《ANSYS系统及其应用》课程教学设计

1、ANSYS系统及其应用课程教学设计（一）基本描述课程名称：ANSYS系统及其应用 英文译名：INTRODUCTION AND APPLICATION OF ANSYS 课程学时：16 讲课：16 适用专业：机电工程学院机械设计制造及其自动化开课单位：机电工程学院机械制造及自动化系开课时间：第八学期先修课程：机械结构有限元分析主要教材及参考书：“有限元分析ANSYS应用教程”讲义（自编）；张亚欧主编.有限元分析ANSYS7.0实用教程.清华大学出版社，2004年；龚曙光主编.ANSYS基础应用及范例分析.机械工业出版社，2003年。（二）课程的性质、研究对象及任务本课程是为机械设计制造及其自动化

2、专业本科生开设的一门专业选修课，主要通过多媒体教学和上机实验，使学生熟悉并掌握ANSYS软件，能够利用软件解决实际工作中遇到的有限元分析问题，为进一步学习或实际应用及参加科研工作开辟道路。具体的教学目的如下：1、了解ANSYS软件的主要特点；2、掌握ANSYS软件有关机械结构静力分析、动力学分析、优化设计及接触问题分析的功能和性能的使用方法；3、能够用ANSYS软件软件解决实际工作中所遇到的大型科学和工程计算难题。（三）教材的选择与分析“有限元分析ANSYS应用教程讲义”是根据本课程的教学内容，以张亚欧主编的有限元分析ANSYS7.0实用教程为基础，内容包括ANSYS7.0软件的基本使用方法，

3、ANSYS解决结构静力分析、动力学分析、优化设计及接触问题分析的方法和步骤，并增加了有限元分析软件应用的内容。该讲义在考虑学时数和本专业本科生的需要而编写，同时也考虑了从事航空航天、机械制造及相关专业在职工程技术人员学习和研究生自学的要求。编写上注意由浅入深、通俗易懂，以便具有一定力学知识和工程技术基础知识的高年级大学生和在职工程技术人员学习使用。（四）本课程各章的主要内容与基本要求、重点与难点、学时分配第一章 概论（讲课1学时） ANSYS软件主要功能、主要技术特点、支持的图形传递标准、与CAD软件的接口以及运行环境等。重点：ANSYS软件主要功能、主要技术特点。第二章 ANSYS软件的基本

4、使用（讲课2学时） 多媒体教学部分（1个学时）ANSYS软件界面下各窗口的功能，具体包括应用命令菜单、主菜单、工具栏、输入窗口、图形窗口和输出窗口。ANSYS架构及命令，具体包括简单模型的建立、材料属性输入、单元的选择和划分、求解处理和后置处理。重点：ANSYS架构及命令。指导上机部分（1个学时）学生自己上机熟悉ANSYS软件的命令，并对简单的例题进行有限元静、动态分析。第三章 有限元模型的建立和后置处理（讲课4学时）多媒体教学部分（2个学时）ANSYS软件中坐标系统和坐标平面、节点和元素的定义、负载定义、复杂实体模型的建立方法等。对分析结果进行后处理，具体包括绘变形图、支反力列表、绘应力等值

5、线图和网格密度检查等。重点：复杂实体模型的建立方法。指导上机部分（2个学时）学生在老师的指导下自己上机熟悉ANSYS软件的相关命令，练习输入和自己建立三维实体模型，并对复杂的结构进行有限元静、动态分析。第四章 优化设计（讲课4学时）多媒体教学部分（2个学时）首先给出一些基本的定义：设计变量、状态变量、目标函数、合理和不合理的设计、分析文件、迭代、循环和设计序列等，然后介绍优化设计的步骤，主要包括生成循环所用的分析文件、参数化建立模型、求解、提取并指定状态变量和目标函数、在ANSYS数据库里建立与分析文件中变量相对应的参数、选择优化工具或优化方法等。重点：优化设计的步骤。指导上机部分（2个学时）

6、学生在老师的指导下自己上机熟悉ANSYS软件的相关命令，并用软件对例题进行优化设计。第五章 接触问题的有限元分析（讲课3学时）多媒体教学部分（1个学时）简单了解接触问题的定义、接触协调条件、接触单元和一些接触问题的处理方法。面对面问题的建模和处理过程。重点：面对面问题的建模和处理过程。指导上机部分（2个学时）学生在老师的指导下自己上机熟悉ANSYS软件的相关命令，并用软件对例题进行有限元分析。第六章 热变形问题的有限元分析（讲课2学时）多媒体教学部分（1个学时）如何用ANSYS 软件分析计算物体的稳态或瞬态温度分布，以及热量的获取或损失、热梯度、热通量等。指导上机部分（1个学时）学生在老师的指

7、导下自己上机熟悉ANSYS软件的相关命令，并用软件计算由于热变形不均匀引起的应力（五）教学环节1课堂讲授和上机指导（16学时）课堂讲授必须努力做到以下几点：1） 认真备课、熟练掌握本课程的基本内容。2） 以学生为中心，采用启发式等教学方法，注意调动学生的学习积极性和主动性，培养学生的逻辑思维能力、分析问题和解决问题能力。3） 讲课的思路要清晰，概念要准确，重点要突出，要理论联系实际，多举一些实例，要适时反映本学科发展的状态。4） 教学手段要完备，根据教学内容的要求，恰当运用多媒体教学手段。5） 上课精神饱满，教书育人，为人师表，以人格魅力和精神气质，激发学生的求知欲和思维活力，在潜移默化中影响学生。2作业为引导学生主动探索、理解与掌握知识，培养运用知识解决问题的能力，在各主要章的课后都留有习题作业，教师认真批阅，评出成绩。（六）信息交流，教学相长1.所有的教学环节、教学内容、教学文件都要与学生沟通，使学生了解学什么？怎样学？掌握那些基本内容，调动学生的主动性和积极性。2.通过上机作业完成情况，教师了解学生的学习情况，指出存在的问题，提出要求，引导学生端正学习态度，掌握正确的学习方法；3.定期进行问卷调查，认真听取学生对教学工作的反映