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1、（90T00 分）按时出勤，不迟到， 不早退，积极预习， 思路清晰，提问过程 中能够详细r解实验 原理和实验过程实验过程中操作仔细规范，小组分工 明确，实验结果准确可靠：实验报告 内容完整充实，书写工整规范，实验 结果描述准确，并结合实验过程中的 出现的问题进行的分析和讨论实验操作技能考试规范、熟 练，能准确地判断实验结果 的性，理论考试成绩在90-100 分良好（80-90 分）出勤率较好，能够做 好预习工作，提问过 程中基本理解实验原 理和实验过程实验操作过程中仔细认真，操作规范， 小组分工明确，实验结果可靠；实验 报告内容完整，书写规范，实验结果 描述准确，简单对实验结果进行分析 和讨论
2、实验操作技能考试基本规范，熟练，可判断实验结果的性，理论考试成绩在80 - 90 分中等（70-80 分）有迟到现象，基本无 预习，提问过程中未 能较好的掌握实验课 程中的实验原理和操 作技术实验操作过程中仔细认真，操作规范 性不够，小组分工明确，实验结果基 本可靠；实验报告内容完整，书写规 范，实验结果描述准确，未对实验结 果进行分析和讨论实验操作技能考试基本规范 但不太熟练，对于实验结果 不能准确判断，理论考试成 绩在70-80分及格（60-70 分）迟到次数较多，无预 习，不了解实验流程实验操作过程中不严谨，操作规范性 不够，小组分工不明确，实验结果不 准确：实验报告内容不完整，书写不
3、规范，实验结果描述不清楚，且存在 明显问题实验操作技能不够规范和熟 练，不能判断实验结果，理 论考试成绩在60-70分不及格（V60 分）缺课次数较多，无预 习，不了解实验流程实验操作过程中有明显敷衍现象，实 验报告内容不完整，实验结果存在严 重错误或报告全文抄袭迹象明显不能进行实验操作技能考 试，理论考试成绩在60分以下七、教学资源1 .教材：李红云，赵社戌、孙雁编等主编.ANSYS10.0基础及工程应用.机械工业，北京：2008. 弹性力学与有限元分析实验指导书.（电子版）2 .参考书籍：（I）周长城 主编.ANSYS11.0基础与典型范例.北京：电子工业出版，2007（2）王庆五、左昉，
4、胡仁喜.ANSYS10O机械设计应用实例.北京：机械工业，20063 .重要文献：（1）费非，张锐等.基于ANSYS的机床夹具的静动态特性分析J.重型装备，2017, 6（2）（2）周素琴.基于运动学和有限元分析的颗式破碎机结构改进的研究D.昆明理工大学 硕士文章,2014.54.：相关专业期刊以及知网、维普、万方等期刊数据库等弹性力学与有限元分析实验教学大纲一、课程基本情况课程代码：1021239010课程名称（中/英文）：弹性力学与有限元分析/ Elastic Mecanics and Finite Element Analysis课程类别：专业选修课课程性质：选修总学分：2总学时：32实
5、验/实践学时：16适用专业：车辆工程适用对象：本科先修课程：高等数学I、线性代数I、工程图学（1）、工程图学（2）、机械工程材料、 理论力学H、材料力学II、机械原理II、机械设计II开课学院：机械工程学院二、课程简介（课程性质、定位、内容及实验在人才培养方案中的地位及作用，200字左右本课程是工科机械类和近机类专业的一门专业选修课，通过该门课程的学习使学生对 弹性力学、有限元分析等方法在工程中的应用有一个全面的了解，并掌握相关基本概念和 基本理论。本课程以基本理论和基本方法的讲解为引导，通过上机练习培养学生实际操作 软件和分析问题的能力。至少让学生掌握一种有限元分析方法和工具（如，ANSYS
6、） o 为以后分析实际工程问题和从事相关专业的科学研究打下良好的基础。三、课程教学目标1 .课程对毕业要求的支撑指标点1-2针对车辆工程领域中关于汽车设计、试验、检测及生产过程管理等复杂工 程问题建立合适的数学或仿真模型。指标点2-4运用相关理论证实解决方案的合理性。指标点3-3对设计方案或技术路线进行优化，表达创新意识。指标点5-1使用现代工具描述车辆工程领域复杂工程问题。指标点5-2开发、选择与使用恰当的现代工具对车辆工程领域复杂工程问题进行预测 与模拟。指标点5-3能正确评估预测与模拟过程，理解其局限性。2 .课程教学目标（1）能够学习和掌握弹性力学与有限元分析的基础知识，掌握基本的模型
7、创立、网格 划分、载荷施加及求解等方法，针对复杂工程问题建立合适的数学或仿真模型。（2）能够应用弹性力学、有限元分析的基本概念、理论和方法去研究分析复杂的车辆 工程问题，对方案进行优化和创新设计，并验证方案的合理性。（3）能够选择与使用有限元分析软件，对机械、车辆工程领域复杂工程问题进行计算 与仿真，并能够理解其局限性。3.教学内容与课程教学目标之间的对应关系课程教学目标教学内容教学方法能够学习和掌握弹性 力学与有限元分析的基础 知识，掌握基本的模型创 建、网格划分、载荷施加 及求解等方法，针对复杂 工程问题建立合适的数学 或仿真模型。有限元法简介、ANSYS的基本使用、实 体模型的创立、实体
8、模型的网格划分、施 加载荷与有限元求解、通用后处理、应用 菜单介绍课堂提问、作业、上 机实验、期末考试能够应用弹性力学、 有限元分析的基本概念、 理论和方法去研究分析复 杂的车辆工程问题，对方 案进行优化和创新设计， 并验证方案的合理性。有限元法简介、ANSYS的基本使用、实 体模型的创立、实体模型的网格划分、施 加载荷与有限元求解、通用后处理、应用 菜单介绍课堂提问、作业、上 机实验、期末考试能够选择与使用有限 元分析软件，对机械、车 辆工程领域复:杂工程问题 进行计算与仿真，并能够 理解其局限性。有限元法简介、ANSYS的基本使用、实 体模型的创立、实体模型的网格划分、施 加载荷与有限元求
9、解、通用后处理、应用 菜单介绍课堂提问、作业、上 机实验、期末考试四、教学内容实验一 ANSYS软件环境及典型实例分析实验目的或任务：熟悉ANSYS软件菜单、窗口等环境、软件分析功能及解题步骤。实验内容及步骤：ANSYS软件功能、菜单、窗口及解题步骤介绍。1、ANSYS界面介绍(1)主窗口(2)输出窗口 (Output Windows)2、ANSYS分析过程典型实例分析1 .问题描述2 .建立有限元模型(1)建立工作目录并添加标题(2)创立实体模型(3)定义材料属性(4)划分网格1)选择单元2)定义单元实常数3)设定网格尺寸4)划分网格5)保存数据库3 .施加载荷并求解1)定义约束2)施加载荷
10、3)求解4 .查看分析结果1)显示模型变形图2)显示位移等值线分布图3)显示等效应力等值线图实验所需设备及材料：微机，ANSYS软件(教学版)。实验二车轮的实体模型创立实验目的或任务：1 .熟悉创立实体的方法。2 .能够对工作平面进行平移及旋转，并建立局部坐标系。3 .掌握模型的映射、拷贝方法。4 .能够进行布尔运算(相减、粘接、搭接)，模型体素的合并。实验内容及步骤：车轮为沿轴向具有循环对称的特性，基本扇区为45度，旋转8份即可得到整个模型。1、建立切面模型(1)建立三个矩形(2)将三个矩形加在一起(3)翻开线编号(4)分别对线14与7： 7与16； 5与13； 5与15 (备注：不同版本、
11、不同操作顺序，学 生操作生成线编号可能和实验指导书不一样)进行倒角，倒角半径为0.25(5)翻开关键点编号(6)通过三点画圆弧(7)由线生成面(8)将所以的面加在一起2、定义两个关键点(用来定义旋转轴)3、面沿旋转轴旋转22.5度，形成局部实体4、定义一个被减圆柱体5、将圆柱体从轮体中减掉6、工作平面与总体笛卡尔坐标系一致7、将体沿XY坐标面映射8、旋转工作平面9、在工作平面原点定义一个局部柱坐标系10、将体沿周向旋转8份形成整环。实验所需设备及材料：微机，ANSYS软件(教学版)。实验三实体模型的网格划分实验目的或任务：1 .熟悉创立实体的方法。2.掌握划分、映射划分和扫琼划分网格的方法。实
12、验内容及步骤：分别利用划分法和映射划分法对模型1进行网格划分；利用扫琼划分法对模型2进行 划分。模型1的网格划分：1、建立几何模型(1)建立4个关键点(2)通过关键点建立实体模型2、定义单元类型3、对模型进行划分4、对模型进行映射划分(1)模型1已经划分的网格(2)对模型进行映射划分5.关闭 MesTool模型2的网格划分：1、建立几何模型(1)建立4个关键点(2)通过关键点建立平面(3)建立圆面(4)平面建孔(5)拉伸建立几何模型22、定义单元类型3、对模型上外表进行划分4、对模型进行扫琼划分实验所需设备及材料：微机，ANSYS软件(教学版)。实验四坝体的有限元建模与应力应变分析实验目的或任
13、务：1 .加深有限元理论关于网格划分概念、划分原那么等的理解。2 .熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法。3 .能利用ANSYS软件对平面结构进行静力有限元分析。实验内容及步骤：计算坝体的应力应变。1、iSA ANSYS2、设置计算类型3、选择单元类型4、定义材料参数5、生成几何模型6、网格划分7、模型施加约束8、分析计算9、结果显示10、退出系统实验所需设备及材料：微机，ANSYS软件（教学版）。实验五平面结构静力有限元分析实验目的或任务：1 .掌握ANSYS软件基本的几何形体构造方法、网格划分方法、边界条件施加方法及 各种载荷施加方法。2 .熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法。3
14、 .能利用ANSYS软件对平面结构进行静力有限元分析。实验内容及步骤：单位厚度的方板中间有一个圆孔（如图3-1所示），平板所用材料的弹性模量为 E=IO7Mpa,泊松比为0.3,方板厚度1mm。沿圆孔边缘施加P=IMpa的压力。分析方板的 应力及位移。1、建立有限元模型（1）创立工作文件夹并添加标题（2）定义几何参数（3）选择单元（4）定义实常数（5）定义材料属性（6）创立实体模型（7）设定网格尺寸并划分网格2、施加载荷并求解（1）选择分析类型（2）定义约束（3）施加载荷（4）求解3、查看分析结果（1）查看变形后图形（2）查看等效应力（Nodal Solu）（3）查看等效应力（Element
15、Solu）（4）置疑分析结果实验所需设备及材料：微机，ANSYS软件（教学版）。实验六管道稳态热分析实验目的或任务:1.掌握ANSYS软件基本的几何形体构造方法、网格划分方法、边界条件施加方法及载 荷施加方法。2,能利用ANSYS软件进行热学有限元分析。3.熟悉通用后处理（P0ST1）和应用菜单的操作。实验内容及步骤：一无限长的的厚壁双层I员I管，其内、外层温度分别为Ti和To,材料数据和边界条件如 表5-1所示，利用ANSYS程序来求解圆管沿径向的温度分布情况。1指定分析标题并设置分析范畴2定义单元类型3定义材料热学性能4建立轴对称几何模型5对截面进行有限元分网6定义温度边条7进行稳态热分析
16、求解8观察稳态热分析结果实验所需设备及材料：微机，ANSYS软件（教学版）。实验七旋转磁盘应力分析实验目的或任务：1 .掌握ANSYS软件基本的几何形体构造方法、网格划分方法、边界条件施加方法及 各种载荷施加方法。2 .熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法。3 .能利用ANSYS软件对平面结构进行静力有限元分析。实验内容及步骤：标准光盘，置于52倍速的光驱中处于读取速度（约为10000转/分），计算其应力分布。1、进入 ANSYS2、设置计算类型3、选择单元类型4、定义材料参数5、生成几何模型6、网格划分7、模型施加约束8、分析计算9、结果显不10、退出系统实验所需设备及材料：微机，ANS
17、YS软件（教学版）。实验八板件受力瞬态分析实验目的或任务：1.掌握ANSYS软件基本的几何形状体构造方法、网格划分方法、边界条件施加方法。2,熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法。3.能利用ANSYS软件对平面结构进行瞬态分析。实验内容及步骤：板-梁结构，板件上外表施加随时间变化的均布压力，计算在以下条件下结构的瞬 态响应情况。第I步：设置分析标题第2步：定义单元类型第3步：定义单元实常数第4步：设置材料参数第5步：建立有限元分析模型第6步：瞬态动力分析第7步：POST26观察结果（节点146的位移时间历程结果）第8步：退出ANSYS实验所需设备及材料：微机，ANSYS软件（教学版五、实验
18、工程及学时安排注：序号实验工程名称实验 学时实验 类型实验 要求每组 人数备注1ANSYS软件环境及典型实例 分析2演示性必做12车轮的实体模型创立2验证性必做13实体模型的网格划分2验证性必做14坝体的有限元建模与应力应 变分析2综合性必做15平面结构静力有限元分析2综合性必做16管道稳态热分析2综合性必做17旋转磁盘应力分析2综合性必做18板件受力瞬态分析2综合性必做11.实验类型：分“演示性”、“验证性”、“综合性”、“设计性”、“创新性”2.每组人数：指教学实验工程中在每套仪器设备上同时完本钱实验工程的人数。六、考核与评分标准1.课程考核弹性力学与有限元分析是一门的专业选修课程，课程总
19、成绩按优（90以上）、良 （80-89）、中（70-79）、及格（60-69）和不及格（59以下）五个等次评定。课程成绩包含 三个局部即平时成绩、实验成绩和期末考核成绩。平时成绩占比25%,包含出勤情况、课 堂提问研讨、作业；实验成绩占比25%,包含实验操作表现和实验报告撰写情况：期末考 核成绩占比50%,包含学生理论知识考核成绩；课程总成绩;平时成绩x25%+实验成绩x25%+期末考核x50%。课程共包含8个实验工程，如果缺做1个及以上实验工程，不管其它成绩高低，课程总 成绩记为不及格。2.课彳性教学目标的考核序号课程教学目标考核内容考核1能够学习和掌握弹性力学 与有限元分析的基础知识，掌握
20、 基本的模型创立、网格划分、载 荷施加及求解等方法，针对复杂 工程问题建立合适的数学或仿 真模型。ANSYS软件环境及典型实 例分析、车轮的实体模型创立、实体模型的网格划分、 坝体的有限元建模与应力 应变分析、平面结构静力有限元分析、 管道稳态热分析、旋转磁盘应力分析、 板件受力瞬态分析上机操作、 实验报告2能够应用弹性力学、有限元 分析的基本概念、理论和方法去 研究分析复杂的车辆工程问题， 对方案进行优化和创新设计，并 验证方案的合理性。ANSYS软件环境及典型实例分析、车轮的实体模型创立、实体模型的网格划分、 坝体的有限元建模与应力 应变分析、平面结构静力有限元分析、 管道稳态热分析、旋转磁盘应力分析、 板件受力瞬态分析上机操作、 实验报告3能够选择与使用有限元分 析软件，对机械、车辆工程领域 复杂工程问题进行计算与仿真， 并能够理解其局限性。ANSYS软件环境及典型实 例分析、车轮的实体模型创立、 实体模型的网格划分、 坝体的有限元建模与应力 应变分析、平面结构静力有限元分析、 管道稳态热分析、旋转磁盘应力分析、 板件受力瞬态分析上机操作、 实验报告3.成绩评定标准评价细那么考核环节平时成绩实验成绩期末成绩