《ANSYS技术》课程教学大纲

《ANSYS技术》课程教学大纲

课程代码：020032032

课程英文名称：Technology of ANSYS

课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0

适用专业：车辆工程能源与动力工程

大纲编写（修订）时间：2017.5

一、大纲使用说明

（一）课程的地位及教学目标

本课程为车辆工程、能源与动力工程专业学生的一门专业基础选修课，计算机辅助工程分析软件（CAE）是工程技术人员利用计算机进行工程结构设计、分析的重要软件，是工程技术人员必须掌握的重要工具。ANSYS技术是一门教授大型通用有限元软件应用的课程。它的主要任务是通过介绍工程上普遍使用的有限元软件之一的ANSYS软件，通过老师讲解和学生实际上机操作相结合的方式，使学生最终能够使用ANSYS建立有限元模型、对模型进行载荷的施加，进行静力和动力问题的求解及对求解结果进行分析，了解有限元软件的使用方法、步骤和分析计算结果的方法，为今后从事科学研究和工程技术工作打下扎实的计算机应用基础。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求

本课程以教学目前国内外最流行的结构分析软件ANSYS为主进行。要求学生掌握该软件的基本构成、分析功能及软件的安装等方面内容。重点学习工程模型的建立、单元的使用、约束条件的施加，以及如何给出材料的物理性能。在分析求解方面，注意掌握模型正确性的判断、求解器的执行等方面内容。还要重点掌握对计算结果的分析和判断。培养学生分析和处理实际问题的能力，能够独立面对问题、分析问题、解决问题。

（三）实施说明

教师在授课过程中可以根据实际情况酌情安排各部分的学时，课时分配表仅供参考。根据各专业特点，教师应结合本专业的实际问题，在教学过程中注意理论与实际结合，突出实际应用。

课程的教学目标通过教师演示讲授，学生课堂练习和课后作业三个环节来实现。采用现场教学模式，即在教师讲授演示的同时,学生同步在计算机上操作演练，强化教师与学生的互动。教师要注重对基本概念、基本方法和解题思路的讲解，以便学生在实际应用中能举一反三，灵活运用。

（四）对先修课的要求

要求学生先修：《三维建模技术》、《材料力学》、《现代设计方法》等课程，并达到这些课程的基本要求，同时要求对三维CAD技术有一定的掌握。

（五）对习题课、实验环节的要求

根据课程的要求，结合专业特点安排一定的实例，通过课堂练、讲相结合和课后作业完成。

本门课程是上机操作的课程，实践性很强。为了增强学生的动手能力，要求多媒体教学，并做到学生每人一台计算机并配备相应软件。

（六）课程考核方式

1．考核方式：上机操作考核。

2．考核目标：重点考核学生的分析能力、结构设计能力和软件的操作能力。

3．成绩构成：本课程的总成绩主要由二部分组成：平时成绩（包括平时表现、作业情况、出勤情况等）占40%，期末上机考试成绩占60%。

（七）主要参考书目:

《ANSYS辅助分析应用基础教程上机指导》，张乐乐，苏树强，谭南林编著，清华大学出版社，2008

《ANSYS辅助分析应用基础教程》，张乐乐，谭南林，焦风川编著，清华大学出版社，2008

《ANSYS机械设计高级应用实例》，胡仁喜编，机械工业出版社, 2005

《机械结构有限元分析》，张志文，韩清凯等著编，哈尔滨工业大学出版社，2006

二、中文摘要

本课程是汽车类专业实践性很强的一门选修课。课程以ANSYS分析过程为主线，结合大量的实例，以ANSYS基本操作、实体建模、材料模型的选取、网格的划分、结构分析的内容和方法等为主，由浅入深地介绍ANSYS有限元分析，使有限元法的理论内容和实际操作融会贯通。本课程将为后续相关课程的课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。

三、课程学时分配表

四、教学内容及基本要求

第1部分ANSYS软件介绍

总学时(单位：学时)：2学时讲课：2学时实验：0学时上机：0学时

具体内容：

ANSYS安装、启用和配置、ANSYS的分析功能；

程序结构：文件格式，输入方式，输出文件类型；

了解基本的ANSYS设计流程和分析计算方法。

第2部分ANSYS常用菜单的交互式操作

总学时(单位：学时)：2学时讲课：2学时实验：0学时上机：0学时

具体内容：

主菜单交互操作、输入窗口交互操作、拾取窗口的交互操作、文件系统的交互操作。

重点：

ANSYS软件的基本操作步骤。

难点：

基本的ANSYS设计流程和分析计算方法。

习题内容：

熟悉ANSYS软件的界面、菜单以及各工具单元的操作。

第3部分ANSYS坐标系和工作平面

总学时(单位：学时)：4学时讲课：4学时实验：0学时上机：0学时

具体内容：

ANSYS的坐标系、ANSYS的工作平面。

重点：

熟悉ANSYS的坐标系和ANSYS的工作平面的概念。

难点：

坐标系转换、工作平面转换。

习题内容：

在ANSYS工作环境下练习坐标系、工作平面转换操作。

第4部分ANSYS实体建模

总学时(单位：学时)：8学时讲课：8学时实验：0学时上机：0学时

第4.1部分ANSYS实体建模1（讲课4学时）

具体内容：

（1）几何模型的输入；

（2）对输入模型的修改；

（3）自主建模。

第4.2部分ANSYS实体建模2（讲课4学时）

具体内容：

实例讲解及操作。

重点：

几何模型的输入，自下而上建模，布尔运算。

难点：

对输入模型的修改，布尔运算。

习题内容：

几何模型的输入，自主建模。

第5部分ANSYS网络划分

总学时(单位：学时)：8学时讲课：8学时实验：0学时上机：0学时

第5.1部分ANSYS网络划分1（讲课4学时）

具体内容：

（1）掌握ANSYS网格划分的基本方法。单元属性的定义、分配，定义材料特性，网格划分方法的应用，网格的局部细化；

（2）自由网格划分、映射网格划分和扫略网格划分。

第5.2部分ANSYS网络划分2（讲课4学时）

具体内容：

实例讲解及操作。

重点：

定义单元属性，定义材料特性，自由网格划分、映射网格划分和扫略网格划分方法的应