《金屬塑性成形CAE技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

《金屬塑性成形CAE技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：101134223310課程名稱（中/英文）：金屬塑性成形CAE技術(shù)/CAETechnologyforMetalPlasticForming課程類別：專業(yè)必修課程學(xué)分：2總學(xué)時(shí)：32理論學(xué)時(shí)：16實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：16適用專業(yè)：材料成型及控制工程適用對(duì)象：本科先修課程：三維建模軟件及應(yīng)用、塑性成形原理教學(xué)環(huán)境：多媒體教室開(kāi)課學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院二、課程簡(jiǎn)介1．課程任務(wù)與目的本課程任務(wù)主要為使學(xué)生掌握板材塑性成形基本理論，板材成形極限、板材塑性成形有限元原理，以及金屬塑性成形CAE技術(shù)，該技術(shù)主要利用有限元技術(shù)對(duì)塑性成形的應(yīng)力、應(yīng)變進(jìn)行模擬分析，預(yù)測(cè)應(yīng)力集中、開(kāi)裂、變形等缺陷，對(duì)板材成形過(guò)程進(jìn)行模擬分析；解決復(fù)雜板成形問(wèn)題，如彎曲、拉深成形等典型板料沖壓工藝，液壓成形、滾彎成形等特殊成形工藝，為板料成形工藝及模具設(shè)計(jì)提供幫助。通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生能掌握有限元分析軟件的使用，通過(guò)仿真進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以獲得最佳的工藝方案和工藝參數(shù)，增強(qiáng)工藝的穩(wěn)定性、降低材料消耗、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。2．對(duì)接培養(yǎng)的崗位能力掌握板材塑性成形基本理論，板材成形極限、板材塑性成形有限元原理、，以及金屬塑性成形CAE技術(shù)，能夠利用有限元技術(shù)對(duì)板材塑性成形過(guò)程進(jìn)行模擬分析，具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)1.課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.2]能夠綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)對(duì)材料成型領(lǐng)域工程典型問(wèn)題進(jìn)行分析建模。[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.3]能夠用圖紙、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等形式表達(dá)設(shè)計(jì)成果，體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。[畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)5.2]能夠根據(jù)現(xiàn)代材料成型方法，開(kāi)發(fā)或選擇使用恰當(dāng)?shù)默F(xiàn)代專業(yè)設(shè)備或者測(cè)試技術(shù)解決材料成型復(fù)雜工程問(wèn)題，同時(shí)能夠充分認(rèn)識(shí)各種方法和技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和存在問(wèn)題。2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)，具體內(nèi)容如下1．了解金屬材料成型過(guò)程所用到的基本原理以及金屬塑性成形CAE技術(shù)的概念、方法、特點(diǎn)及用途，具有分析、選用相關(guān)現(xiàn)代模擬手段進(jìn)行工程問(wèn)題模擬仿真能力；（支撐畢業(yè)要求2.2）2．了解金屬塑性成形CAE模擬軟件及其應(yīng)用范圍、應(yīng)用環(huán)境、工作界面、基本操作；熟悉利用CAE軟件進(jìn)行參數(shù)化建模的基本命令、建模方法及建模技巧；（支撐畢業(yè)要求3.3）3．熟練掌握模擬軟件的基本操作過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬手段的工程應(yīng)用的能力；能夠根據(jù)具體工程問(wèn)題選用軟件對(duì)工程問(wèn)題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)進(jìn)行模擬仿真，并根據(jù)模擬結(jié)果分析、解決問(wèn)題或優(yōu)化工藝參數(shù)；熟悉國(guó)際材料成型計(jì)算機(jī)模擬與仿真發(fā)展趨勢(shì)，具有一定的國(guó)際視野和交流能力。（支撐畢業(yè)能力要求5.2）四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和學(xué)時(shí)安排序號(hào)實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)要求每組人數(shù)備注1模擬軟件基本操作4綜合性必做12拉深成形過(guò)程模擬4綜合性必做13液壓脹形過(guò)程模擬4綜合性必做14拼焊沖壓過(guò)程模擬4綜合性必做1五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一模擬軟件基本操作實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.熟悉DYNAFORM的工作環(huán)境和界面。2.掌握DYNAFORM工具欄、命令按鈕、菜單命令和鍵盤的自定義。3.掌握DYNAFORM中鼠標(biāo)的操作方法。4.掌握曲面和單元的創(chuàng)建和保存。5.熟悉網(wǎng)格劃分功能。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)，安裝DYNAFORM軟件。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟：1.定制工具欄，進(jìn)一步掌握DYNAFORM的按鈕操作。2.熟悉用戶界面，熟悉下拉菜單、任務(wù)窗格、設(shè)計(jì)管理區(qū)、工具欄、圖形工作區(qū)、狀態(tài)欄等功能。3.建立一個(gè)簡(jiǎn)單單元，或打開(kāi)一個(gè)單元，練習(xí)鼠標(biāo)操作，包括平移、旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)和網(wǎng)格劃分。4.零件的保存。實(shí)驗(yàn)二拉深成形過(guò)程模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.掌握簡(jiǎn)單拉深成形的模擬過(guò)程。2.會(huì)正確進(jìn)行前處理和邊界條件設(shè)置，能夠獨(dú)立完成簡(jiǎn)單的模擬。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)，安裝DYNAFORM軟件。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟：對(duì)一款帶凸緣的支架零件進(jìn)行相應(yīng)的拉深成形模擬。1.導(dǎo)入模型。2.前處理設(shè)置。3.傳統(tǒng)設(shè)置。4.后處理。實(shí)驗(yàn)三液壓脹形過(guò)程模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.掌握簡(jiǎn)單液壓脹形的模擬過(guò)程。2.掌握自動(dòng)設(shè)置方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)，安裝DYNAFORM軟件。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟：對(duì)一款圓形管件進(jìn)行相應(yīng)的液壓脹形過(guò)程模擬。1.導(dǎo)入模型。2.編輯零件 。3.網(wǎng)格劃分。4.修補(bǔ)網(wǎng)格。5.自動(dòng)設(shè)置。6.后處理。實(shí)驗(yàn)四拼焊沖壓過(guò)程模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.掌握對(duì)簡(jiǎn)單拼焊零件的沖壓過(guò)程模擬。2.掌握快速設(shè)置方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：計(jì)算機(jī)，安裝DYNAFORM軟件。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟：對(duì)一款拼焊汽車覆蓋件進(jìn)行相應(yīng)的沖壓過(guò)程模擬。1.導(dǎo)入模型。2.前處理設(shè)置。3.快速設(shè)置。4.創(chuàng)建壓邊圈。5.雙動(dòng)設(shè)置。6.定義坯料零件。7.定義壓邊圈零件。8..定義凹模零件。9.定義材料。10.求解計(jì)算。11.后處理。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式實(shí)驗(yàn)名稱（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ǘ?shí)驗(yàn)內(nèi)容（三）實(shí)驗(yàn)思考題（四）實(shí)驗(yàn)成績(jī)七、考核方式（一）實(shí)驗(yàn)成績(jī)的構(gòu)成實(shí)驗(yàn)成績(jī)占課程綜合評(píng)定成績(jī)比例為20%，參考實(shí)驗(yàn)考勤、實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)綜合給定，作為課程綜合成績(jī)的一部分。（二）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1.實(shí)驗(yàn)成績(jī)以百分制或五級(jí)制（優(yōu)、良、中、及格、不及格）填報(bào)，按比例記入該課程成績(jī)中。2.多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的要最后填報(bào)平均成績(jī)。3.按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的具體要求，根據(jù)每個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考查，實(shí)驗(yàn)操作情況及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量，綜合給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)。4.實(shí)驗(yàn)評(píng)分包括三個(gè)方面：①平時(shí)考勤(占10％)主要包括：上課出勤和紀(jì)律。②實(shí)驗(yàn)操作（占70％）主要包括：獨(dú)立完成上機(jī)操作，以及上機(jī)操作圖形質(zhì)量。③實(shí)驗(yàn)思考題（占20％）評(píng)分等級(jí)：評(píng)定成績(jī)分優(yōu)、良、中、及格和不及格五個(gè)等級(jí)。優(yōu)：90分以上，良：80-89分，中：70-79分，及格：60-69分，不及格：59分以下，也可以以百分制給出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的綜合成績(jī)。實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定及考核標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估項(xiàng)目及權(quán)重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（＜60分）實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)及實(shí)驗(yàn)紀(jì)律（20%）實(shí)驗(yàn)前能夠按照實(shí)驗(yàn)要求，提前預(yù)習(xí)，掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，掌握實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程，遵守實(shí)驗(yàn)紀(jì)律實(shí)驗(yàn)前能夠按照實(shí)驗(yàn)要求，提前預(yù)習(xí)，較好的掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、掌握實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程，遵守實(shí)驗(yàn)紀(jì)律實(shí)驗(yàn)前能夠按照實(shí)驗(yàn)要求，提前預(yù)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程，較遵守實(shí)驗(yàn)紀(jì)律實(shí)驗(yàn)前能夠按照實(shí)驗(yàn)要求，提前預(yù)習(xí)，基本了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程，較遵守實(shí)驗(yàn)紀(jì)律實(shí)驗(yàn)前未能按照實(shí)驗(yàn)要求，未提前預(yù)習(xí)，不了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、未能掌握實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程實(shí)驗(yàn)操作（40%）能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?dú)立設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)步驟，獨(dú)立或合作完成實(shí)驗(yàn)操作，且操作規(guī)范；準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行綜合的分析討論，得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，獨(dú)立或合作完成實(shí)驗(yàn)操作，操作較為規(guī)范；記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較為準(zhǔn)確，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行綜合的分析討論，得出較為合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，獨(dú)立或合作完成實(shí)驗(yàn)操作，操作基本規(guī)范；記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析討論，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)出基本的實(shí)驗(yàn)步驟，基本能完成實(shí)驗(yàn)操作，操作基本規(guī)范；記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行初步分析討論，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟，不能完成實(shí)驗(yàn)操作或操作不規(guī)范；不能記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析討論，不能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)報(bào)告（40%）實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表規(guī)范。能夠正確完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問(wèn)題，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行深入的討論，提出自己的見(jiàn)解。實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)較為合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表基本規(guī)范。能夠較好的完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問(wèn)題，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行討論，提出意見(jiàn)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)基本合理，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，圖表基本規(guī)范。能夠基本完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問(wèn)題，能對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行討論。實(shí)驗(yàn)報(bào)告基本能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)圖表齊全，基本完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)報(bào)告不能獨(dú)立完成，存在抄襲現(xiàn)象，報(bào)告中提出的問(wèn)題沒(méi)有或基本沒(méi)有回答。八、教學(xué)資源主要參考書(shū)：（1）龔紅英等主編．金屬塑性成形CA