《模流分析》课程教学大纲

《模流分析》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：101145123114课程名称（中/英文）：模流分析/MoldFlowAnalysis课程类别：专业选修课程学分：1总学时：16理论学时：16实验/实践学时：0适用专业：高分子材料与工程适用对象：本科先修课程：信息技术基础、塑料模具设计、高分子物理教学环境：多媒体教室/机房开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介1.课程任务与目的本课程是高分子材料与工程专业的一门专业选修课。本课程借助于CAE软件（本课中利用Moldflow）的模流分析技术，模拟仿真塑料熔体流动和充模过程，获得压力、温度、剪切速率、剪切应力和熔体流动速率等物理量的空间分布，以及模拟塑料的注射成型加工中聚合物熔体充模类型、熔接线位置、需要的注射压力和锁模力、成型周期、制件形状和变形等问题，以便相对快速、高效、低成本地建立起指导工程实践的设计流程。举例说明本课程的模拟仿真结果对实际生产的重要性，启发激励学生的探索求知欲望，积极投身于国内高分子模具设计和产品加工行业，为国内本行业输送人才。本课程贯彻社会主义思想核心价值观，落实立德树人根本任务，教育引导学生把爱国情、强国志、报国行自觉融入到课程学习之中。通过模流分析软件的分析应用，说明我国在CAE大型分析软件上的差距，增强软件、技术发展的紧迫感，坚定学生学好专业知识为国解忧、有担当的信念，并付出努力，改变我们在模拟分析领域的困境。2.对接培养的岗位能力通过本课程的学习，学生能够熟悉模流分析基本流程和步骤，能够利用软件对塑料熔体的充模过程进行模流分析；能快速收集、洞察和分析产品设计、模具设计和注射成型中的相关信息，培养学生在处理塑料注射成型问题、提高生产效率、保证产品质量等方面的初步能力。三、课程教学目标1.课程对毕业要求的支撑[毕业要求指标点1.4]能够综合运用数学、自然科学、计算、工程基础和高分子材料基础知识，利用系统思维的能力，将工程知识用于比较与综合高分子材料、聚合物基复合材料或塑料模具工程问题的解决方案，并体现高分子专业领域先进的技术。[毕业要求指标点3.1]掌握高分子材料合成、聚合物基复合材料制备或塑料模具全流程设计、开发方法和技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素。[毕业要求指标点4.1]能够基于科学原理和专业理论，通过文献研究或相关方法，调研和分析高分子材料、聚合物基复合材料或塑料模具领域复杂工程问题的解决方案。[毕业要求指标点5.2]能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对高分子材料、聚合物基复合材料或塑料模具领域复杂工程问题进行分析、计算与设计。2.课程教学目标教学目标1.通过对本课程的学习及上机实训练习，学生能够掌握模流分析的基本方法，能独立的进行建模、分析的操作；同时深入的了解MoldFlow软件的主要功能、方法和技巧，从而达到对塑料制件的充模过程进行流动分析，达到融会贯通、灵活运用的目的。（支撑毕业要求指标点1.4）教学目标2.掌握MoldFlow软件进行模流分析的基本操作，掌握模型的建立和网格划分方法，能够设计浇口等浇注系统，并对浇口进行优化，设计冷却系统，选择合适的注射成型工艺参数，掌握模流分析结果的分析方法，并对成型提出合理的工艺参数。（支撑毕业要求指标点3.1）教学目标3.利用建立真实的模型，合理选择网格划分方法，最优化设计浇注系统和浇口，建立冷却系统，选择合适的注射工艺并利用软件模拟塑料熔体充模过程，并对结果进行分析。（支撑毕业要求指标点4.1）教学目标4.培养学生综合利用本课程所学模流分析知识，对实际塑料模具充模过程进行分析预测，解决生产、科研中有关塑料熔体注射充模中出现的各种缺陷，具有扎实的解决实际生产中的成型问题的辅助分析素养。（支撑毕业要求指标点5.2）四、教学课时安排（一）学时分配主题或知识点教学内容总学时学时完成课程教学目标讲课实验实践主题或知识点1MoldFlow用户界面及基本操作22001主题或知识点2基础建模44002、3主题或知识点3冷却水路创建44002、3主题或知识点4工艺参数设置44002、3主题或知识点5浇口位置平衡设计及优化66002、3主题或知识点6注射成型流动模拟结果分析44002、3、4合计242400五、教学内容及教学设计主题1MoldFlow用户界面及基本操作1.教学内容MoldFlow软件菜单功能：文件操作、编辑、视图、建模、网格、分析和结果图标和命令，使用方法。通过对各种分菜单功能的介绍，引导学生把爱国情、强国志、报国行自觉融入到专业课程学习之中，使学生能够认识到大型分析仪器对国家和行业的发展具有重大的影响，激发学生爱国热情和斗志，多学知识，为国家的发展做贡献。2.教学重点MoldFlow用户界面；MoldFlow软件菜单及工具栏操作。3.教学难点MoldFlow软件菜单及工具栏操作。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体或电脑演示、互动式，使熟悉掌握各种菜单命令的操作。通过讲述MoldFlow用户界面及基本操作，引导学生把爱国情、强国志、报国行自觉融入到课程学习之中，坚定学生学好专业知识为国解忧、有担当的信念。主题2基础建模1.教学内容节点、线、面的创建方法。浇口创建命令及其属性设置。点浇口、侧浇口、扇形浇口、潜伏式浇口的创建实例。网格划分方法步骤。通过本章的教学，培养学生科学、辩证统一的认识论和方法论，提高学生对事物认知的综合分析水平和能力，树立科研报国的使命感和责任感。2.教学重点浇口创建命令及其属性设置。网格划分方法和网格的修补。3.教学难点浇口创建命令及其属性设置。网格划分方法和网格的修补。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体或电脑演示、案例式、启发式、互动式，使学生熟悉掌握浇口等的创建和属性设置的具体操作。主题3冷却水路创建1.教学内容手动创建冷却水路的命令和步骤，设置冷却水路属性。循环水路创建实例。在实际教学中增加关于辩证统一方法论的实际应用案例，期望通过本章的教学，提高学生对事物科学认知的综合分析水平和能力，树立科研报国的使命感和责任感。2.教学重点手动创建冷却水路的命令及步骤。冷却水路的创建实例。3.教学难点手动创建冷却水路的命令及步骤。冷却水路的创建实例。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体或电脑演示、案例式、启发式、互动式，使学生熟悉掌握冷却水路等的创建和属性设置的操作。主题4工艺参数设置1.教学内容模流分析的步骤和流程，注射充模工艺参数种类，充模工艺参数设置。通过对工艺参数设置的介绍，引导学生把爱国情、强国志、报国行自觉融入到专业课程学习之中，激发学生爱国热情和斗志，多学知识，为国家的发展做贡献。2.教学重点充模工艺参数赋值设置及修改方法。3.教学难点模拟流动时，充模工艺参数赋值设置及修改方法。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体或电脑演示、案例式、启发式、互动式，使熟悉掌握工艺参数的赋值和属性设置。主题5浇口位置平衡设计及优化1.教学内容浇口位置对熔接线的影响；浇口设计的平衡原则，模拟分析优化最佳浇口位置。我们拟结合本章的特点，在对学生进行系统教授专业知识的同时，培养学生的科学认识论、辩证统一的认识论和方法论等本领，提高学生对事物认知的综合分析水平和能力，树立科研报国的使命感和责任感。2.教学重点浇口位置的选择、设计及优化方法。3.教学难点浇口位置的选择、设计及优化方法。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体或电脑演示、案例式、启发式、互动式，使熟悉掌握浇口位置和参数的优化方法。主题6注射成型流动模拟结果分析1.教学内容流动模拟的执行，流动模拟结果分析，分析报告的生成，对实际注射成型的建议。针对具体知识，增加关于古代、现代中国科技发展、同时期世界文明发展概况介绍，培养学生的民族自豪感。通过近代之后我国与发达国家在该领域发展的对比，使学生认识到本专业发展的必要性，引发学生追求技术进步的紧迫感和自信心，提高学生的科研报国热情。2.教学重点流动模拟结果分析及报告生成。3.教学难点流动模拟结果分析及报告生成。4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）多媒体或电脑演示、案例式、互动式，熟悉结果分析步骤和过程，分析结果反馈到注塑成型的实际控制当中。通过讲述注射成型流动模拟结果分析，引导学生把爱国情、强国志、报国行自觉融入到课程学习之中，坚定学生学好专业知识为国解忧、有担当的信念。六、学生成绩评定1.课程考核方式及比例学生成绩评定以公平、公正为原则，既考察学生对本课程的学习态度及学习过程等环节，又考察学生对本课程知识的掌握与运用情况，考核方式采用平时成绩、课堂表现、作业情况以及期末考核三者相结合，给出学生的总成绩。建议平时成绩占总成绩的40%（考勤、作业、课堂表现、阶段测验各占10%），期末考试（闭卷）100分，折算后占总成绩的60%。学生成绩评定表考核方式平时成绩期中考试期末考试出勤作业课堂表现阶段测验答辩项目小论文其他√√√√成绩比例%10101010602.课程考核方式评价权重本课程教学目标与考核方式评价权重如表所示：课程教学目标支撑毕业要求指标点考核评价方式权重（%）过程性考核期末考试合计出勤及课堂表现作业及阶段测验教学目标1指标点2.2445~1510~20教学目标2指标点4.1445~1510~20教学目标3指标点4.36615~2020~30教学目标4指标点5.26615~2020~30合计2020601003.课程成绩评价标准平时成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）出勤及课堂表现（20%）无迟到、早退、旷课现象。积极参加课堂讨论，并有自己独到的见解，能够准确回答问题，并有自己独到的见解偶尔有迟到、早退现象。较为积极参加课堂讨论，能够准确回答问题，并提出自己的见解有迟到、早退现象。能够主动参加课堂讨论，能够回答问题有迟到、早退、偶尔有旷课现象。参与课堂讨论，基本能回答相关问题迟到、早退、旷课较多。不能有效参加课堂讨论，回答不出所有问题作业（10%）能够独立完成作业，作业完成质量优秀，能够灵活运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量较高，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得正确结论能够独立完成作业，完成质量符合要求，能够运用所学知识和理论解决问题，并获得有效结论基本能够独立完成作业，部分题目解答存在抄袭现象，运用所学知识和理论解决问题的能力基本符合要求不能独立完成作业，存在明显抄袭现象，不具备运用所学知识和理论解决问题的能力阶段测验（10%）完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为优秀完成所有阶段测验，根据参考答案评定分，总评成绩为优良完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为中等完成所有阶段测验，根据参考答案评分，总评成绩为及格没有完成阶段测试，根据参考答案评分，总评成绩不及格课程教学目标评价标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~89分）中等（70~79分）及格（60~69分）不及格（<60分）教学目标1熟练掌握模流分析的基本方法，能独立的进行建模、分析的操作；同时深入的了解MoldFlow软件的主要功能、方法和技巧，从而达到对塑料制件的充模过程进行流动分析，达到融会贯通、灵活运用的目的。准确掌握模流分析的基本方法，能独立的进行建模、分析的操作；同时深入的了解MoldFlow软件的主要功能、方法和技巧，从而达到对塑料制件的充模过程进行流动分析，达到融会贯通、灵活运用的目的。掌握模流分析的基本方法，能独立的进行建模、分析的操作；同时深入的了解MoldFlow软件的主要功能、方法和技巧，从而达到对塑料制件的充模过程进行流动分析，达到融会贯通、灵活运用的目的。基本掌握模流分析的基本方法，能独立的进行建模、分析的操作；同时深入的了解MoldFlow软件的主要功能、方法和技巧，从而达到对塑料制件的充模过程进行流动分析，达到融会贯通、灵活运用的目的。不能掌握模流分析的基本方法，能独立的进行建模、分析的操作；同时深入的了解MoldFlow软件的主要功能、方法和技巧，从而达到对塑料制件的充模过程进行流动分析，达到融会贯通、灵活运用的目的。教学目标2熟练掌握模型的建立和网格划分方法，能够设计浇口等浇注系统，并对浇口进行优化，设计冷却系统，选择合适的注射成型工艺参数，掌握模流分析结果的分析方法，并对成型提出合理的工艺参数。准确掌握模型的建立和网格划分方法，能够设计浇口等浇注系统，并对浇口进行优化，设计冷却系统，选择合适的注射成型工艺参数，掌握模流分析结果的分析方法，并对成型提出合理的工艺参数。掌握模型的建立和网格划分方法，能够设计浇口等浇注系统，并对浇口进行优化，设计冷却系统，选择合适的注射成型工艺参数，掌握模流分析结果的分析方法，并对成型提出合理的工艺参数。基本掌握模型的建立和网格划分方法，能够设计浇口等浇注系统，并对浇口进行优化，设计冷却系统，选择合适的注射成型工艺参数，掌握模流分析结果的分析方法，并对成型提出合理的工艺参数。不能掌握模型的建立和网格划分方法，能够设计浇口等浇注系统，并对浇口进行优化，设计冷却系统，选择合适的注射成型工艺参数，掌握模流分析结果的分析方法，并对成型提出合理的工艺参数。教学目标3熟练利用建立真实的模型，合理选择网格划分方法，最优化设计浇注系统和浇口，建立冷却系统，选择合适的注射工艺并利用软件模拟塑料熔体充模过程，并对结果进行分析。准确掌握利用建立真实的模型，合理选择网格划分方法，最优化设计浇注系统和浇口，建立冷却系统，选择合适的注射工艺并利用软件模拟塑料熔体充模过程，并对结果进行分析。掌握利用建立真实的模型，合理选择网格划分方法，最优化设计浇注系统和浇口，建立冷却系统，选择合适的注射工艺并利用软件模拟塑料熔体充模过程，并对结果进行分析。基本利用建立真实的模型，合理选择网格划分方法，最优化设计浇注系统和浇口，建立冷却系统，选择合适的注射工艺并利用软件模拟塑料熔体充模过程，并对结果进行分析。不能掌握利用建立真实的模型，合理选择网格划分方法，最优化设计浇注系统和浇口，建立冷却系统，选择合适的注射工艺并利用软件模拟塑料熔体充模过程，并对结果进行分析。教学目标4熟练掌握利用本课程所学模流分析知识，对实际塑料模具充模过程进行分析预测，解决生产、科研中有关塑料熔体注射充模中出现的各种缺陷，具有扎实的解决实