《計(jì)算機(jī)輔助高分子材料工程》課程教學(xué)大綱

《計(jì)算機(jī)輔助高分子材料工程》教學(xué)大綱課程編號(hào)：11140061英文名稱：ComputerAidedEngineeringinPolymerMaterials學(xué)分：1.5學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí)，其中實(shí)踐48學(xué)時(shí)先修課程：高分子物理、高分子化學(xué)、聚合物加工工程課程類別：專業(yè)主干課程授課對(duì)象：高分子材料與工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：化學(xué)化工學(xué)院修讀學(xué)期：第6學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)《計(jì)算機(jī)輔助高分子材料工程》是高分子材料與工程專業(yè)的專業(yè)課程之一。本課程以AutodeskMoldflow注射仿真軟件為教學(xué)工具，通過學(xué)習(xí)該軟件的使用，幫助學(xué)生加深對(duì)高分子材料加工工藝原理的理解，進(jìn)一步熟悉和完整掌握高分子材料注塑成型工藝的生產(chǎn)過程，訓(xùn)練學(xué)生使用計(jì)算機(jī)輔助高分子材料設(shè)計(jì)方面的技能，提高學(xué)生的實(shí)踐操作、動(dòng)手能力。本課程擬達(dá)到的課程目標(biāo):課程目標(biāo)1：專業(yè)知識(shí)方面，熟練掌握高分子材料注塑成型的基礎(chǔ)理論，尤其是聚合物流體的流變性及其與生產(chǎn)工藝的關(guān)系；了解、熟悉AutodeskMoldflow仿真軟件的設(shè)計(jì)思想；熟練掌握AutodeskMoldflow仿真軟件的操作方法和技巧，牢記模擬設(shè)計(jì)的一般原則。課程目標(biāo)2：專業(yè)能力方面，能夠?qū)φ麄€(gè)注塑過程進(jìn)行模擬分析，包括填充、保壓、冷卻、翹曲、取向、結(jié)構(gòu)應(yīng)力和收縮分析等；預(yù)測(cè)產(chǎn)品可能出現(xiàn)的缺陷，提高產(chǎn)品和模具設(shè)計(jì)的質(zhì)量；優(yōu)化注塑工藝，能夠根據(jù)產(chǎn)品性能和使用要求對(duì)成型加工條件進(jìn)行控制。課程目標(biāo)3：素質(zhì)發(fā)展方面，培養(yǎng)學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域的工程實(shí)踐和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，具備運(yùn)用基本原理和工具，根據(jù)科研、生產(chǎn)的具體要求，模擬模具內(nèi)部成型時(shí)的流動(dòng)形態(tài)，分析軟件預(yù)測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)修改制件和模具設(shè)計(jì)，提高制品質(zhì)量、降低成本，對(duì)注塑成型過程進(jìn)行完整設(shè)計(jì)的能力。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重3-3能夠進(jìn)行通用塑料和功能纖維等材料制備工藝流程設(shè)計(jì)，并在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)；課程目標(biāo)3M4-3能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，安全地開展實(shí)驗(yàn)，正確地采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；課程目標(biāo)1H5-3能夠針對(duì)具體的對(duì)象，開發(fā)或選用滿足特定需求的現(xiàn)代工具，模擬和預(yù)測(cè)專業(yè)問題，并能夠分析其局限性。課程目標(biāo)2H三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求學(xué)時(shí)類型對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1模流分析基礎(chǔ)知識(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：有限元設(shè)計(jì)思想；軟件的基本操作和功能；模具和注塑成型的基礎(chǔ)知識(shí)；要求：必修4演示、驗(yàn)證課程目標(biāo)1、22模型導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：一般分析流程；可用模型的種類及導(dǎo)入方式；操作界面的布局。要求：必修2演示、驗(yàn)證課程目標(biāo)1、23網(wǎng)格劃分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：網(wǎng)格劃分的基本原理、方法；網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)的方法與結(jié)果解析。要求：必修3演示、驗(yàn)證課程目標(biāo)1、24網(wǎng)格診斷及修復(fù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：網(wǎng)格缺陷的分類及診斷方式；網(wǎng)格修復(fù)工具的使用。不同網(wǎng)格劃分標(biāo)準(zhǔn)的掌握。要求：必修3演示、驗(yàn)證課程目標(biāo)1、25建模工具實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：點(diǎn)、線、區(qū)域的創(chuàng)建；單元移動(dòng)和復(fù)制的方法；模具表面的創(chuàng)建。要求：必修6演示、驗(yàn)證課程目標(biāo)1、26澆注系統(tǒng)的創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：澆注系統(tǒng)自動(dòng)和手動(dòng)創(chuàng)建；各種澆口的創(chuàng)建操作；使用建模工具創(chuàng)建普通澆注系統(tǒng)。要求：必修4演示、驗(yàn)證課程目標(biāo)1、27冷卻系統(tǒng)的創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：冷卻系統(tǒng)的自動(dòng)創(chuàng)建和手動(dòng)創(chuàng)建；各種冷卻系統(tǒng)在不同模型中的運(yùn)用方法與原則。要求：必修2演示、驗(yàn)證課程目標(biāo)1、28分析類型及材料選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：分析序列的選擇與組合；材料的選擇及材料數(shù)據(jù)庫的有效使用。要求：必修2演示、驗(yàn)證課程目標(biāo)1、29澆口位置分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：澆口位置設(shè)置的方法；澆口位置分析工藝參數(shù)設(shè)置。最佳澆口位置設(shè)置優(yōu)化。要求：必修3演示、驗(yàn)證課程目標(biāo)1、2、310成型窗口分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：成型窗口分析工藝參數(shù)設(shè)置；分析結(jié)果的解讀方法。要求：必修2演示、驗(yàn)證課程目標(biāo)1、2、311充填分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：充填分析工藝參數(shù)設(shè)置；填充分析結(jié)果解析；注射工藝條件高級(jí)設(shè)置。要求：必修6演示、綜合、設(shè)計(jì)課程目標(biāo)1、2、312流動(dòng)分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：流動(dòng)分析工藝參數(shù)設(shè)置；流動(dòng)分析結(jié)果解析；工藝分析優(yōu)化。要求：必修4演示、綜合、設(shè)計(jì)課程目標(biāo)1、2、313冷卻分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：冷卻分析工藝參數(shù)設(shè)置；冷卻分析結(jié)果解析；工藝分析優(yōu)化。要求：必修4演示、綜合、設(shè)計(jì)課程目標(biāo)1、2、314翹曲分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：翹曲分析工藝參數(shù)設(shè)置；翹曲分析結(jié)果解析；工藝分析優(yōu)化。要求：必修3演示、綜合、設(shè)計(jì)課程目標(biāo)1、2、3合計(jì)48注：實(shí)驗(yàn)要求包括必修、選修；實(shí)驗(yàn)類型包括演示、驗(yàn)證、綜合、設(shè)計(jì)等。四、課程教學(xué)方法課堂集中講授、動(dòng)畫及視頻展示，輔以獨(dú)立操作訓(xùn)練和個(gè)別指導(dǎo)。五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構(gòu)成與要求課程考核采用形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時(shí)操作訓(xùn)練、期末上機(jī)考組成，其中操作訓(xùn)練占40%、期末上機(jī)考核60%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）課程目標(biāo)4（分值）課程目標(biāo)5（分值）合計(jì)1操作訓(xùn)練52015402上機(jī)考核5302560課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值105040100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)成績考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分操作訓(xùn)練能夠熟練使用軟件的基本操作；模型設(shè)計(jì)和軟件使用合理規(guī)范；單項(xiàng)功能模擬分析結(jié)果正確。軟件的基本操作比較熟練；模型設(shè)計(jì)和軟件使用合理規(guī)范；單項(xiàng)功能模擬分析結(jié)果正確。軟件的基本操作比較熟練；模型設(shè)計(jì)和軟件使用存在一定問題；單項(xiàng)功能模擬分析結(jié)果基本正確。不能夠熟練使用軟件的基本操作；模型設(shè)計(jì)存在明顯缺陷；無法進(jìn)行正確的模擬分析。2.期末考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值觀測(cè)點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分上機(jī)考核網(wǎng)格劃分達(dá)到要求；澆注及冷卻系統(tǒng)創(chuàng)建合理、完整；能夠按要求獨(dú)立完成一個(gè)指定產(chǎn)品的全面模擬分析；分析優(yōu)化結(jié)果正確；報(bào)告制作完整。網(wǎng)格劃分達(dá)到要求；澆注及冷卻系統(tǒng)創(chuàng)建完整、比較合理；能夠按要求獨(dú)立完成一個(gè)指定產(chǎn)品的全面模擬分析；分析優(yōu)化結(jié)果正確；報(bào)告制作基本完整。網(wǎng)格劃分達(dá)到要求；澆注及冷卻系統(tǒng)創(chuàng)建基本完整、比較合理；能夠按要求獨(dú)立完成一個(gè)指定產(chǎn)品的全面模擬分析；分析優(yōu)化結(jié)果基本正確；報(bào)告制作基本完整。不能夠獨(dú)立完成一個(gè)指定產(chǎn)品的全面模擬分析；設(shè)計(jì)方案不能進(jìn)行分析優(yōu)化；澆注及冷卻系統(tǒng)創(chuàng)建存在根本性錯(cuò)誤。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《Moldflow2015模流分析從入門到精通》，陳艷霞主編，\o"電子工業(yè)出版社"電子工業(yè)出版社，2015年3月版；2．《Moldflow2012中文版完全學(xué)習(xí)手冊(cè)》，陳艷霞主編，\o"電子工業(yè)出版社"電子工業(yè)出版社，2012年2月版；（二）參考資料1．《