驗三液壓脹形過程模擬實驗目的：1.掌握簡單液壓脹形的模擬過程。2.掌握自動設置方法。實驗設備：計算機，安裝DYNAFORM軟件。實驗內容及步驟：對一款圓形管件進行相應的液壓脹形過程模擬。1.導入模型。2.編輯零件 。3.網格劃分。4.修補網格。5.自動設置。6.后處理。實驗四拼焊沖壓過程模擬實驗目的：1.掌握對簡單拼焊零件的沖壓過程模擬。2.掌握快速設置方法。實驗設備：計算機，安裝DYNAFORM軟件。實驗內容及步驟：對一款拼焊汽車覆蓋件進行相應的沖壓過程模擬。1.導入模型。2.前處理設置。3.快速設置。4.創(chuàng)建壓邊圈。5.雙動設置。6.定義坯料零件。7.定義壓邊圈零件。8..定義凹模零件。9.定義材料。10.求解計算。11.后處理。六、實驗報告格式實驗名稱（一）實驗目的（二）實驗內容（三）實驗思考題（四）實驗成績七、考核方式（一）實驗成績的構成實驗成績占課程綜合評定成績比例為20%，參考實驗考勤、實驗操作及實驗報告成績綜合給定，作為課程綜合成績的一部分。（二）評分標準1.實驗成績以百分制或五級制（優(yōu)、良、中、及格、不及格）填報，按比例記入該課程成績中。2.多個實驗項目的要最后填報平均成績。3.按照實驗指導書的具體要求，根據(jù)每個學生實驗前的預習準備，實驗過程的考查，實驗操作情況及實驗報告的質量，綜合給出實驗成績。4.實驗評分包括三個方面：①平時考勤(占10％)主要包括：上課出勤和紀律。②實驗操作（占70％）主要包括：獨立完成上機操作，以及上機操作圖形質量。③實驗思考題（占20％）評分等級：評定成績分優(yōu)、良、中、及格和不及格五個等級。優(yōu)：90分以上，良：80-89分，中：70-79分，及格：60-69分，不及格：59分以下，也可以以百分制給出兩個實驗的綜合成績。實驗成績評定及考核標準考核環(huán)節(jié)考核結果及標準評估項目及權重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（＜60分）實驗預習及實驗紀律（20%）實驗前能夠按照實驗要求，提前預習，掌握實驗內容，掌握實驗安全操作規(guī)程，遵守實驗紀律實驗前能夠按照實驗要求，提前預習，較好的掌握實驗內容、掌握實驗安全操作規(guī)程，遵守實驗紀律實驗前能夠按照實驗要求，提前預習，了解實驗內容、實驗安全操作規(guī)程，較遵守實驗紀律實驗前能夠按照實驗要求，提前預習，基本了解實驗內容、實驗安全操作規(guī)程，較遵守實驗紀律實驗前未能按照實驗要求，未提前預習，不了解實驗內容、未能掌握實驗安全操作規(guī)程實驗操作（40%）能夠根據(jù)實驗目的，獨立設計優(yōu)化實驗步驟，獨立或合作完成實驗操作，且操作規(guī)范；準確記錄實驗現(xiàn)象，并對實驗現(xiàn)象進行綜合的分析討論，得出合理的實驗結果能夠根據(jù)實驗目的，獨立設計實驗步驟，獨立或合作完成實驗操作，操作較為規(guī)范；記錄實驗現(xiàn)象較為準確，并對實驗現(xiàn)象進行綜合的分析討論，得出較為合理的實驗結果能夠根據(jù)實驗目的，設計實驗步驟，獨立或合作完成實驗操作，操作基本規(guī)范；記錄實驗現(xiàn)象，并對實驗現(xiàn)象進行分析討論，得出實驗結果能夠根據(jù)實驗目的，設計出基本的實驗步驟，基本能完成實驗操作，操作基本規(guī)范；記錄實驗現(xiàn)象，并對實驗現(xiàn)象進行初步分析討論，得出實驗結果不能根據(jù)實驗目的，設計出相應的實驗步驟，不能完成實驗操作或操作不規(guī)范；不能記錄實驗現(xiàn)象，不能對實驗現(xiàn)象進行分析討論，不能得出實驗結果實驗報告（40%）實驗報告能夠獨立完成，內容完整，數(shù)據(jù)合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表規(guī)范。能夠正確完成實驗報告中提出的問題，并對實驗中遇到的問題進行深入的討論，提出自己的見解。實驗報告能夠獨立完成，內容完整，數(shù)據(jù)較為合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表基本規(guī)范。能夠較好的完成實驗報告中提出的問題，并對實驗中遇到的問題進行討論，提出意見。實驗報告能夠獨立完成，內容完整，數(shù)據(jù)基本合理，能夠進行數(shù)據(jù)處理，圖表基本規(guī)范。能夠基本完成實驗報告中提出的問題，能對實驗中遇到的問題進行討論。實驗報告基本能夠獨立完成，內容完整，數(shù)據(jù)圖表齊全，基本完成實驗報告中提出的問題。實驗報告不能獨立完成，存在抄襲現(xiàn)象，報告中提出的問題沒有或基本沒有回答。八、教學資源主要參考書：（1）龔紅英等主編．金屬塑性成形CA