弹性力学及有限元教案

教育资料③应力和应力张量的概念(stressandstresstensor).讨论、练习、作业.浙大版弹性力学及有限单元法.P32页2-1.2-4.教学手段.课堂教师主讲、提问.参考资料...浙大版骑大象的蚂蚁整理编辑四川大学教案【理、工科】周次第2周，第1次课备注章节名称第二章弹性力学的基本概念(Basicconceptofelasticmechanics)授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求通过学习理解弹性力学的发展背景及现状。弹性力学基本假设及相关力学概念教学内容提要时间分配弹性力学在力学分析中的地位弹性力学的5条基本假设几个概念①体力(Bodyforce)②面力(Surfaceforce)③应力(stress)弹性力学的求解体系：三大方程和边界条件概述(Threegroupofequations&boundarycondition)第页教学重点与难点①体力(bodyforce)②面力(surfaceforce)③应力和应力张量的概念(stressandstresstensor)讨论、练习、作业浙大版弹性力学及有限单元法P32页2-12-4教学手段课堂教师主讲、提问参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第2周，第2次课备注章节名称平衡微分方程§3-1授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求理解微元体的概念推导三维问题的平衡微分方程equilibriumequationof3dproblems教学内容提要时间分配微元体的概念微元体的平衡力系平衡方程的推导三维平衡方程的特征形式二维平衡方程平面应力问题(planestressproblem)平面应变问题(planestrainproblem)第页教学重点与难点微元体平衡力系的绘制正面和交面，应力方向规定平衡方程的推导讨论、练习、作业独立推导平衡微分方程教学手段课堂教师主讲，提问参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第3周，第1次课备注章节名称授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求理解微元体变形的描述方式：①正应变（normalstrain）②剪应变(shearstrain)③刚体位移(rigidbodydisplacement)变形协调条件教学内容提要时间分配微元休的变形和位移正应变定义及推导剪应变定义及推导变形协调条件二维：三维：6个方程第页教学重点与难点①正应变的定义②剪应变的定义③位移的分解④协调方程讨论、练习、作业独立推导平衡微分方程教学手段课堂教师主讲，提问参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第3周，第2次课备注章节名称§3-4一点的应力状态授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求①掌握斜面上应力的计算方法②坐标转换，包括矢量转换，张量转换③摩尔圆的概念，主应力，主方向，主剪应力教学内容提要时间分配坐标转换的数学基础矢量转换(coordinatetransformationofvector)张量转换(coordinatetransformationoftensor)斜面上的应力，法向应力、切向应力(stress,normalstressandshearstressonaplane)主应力的概念（conceptofprincipalstress）摩尔圆(Mohr’scircle)第页教学重点与难点张量的坐标转换(Transformationoftensor)法向和切向应力(normalandshearstress)摩尔圆(Mohr’scircle)讨论、练习、作业P553-1，3-2教学手段教师主讲，提问参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第4周，第1次课备注章节名称§3-3物理方程（本构关系）授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求物理方程的二维和三维形式(2dand3Dconstitutiveequations)教学内容提要时间分配一般形式的本构关系6×6=36个常数满足弹性力学基本假设的本构关系——虎克定律hoek’slaw（2个常数）平面问题中的物理方程Constitutiveequationsinplaneproblems第页教学重点与难点一般形式的本构关系如何从6×6=36个常数化简至2个常数的弹性力学本构关系讨论、练习、作业记忆本构关系教学手段教师主讲参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第4周，第2次课备注章节名称§3-5边界条件及圣维南原理授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求掌握三维边界条件的推导边界条件(Boundarycondition)的分类圣维南原理(StVaint’sprinciple)教学内容提要时间分配边界条件的分类，简化及数学描述三维四面体微无体的平衡力系绘制推导三维边界条件圣维南原理第页教学重点与难点斜向微元体力系平衡图绘制面力边界条件的推导讨论、练习、作业P553-2教学手段教师主讲，提问参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第5周，第1次课备注章节名称§3-6平面问题的基本解法授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求掌握弹性力学平面问题的一般求解方法——Airy应力函数的原理（stressfunction）教学内容提要时间分配平面问题的基本解法分类位移解法(solutionbasedondisplacement)Airy应力函数法的原理常体力平面问题的Airy应力函数求解步骤和特解第页教学重点与难点柯西一黎曼条件的三次应用Airy应力函数的求解步序和原理讨论、练习、作业P553-53-7教学手段参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第5周，第2次课备注章节名称§4-1平面问题的多项式解答授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求最常见的应力函数1阶～n阶多项式应力函数的适用问题类型。教学内容提要时间分配1阶～3阶多项式应力函数对应受力状的分析例题：矩形梁的纯弯曲问题xMNNy第页教学重点与难点对例题求解方法的掌握讨论、练习、作业P80：P4-1P4-2教学手段教师主讲参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第6周，第1次课备注章节名称§4-2承受均布荷载的简支梁授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求通过典型例题的讲解，使学生加深对Airy应力函数法的理解教学内容提要时间分配详细讲解例题：设第页教学重点与难点应力函数的推测常系数A～G（7个）的待定讨论、练习、作业P80：P4-3P4-4教学手段教师主讲参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第6周，第2次课备注章节名称§4-3楔形体的应力计算授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求通过典型例题的讲解，使学生加深对Airy应力函数法的理解教学内容提要时间分配详细讲解例题：第页教学重点与难点由量纲分析法推测应力函数待定系数A～D（4个）的确定讨论、练习、作业P80：P4-5P4-6教学手段教师主讲，提问启发参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第7周，第1次课备注章节名称§5-1一平面问题的极坐标形式的平衡方程授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求掌握极坐标形式平衡微分方程的推导方法教学内容提要时间分配极坐标下的微元体定义Definationofelementinpolarsystem极坐标微元体平衡力系绘制极坐标系下应力平衡议程的推导直角坐标应力分量与极坐标应力分量的互相转换第页教学重点与难点极坐标微元体的力系平衡关系如何进行直角坐标应力分量和极坐标应力分量的互相转换讨论、练习、作业独立推导极坐标应力平衡方程教学手段教师主讲，提问参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第7周，第2次课备注章节名称§5-1二、极坐标系下的几何方程三、极坐标系下的物理方程授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求理解和掌握径向应变，环向应变和剪应变的概念教学内容提要时间分配环向应向，径向应变的定义剪应变的定义应变的推导物理方向第页教学重点与难点极坐标应变的定义应变公式的推导讨论、练习、作业独立推导，和的形式教学手段教师主讲，提问参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第8周，第1次课备注章节名称§5-1四、五极坐标系下的Airy应力函数授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求掌握直角坐标Airy应力函数与极坐标Airy应力函数的应力转换公式教学内容提要时间分配极坐标系下的相容方程链式求导Airy应力函数的极坐标形式双协调方程：应力分量第页教学重点与难点极坐标形式的双协调方程链式求导推求极坐标形式的偏导数讨论、练习、作业P1105-1教学手段教师主讲，提问参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第8周，第2次课备注章节名称§5-2轴对称问题授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求双协调方程在轴对称问题中的简化轴对称问题的极坐标通解教学内容提要时间分配轴对称问题的定义双协调方程的简化对称问题的通解厚壁筒受均布内、外压力套筒预应力机理第页教学重点与难点轴对称问题通解的推求套筒预应力机理讨论、练习、作业P1105-2教学手段教师主讲，提问参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第9周，第1次课备注章节名称§5-3圆孔孔边的应力集中现象授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求理解和领会圆孔应力集中问题的求解思路教学内容提要时间分配四边受均布拉力的圆孔应力左右边和上下边各受等值的拉力和压力的圆孔应力两对边受有不同拉压力的圆孔单边拉压板的圆孔应力集中第页教学重点与难点圆孔应力集中问题的求解思路Thesolutionofstressconcentrationofacircularhole讨论、练习、作业P1115-45-5教学手段教师主讲，提问参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第9周，第2次课备注章节名称期中考试授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求通过期中考试检验所学内容学生的掌握程度，发现存在的问题。教学内容提要时间分配考核内容：三大方程的边界条件基本概念推证Airy应力函数法第页教学重点与难点讨论、练习、作业期中考试(Middletermtest)教学手段考试参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第10周，第1次课备注章节名称§10.1有限单元法概述§10.2有限元基本方程授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求通过学习领会有限单元法的基本求解过程和求解思路教学内容提要时间分配有限元法求解步骤Solutionprocedureoffiniteelementmethod插值函数的作用Theintepolationfunction虚位移原理推求单元刚度阵Derivationofelementstiffnessmatrixbyvirtualdisplacementmethod虚位移原理堆求单元荷载阵Derivationofelementloadvectorbyvirtualdisplacementmethod第页教学重点与难点有限元求解思路单元刚度和单元荷载的生成讨论、练习、作业P20510-1教学手段参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第10周，第2次课备注章节名称§10-3三角形单元分析授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求掌握三角形单元刚度阵和单元荷载阵的计算公式教学内容提要时间分配三角形单元插值函数推导Derivationofintepolationfunctionoftriangularelement三角形单元单元荷载阵的计算Thecomputationofelementloadvectoroftriangularelement三角形单元单元刚阵的计算Thecomputationofelementstiffnessmatrixoftriangularelement第页教学重点与难点刚度阵的推导（Derivationofstiffnessmatrix）荷载阵的推导(Derivationofloadvector)讨论、练习、作业P20510-2教学手段参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第11周，第1次课备注章节名称§10-6结构的整体分析授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求掌握整体刚度集成方法，整体荷载阵集成方法教学内容提要时间分配整刚集成：子块搬家二维等带宽存储技术整体荷载集成第页教学重点与难点整刚行列码与子块行列码的对应关系Thecorrespondanceofgloballineandcoloumnwithsub-blocklineandcoloumnnumber讨论、练习、作业独立思考子块搬家技术和二维存储技术教学手段教师主讲，提问参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第11周，第2次课备注章节名称二维有限元教学程序框图分析授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求掌握有限元程序编制框图设计的技术教学内容提要时间分配前处理——输入信息(Preprocess---inputdata)单元模块(moduleforelementcomputation)整体集成模块(moduleforglobalassemblage)求解模块(moduleforsolution)后处理(Post-process)第页教学重点与难点子程调用关系代码重用(repetitiveusageofcode)模块逻辑关系(logicalrelationshipofmodules)讨论、练习、作业课后复习教学手段教师主讲，提问参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第12周，第1次课备注章节名称阅读分析教学程序授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求分析教学程序，并评述教学内容提要时间分配程序语言与框图的关系Programlangugeandflowchart子程编写(subroutine)刚度集成(assemblageofstiffnessmatrix)荷载施加(assemblageofloadvector)第页教学重点与难点子程序编写(codeofsubroutines)语法结构主程序与子程序关系(relationbetweenmainprogramandsubroutines)讨论、练习、作业复习，理解教学手段参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第12周，第2次课备注章节名称上机实习授课方式理论课（）；试验课（）；实习（√）教学时数2教学目的及要求上机操作教学程序教学内容提要时间分配键入教学程序(Keyinthefiniteelementprogram)第页教学重点与难点讨论、练习、作业教学手段参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第13周，第1/2次课备注章节名称上机实习授课方式理论课（）；试验课（）；实习（√）教学时数4教学目的及要求上机操作教学程序教学内容提要时间分配编辑链接程序(compilingandlinkingofprogram)运行(Executionofprogram)算例检验（numericaltestification）第页教学重点与难点讨论、练习、作业教学手段参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第14周，第1次课备注章节名称等参元理论授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求掌握等参元的插值函数的等参元刚度阵和荷载阵生成方法教学内容提要时间分配等参变换(iso-parametrictransformation)Jacobi变换等参元刚度阵和荷载阵生成Theformationofstiffnessmatrixandloadvectorofiso-parametricelement第页教学重点与难点等参元的概念(Conceptofiso-parametricelement)Jacobi矩阵和Jacobi变换讨论、练习、作业复习教学手段教师主讲，提问参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第14周，第2次课备注章节名称总复习授课方式理论课（）；试验课（）；实习（）教学时数教学目的及要求全面复习所学知识并对重点内容进行强调教学内容提要时间分配弹性力学部分(Mechanicsofelasticity)有限元部分(Finiteelementmethod)第页教学重点与难点三大方程、边界条件Threegroupsofequationandboundarycondition等参元的概念(isoparametricelement)有限元刚度阵及总体集成assemblageofglobalstiffnessmatrixandloadvector讨论、练习、作业总复习教学手段参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第6周，第1次课备注章节名称§4-2承受均布荷载的简支梁授课方式理论课（√）；试验课（）；实习（）教学时数2教学目的及要求教学内容提要时间分配第页教学重点与难点讨论、练习、作业教学手段参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。第页四川大学教案【理、工科】周次第6周，第1次课备注章节名称§4