cae分析技术与工程应用.doc

课程编号:004204课程性质:素质教育课(限60人)先修课程:有限元基础与应用学分::24理论:6上机:18课外:48开课学期:第六学期适合层次:本科适合专业:车辆工程;热能动力;机械设计制造及其自动化,材料工程等一、课程的目的与任务有限元分析技术使得传统的设计分析成为历史,实现真正意义上的优化设计,工程设计的理念、思想和方法正在发生着深刻的变革。CAE技术中应用广泛的ANSYS是世界上最大的有限元分析软件之一,在工程领域中广泛应用。本课程是为机械类本科生开设的一门专业选修课,主要通过理论教学和上机实验,通过本课程的学****使学生能够更深层次的掌握有限元法的基本原理和方法,能够正确使用ANSYS产品并经过大量实践,不断提高和积累经验,最终达到灵活运用的程度,并能够利用CAE技术对简单汽车零部件进行有限元分析。为学****相关后续课程乃至从事CAE工作打下良好的基础。二、教学基本内容、教学和实验要求(一)教学基本内容1、、、、约束方程、、、(二)教学和实验要求重点为掌握的内容。1)掌握工作平面、坐标系相关概念。掌握建模的基本方法。熟练的掌握并运用布尔运算编辑图元。了解ANSYS的CAD接口功能。难点:如何选择恰当的方法对复杂实体进行建模。2)熟练掌握针对不同力学问题应选择的单元类型。掌握单元关键字设置和实常数的输入。掌握自由网格划分的方法。了解映射网格和扫掠网格的方法。难点:单元自由度;网格的布局;过渡单元。3)掌握各种载荷的施加方法。了解不同分析类型的力学意义。了解求解器的选择。难点:重力的施加;节点坐标系;对称约束;检查模型。4)掌握通用后处理器的处理方法,包括变形图、应力图、列表、动画、误差分析等等。了解路径显示结果。难点:评价结果;结果坐标系;能量误差。5)掌握各种类型的选择功能的应用。掌握表面效应单元的应用方法。了解表面效应单元的理论。掌握单元表应用的步骤。难点:何时应用表面效应单元;正确使用单元帮助建立单元表。6)掌握耦合和刚性区的意义和用法。了解约束方程。掌握BEAM188单元。掌握模态分析的步骤和意义。掌握模态分析注意事项。了解模态分析的求解方法。难点:刚性区;BEAM188前后处理及单元特性;模态分析的工程意义。7)学生以小组形式完成两个汽车典型零部件简化模型的有限元分析,并通过文献阅读写出一份分析计算说明书。要求学生比较全面的掌握ANSYS进阶建模技术。掌握如何利用力学理论对实际问题进行结果评判。初步掌握汽车零部件从几何、受力、材料、约束等方面如何抽取力学模型。初步掌握文献阅读和撰写报告的能力。了解结构设计相关内容。难点:力学模型建立;方案分析;结果评价;边界条件评判8)学生以小组形式完成两个自选题目的有限元分析,并写出两份分析计算说明书。掌握与自选题目相关的力学知识,并能计算理论解。掌握利用理论解指导有限元模型的修改和