《ANSYS系統及其應用》課程教學設計

1、ANSYS系統及其應用課程教學設計（一）基本描述課程名稱：ANSYS系統及其應用 英文譯名：INTRODUCTION AND APPLICATION OF ANSYS 課程學時：16 講課：16 適用專業(yè)：機電工程學院機械設計制造及其自動化開課單位：機電工程學院機械制造及自動化系開課時間：第八學期先修課程：機械結構有限元分析主要教材及參考書：“有限元分析ANSYS應用教程”講義（自編）；張亞歐主編.有限元分析ANSYS7.0實用教程.清華大學出版社，2004年；龔曙光主編.ANSYS基礎應用及范例分析.機械工業(yè)出版社，2003年。（二）課程的性質、研究對象及任務本課程是為機械設計制造及其自動化

2、專業(yè)本科生開設的一門專業(yè)選修課，主要通過多媒體教學和上機實驗，使學生熟悉并掌握ANSYS軟件，能夠利用軟件解決實際工作中遇到的有限元分析問題，為進一步學習或實際應用及參加科研工作開辟道路。具體的教學目的如下：1、了解ANSYS軟件的主要特點；2、掌握ANSYS軟件有關機械結構靜力分析、動力學分析、優(yōu)化設計及接觸問題分析的功能和性能的使用方法；3、能夠用ANSYS軟件軟件解決實際工作中所遇到的大型科學和工程計算難題。（三）教材的選擇與分析“有限元分析ANSYS應用教程講義”是根據本課程的教學內容，以張亞歐主編的有限元分析ANSYS7.0實用教程為基礎，內容包括ANSYS7.0軟件的基本使用方法，

3、ANSYS解決結構靜力分析、動力學分析、優(yōu)化設計及接觸問題分析的方法和步驟，并增加了有限元分析軟件應用的內容。該講義在考慮學時數和本專業(yè)本科生的需要而編寫，同時也考慮了從事航空航天、機械制造及相關專業(yè)在職工程技術人員學習和研究生自學的要求。編寫上注意由淺入深、通俗易懂，以便具有一定力學知識和工程技術基礎知識的高年級大學生和在職工程技術人員學習使用。（四）本課程各章的主要內容與基本要求、重點與難點、學時分配第一章 概論（講課1學時） ANSYS軟件主要功能、主要技術特點、支持的圖形傳遞標準、與CAD軟件的接口以及運行環(huán)境等。重點：ANSYS軟件主要功能、主要技術特點。第二章 ANSYS軟件的基本

4、使用（講課2學時） 多媒體教學部分（1個學時）ANSYS軟件界面下各窗口的功能，具體包括應用命令菜單、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。重點：ANSYS架構及命令。指導上機部分（1個學時）學生自己上機熟悉ANSYS軟件的命令，并對簡單的例題進行有限元靜、動態(tài)分析。第三章 有限元模型的建立和后置處理（講課4學時）多媒體教學部分（2個學時）ANSYS軟件中坐標系統和坐標平面、節(jié)點和元素的定義、負載定義、復雜實體模型的建立方法等。對分析結果進行后處理，具體包括繪變形圖、支反力列表、繪應力等值

5、線圖和網格密度檢查等。重點：復雜實體模型的建立方法。指導上機部分（2個學時）學生在老師的指導下自己上機熟悉ANSYS軟件的相關命令，練習輸入和自己建立三維實體模型，并對復雜的結構進行有限元靜、動態(tài)分析。第四章 優(yōu)化設計（講課4學時）多媒體教學部分（2個學時）首先給出一些基本的定義：設計變量、狀態(tài)變量、目標函數、合理和不合理的設計、分析文件、迭代、循環(huán)和設計序列等，然后介紹優(yōu)化設計的步驟，主要包括生成循環(huán)所用的分析文件、參數化建立模型、求解、提取并指定狀態(tài)變量和目標函數、在ANSYS數據庫里建立與分析文件中變量相對應的參數、選擇優(yōu)化工具或優(yōu)化方法等。重點：優(yōu)化設計的步驟。指導上機部分（2個學時）

6、學生在老師的指導下自己上機熟悉ANSYS軟件的相關命令，并用軟件對例題進行優(yōu)化設計。第五章 接觸問題的有限元分析（講課3學時）多媒體教學部分（1個學時）簡單了解接觸問題的定義、接觸協調條件、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。重點：面對面問題的建模和處理過程。指導上機部分（2個學時）學生在老師的指導下自己上機熟悉ANSYS軟件的相關命令，并用軟件對例題進行有限元分析。第六章 熱變形問題的有限元分析（講課2學時）多媒體教學部分（1個學時）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。指導上機部分（1個學時）學生在老師的指

7、導下自己上機熟悉ANSYS軟件的相關命令，并用軟件計算由于熱變形不均勻引起的應力（五）教學環(huán)節(jié)1課堂講授和上機指導（16學時）課堂講授必須努力做到以下幾點：1） 認真?zhèn)湔n、熟練掌握本課程的基本內容。2） 以學生為中心，采用啟發(fā)式等教學方法，注意調動學生的學習積極性和主動性，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力、分析問題和解決問題能力。3） 講課的思路要清晰，概念要準確，重點要突出，要理論聯系實際，多舉一些實例，要適時反映本學科發(fā)展的狀態(tài)。4） 教學手段要完備，根據教學內容的要求，恰當運用多媒體教學手段。5） 上課精神飽滿，教書育人，為人師表，以人格魅力和精神氣質，激發(fā)學生的求知欲和思維活力，在潛移默化中影響學生。2作業(yè)為引導學生主動探索、理解與掌握知識，培養(yǎng)運用知識解決問題的能力，在各主要章的課后都留有習題作業(yè)，教師認真批閱，評出成績。（六）信息交流，教學相長1.所有的教學環(huán)節(jié)、教學內容、教學文件都要與學生溝通，使學生了解學什么？怎樣學？掌握那些基本內容，調動學生的主動性和積極性。2.通過上機作業(yè)完成情況，教師了解學生的學習情況，指出存在的問題，提出要求，引導學生端正學習態(tài)度，掌握正確的學習方法；3.定期進行問卷調查，認真聽取學生對教學工作的反