ANSYS系統(tǒng)及其應(yīng)用教學(xué)大綱.doc

ANSYS系統(tǒng)及其應(yīng)用教學(xué)大綱課程編號：S5081090課程名稱： ANSYS系統(tǒng)及其應(yīng)用課程英文名稱：INTRODUCTION AND APPLICATION OF ANSYS 總學(xué)時：16 講課學(xué)時：16 學(xué) 分：1開課單位：機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械制造及自動化系 授課對象：機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)先修課程：機(jī)械結(jié)構(gòu)有限元分析開課時間：第八學(xué)期教材與主要參考書：“有限元分析ANSYS應(yīng)用教程”講義（自編）；張亞歐主編.有限元分析ANSYS7.0實(shí)用教程.清華大學(xué)出版社 2004年；龔曙光主編.ANSYS基礎(chǔ)應(yīng)用及范例分析.機(jī)械工業(yè)出版社 2003年。一、課程的教學(xué)目的隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能日趨復(fù)雜化和多樣化，對產(chǎn)品機(jī)械結(jié)構(gòu)的布局和力學(xué)性能提出了更高的要求，不僅要求產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu)滿足力學(xué)性能，還要在設(shè)計時使它的結(jié)構(gòu)尺寸和重量趨于合理，而常規(guī)的力學(xué)計算已無法滿足，有限元分析是解決該問題的合適方法。ANSYS是一種廣泛的商業(yè)套裝工程有限元分析軟件。該軟件在工程上應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在機(jī)械、電機(jī)、土木、電子及航空等領(lǐng)域的使用，都能達(dá)到某種程度的可信度，頗獲各界好評。使用該軟件，能夠降低設(shè)計成本，縮短設(shè)計時間。ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁、聲學(xué)于一體的大型通用有限元軟件，可廣泛的用于核工業(yè)、鐵道、石油化工、航空航天、機(jī)械制造、能源、汽車交通、國防軍工、電子、土木工程、生物醫(yī)學(xué)、水利、日用家電等一般工業(yè)及科學(xué)研究。本課程是為機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)本科生開設(shè)的一門專業(yè)選修課，主要通過多媒體教學(xué)和上機(jī)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生熟悉并掌握ANSYS軟件，能夠利用軟件解決實(shí)際工作中遇到的有限元分析問題，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)或?qū)嶋H應(yīng)用及參加科研工作開辟道路。具體的教學(xué)目的如下：1、了解ANSYS軟件的主要特點(diǎn)；2、掌握ANSYS軟件有關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)靜力分析、動力學(xué)分析、優(yōu)化設(shè)計及接觸問題分析的功能和性能的使用方法；3、能夠用ANSYS軟件軟件解決實(shí)際工作中所遇到的大型科學(xué)和工程計算難題。二、教學(xué)內(nèi)容及基本要求各章節(jié)主要內(nèi)容及學(xué)時分配：（一） 本課程的主要章節(jié)第一章 概論（講課1學(xué)時） ANSYS軟件主要功能、主要技術(shù)特點(diǎn)、支持的圖形傳遞標(biāo)準(zhǔn)與CAD軟件的接口以及運(yùn)行環(huán)境等。第二章 ANSYS軟件的基本使用（講課2學(xué)時） 多媒體教學(xué)部分（1個學(xué)時）ANSYS軟件界面下各窗口的功能，具體包括應(yīng)用命令菜單、主菜單、工具欄、輸入窗口、圖形窗口和輸出窗口。ANSYS架構(gòu)及命令，具體包括簡單模型的建立、材料屬性輸入、單元的選擇和劃分、求解處理和后置處理。指導(dǎo)上機(jī)部分（1個學(xué)時）學(xué)生自己上機(jī)熟悉ANSYS軟件的命令，并對簡單的例題進(jìn)行有限元靜、動態(tài)分析。第三章 有限元模型的建立和后置處理（講課4學(xué)時）多媒體教學(xué)部分（2個學(xué)時）ANSYS軟件中坐標(biāo)系統(tǒng)和坐標(biāo)平面、節(jié)點(diǎn)和元素的定義、負(fù)載定義、復(fù)雜實(shí)體模型的建立方法等。對分析結(jié)果進(jìn)行后處理，具體包括繪變形圖、支反力列表、繪應(yīng)力等值線圖和網(wǎng)格密度檢查等。指導(dǎo)上機(jī)部分（2個學(xué)時）學(xué)生在老師的指導(dǎo)下自己上機(jī)熟悉ANSYS軟件的相關(guān)命令，練習(xí)輸入和自己建立三維實(shí)體模型，并對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元靜、動態(tài)分析。第四章 優(yōu)化設(shè)計（講課4學(xué)時）多媒體教學(xué)部分（2個學(xué)時）首先給出一些基本的定義：設(shè)計變量、狀態(tài)變量、目標(biāo)函數(shù)、合理和不合理的設(shè)計、分析文件、迭代、循環(huán)和設(shè)計序列等，然后介紹優(yōu)化設(shè)計的步驟，主要包括生成循環(huán)所用的分析文件、參數(shù)化建立模型、求解、提取并指定狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)、在ANSYS數(shù)據(jù)庫里建立與分析文件中變量相對應(yīng)的參數(shù)、選擇優(yōu)化工具或優(yōu)化方法等。指導(dǎo)上機(jī)部分（2個學(xué)時）學(xué)生在老師的指導(dǎo)下自己上機(jī)熟悉ANSYS軟件的相關(guān)命令，并用軟件對例題進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。第五章 接觸問題的有限元分析（講課3學(xué)時）多媒體教學(xué)部分（1個學(xué)時）簡單了解接觸問題的定義、接觸協(xié)調(diào)條件、接觸單元和一些接觸問題的處理方法。面對面問題的建模和處理過程。指導(dǎo)上機(jī)部分（2個學(xué)時）學(xué)生在老師的指導(dǎo)下自己上機(jī)熟悉ANSYS軟件的相關(guān)命令，并用軟件對例題進(jìn)行有限元分析。第六章 熱變形問題的有限元分析（講課2學(xué)時）多媒體教學(xué)部分（1個學(xué)時）如何用ANSYS 軟件分析計算物體的穩(wěn)態(tài)或瞬態(tài)溫度分布，以及熱量的獲取或損失、熱梯度、熱通量等。指導(dǎo)上機(jī)部分（1個學(xué)時）學(xué)生在老師的指導(dǎo)下自己上機(jī)熟悉ANSYS軟件的相關(guān)命令，并用軟件計算由于熱變形不均勻引起的應(yīng)力（三）考試權(quán)重