“材料加工模拟与仿真”课程教学大纲
仿真加工课程设计
仿真加工课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握仿真加工的基本原理和方法，能够运用仿真加工技术进行简单的零件设计和加工，培养学生的动手能力和创新能力。
具体分解为以下三个目标：1.知识目标：学生能够理解仿真加工的基本概念、原理和流程，掌握常用的仿真加工技术和方法。
2.技能目标：学生能够运用仿真加工软件进行简单的零件设计和加工，具备一定的动手操作能力。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识仿真加工在工程领域的应用和重要性，培养学生的学习兴趣和主动性，提升学生的团队合作意识和创新精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括仿真加工的基本原理、仿真加工软件的使用、常用仿真加工技术和方法以及零件设计与加工实例。
具体安排如下：1.第一章：仿真加工概述，介绍仿真加工的定义、原理和应用。
2.第二章：仿真加工软件的使用，讲解仿真加工软件的基本功能和操作方法。
3.第三章：常用仿真加工技术，介绍常用的仿真加工技术及其特点和应用。
4.第四章：零件设计与加工实例，通过具体实例讲解零件的设计和加工过程。
三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握仿真加工的基本原理和方法。
2.案例分析法：通过分析具体案例，使学生了解仿真加工在工程领域的应用。
3.实验法：通过动手操作实验，使学生掌握仿真加工软件的使用和常用仿真加工技术。
4.小组讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和创新精神。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：《仿真加工技术与应用》。
2.参考书：相关领域的学术论文和专著。
3.多媒体资料：教学PPT、视频教程等。
4.实验设备：仿真加工软件、计算机、打印机等。
以上教学资源将有助于丰富学生的学习体验，提高学生的学习效果。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
《材料成型计算机模拟》教学大纲
《材料成型计算机模拟》教学大纲1.课程编号1000921052.课程名称材料成型计算机模拟3.高等教育层次：本科4.课程在培养方案中的地位：课程性质：必修对应于材料成型及控制工程专业；属于：BZ专业课程基本模块5.开课学年及学期第四学年第7学期6.先修课程（a必须先修且考试通过的课程，b必须先修过的课程，c建议先修的课程）A材料成型原理，b 铸造工程基础，c塑性成形工艺与模具设计7.课程总学分：2.5，总学时:40；8.课程教学形式：0普通课程9.课程教学目标与教学效果评价10.课程教学目标与所支撑的毕业要求对应关系11.教学内容、学时分配、与进度安排12.考核与成绩评定：平时成绩、期末考试在总成绩中的比例，平时成绩的记录方法。
考核方式：闭卷考试（60%）、软件考核（20%）、平时成绩（20%）成绩构成：平时成绩：结合课堂提问、出席情况（课题研讨可适度奖励加分，每次1分）共20分；软件考核；提交视频文件及Word文档说明，根据最终效果给予成绩，共20分。
期末考试：闭卷，共60分13.教材，参考书:教科书：辛启斌.材料成型计算机模拟[M]. 北京：冶金工业出版社，2006参考书：[1] 《Introduction to Finite Element Method》（University of Colorado）[2] 樊新民.材料科学与工程中的计算机技术. 北京：中国矿业大学出版社，2000[3] 史述昭.弹性力学及有限元. 北京：水利电力出版社,1989[4] 杨伯源.工程弹塑性力学. 北京：机械工业出版社，2003[5] 韩建民.材料成型工艺基础. 北京：中国铁道出版社，2002[6] 董湘怀.材料成型计算机模拟. 北京：机械工业出版社，199914.大纲说明：本课程围绕材料成型工艺仿真技术，系统介绍有限元基本知识。
内容涉及直接刚度法、变分法等基本理论；通过Ansys有限元软件学习，要求学生掌握铸造、锻造等成型工艺的有限元模拟方法。
材料加工学教学大纲
《材料加工学》教学大纲一、教学目的及要求本课程的目的是讲授材料加工的一些主要方法及相关的工艺装备，使材料类专业或相近专业的学生对材料加工行业的技术现状和发展趋势有一个系统和全面的了解。
相对以往的材料加工课程相关内容，本课程增加了材料加工新工艺、新技术、新材料、新进展的相关知识以适应21世纪科技飞速发展对人才培养的需要，因此，要求学生在掌握课本相关知识的基础上，在课堂认真听讲，课后通过课外阅读等途径扩充知识面。
本课程内容丰富，重点突出，理论联系实际，很多实例是工程实践经验的总结，具有借鉴和参考价值。
通过本课程的学习，能使学生牢固掌握材料成型方面的主要内容，从而为学生学习其后续课程、进行专业课程设计及今后工作奠定坚实的基础。
二、课程内容及学时分配绪论 2学时0．1 材料加工工艺在制造业中的地位0．2 21世纪材料加工工艺的展望0．3 “材料加工学”课程的任务第1章液态金属成型 10学时1.1 概述1.2 铸造合金的工艺性能1.3 砂型铸造1. 4 制芯工艺1.5水玻璃砂型1.6 涂料1.7 铸造工艺设计1.8其它铸造方法本章重点：铸造合金的工艺性能，砂型铸造，铸造工艺设计本章难点：铸造合金的工艺性能第2章金属塑性成形12学时2.1 塑性成形工艺概述2.2 塑性成形的机理及力学分析2.3 锻造工艺2.4 冲压工艺2.5 金属塑性成形设备本章重点：塑性成型机理，锻造工艺，冲压工艺本章难点：塑性成型的机理及力学分析第3章焊接成型加工工艺及设备 12 学时 3．1 焊接概述3．2 焊接电弘3．3 焊接电源3．4 焊接材料3．5 焊接方法3．6 焊接新技术简介3．7 焊接结构设计简介第4章表面工程 6学时4．1 概述4．2 气相沉积技术4．3 热喷涂技术4．4 激光表面处理技术4．5．其它表面处理技术第5章粉末冶金 8学时5．1 概述5．2 粉末的制备方法及性能5．3 粉末成形5．4 烧结5．5 粉末冶金制品第6章塑料成形 8学时6．1 塑料及其工艺特性6．2 塑料的主要成形方法6．3 塑料注射成形模具第7章快速成形 6学时7．1 快速成形技术的基本原理7．2 典型的快速成形工艺7．3 快速成形技术的特点7．4快速成形技术的应用三、几点说明1. 本课程是材料类专业非常重要的一门专业课，但由于课程安排在大一，学生尚处在基础教育阶段，缺少必要的专业基础知识，加上能够利用的学时较少、课程内容多，所以有些内容在实际讲解过程中根据实际需要可能会有所删减。
《材料加工工程实验》教学大纲
《材料加工工程实验》课程实验教学大纲课程代码：MSEN3010 大纲执笔人：课程名称：材料加工工程实验大纲审批人：英文名称：Experiments of Material Processing课程学时： 72 实验学时：56实验室名称：高分子实验室实验课性质：独立设课适用专业：材料科学与工程一、本课程实验教学目的与要求材料加工工程实验是我校材料科学与工程专业的最后一个实验教学环节。
主要包括三个体系的加工试验内容，即，塑料加工试验、纤维纺丝实验、复合材料制备实验。
要求学生熟悉书本上相关的聚合物加工工艺、加工原理、加工设备等理论知识，并且能够与加工实验过程中的工艺条件、实验结果相联系。
本实验教学的教学目的是以材料科学与工程专业本科学生为基本对象，培养学生创新思维训练、基本科研技能训练、知识整合项目训练、科研成果向生产转化等多种具体实践训练。
二、主要仪器设备及现有台套数1、湿法纺丝设备（采购中）10、声速取向仪 12、小型熔融纺丝机（采购中）11、单丝拉力机 13、双螺杆挤出机 2 12、万能材料制样机 24、热压平板硫化机 1 13、切粒机 25、冷压平板硫化机 1 14、高速混合机 16、缠绕机 1 15、注塑机 17、电子张力器 1 16、冲片机 18、拉挤机 1 17、开放式混炼机 19、鼓风式烘箱 2 18、万能拉力机 1四：实验项目的内容和要求实验一聚合物加工工程实验讲座给学生讲解本组安排的系列实验的内容、原理及操作注意事项，在保证安全的前提下，做好实验，把书本上的理论知识与实践相结合。
实验二聚丙烯腈湿法纺丝成型一、实验内容（1）干燥鼓风干燥或真空干燥聚丙烯腈原料，设定温度70~~80℃，干燥时间，10小时(2) 溶解开动搅拌，加热溶解聚丙烯腈，以DMF为溶剂，溶解温度为75℃左右，质量分数为25%，溶解时间为12小时。
（3）压料打开溶解釜的出料阀，将纺丝料液从溶解釜压入到纺丝釜，纺丝釜温度设定为60℃。
材料成形计算机模拟实验教学大纲
《材料成形过程计算机模拟与仿真》实验教学大纲机械学院贵州大学二OO 七年八月《材料成形过程计算机模拟与仿真》实验教学大纲课程名称：材料成形过程计算机模拟与仿真（Numerical simulation of material forming）课程编号：课程性质：选修课课程设置类别：独立设置课程课程总学时：30实验总学时：实验总学分：（若分两学期开设，应分别注明）实验周学时：（若分两学期开设，应分别注明）适用专业及年级：材料成形及控制工程（模具方向）先修课程：塑料成型及其模具设计一、实验教学目的和基本要求本课程实验教学目的在于巩固与实践理论教学的重点内容，通过实验培养学生掌握教学大纲所规定的注塑成形过程模拟的基本过程，并能够实现独立操作。
主要内容有：有限元网格划分、网格缺陷诊断、参数设置、浇注系统建模、冷却系统建模、产品主要缺陷预测与分析等。
对学生的基本要求是：掌握专业注塑CAE系统基本应用，能够独立完成具有一般复杂程度零件的CAE分析。
二、实验内容及学时分配实验一手机面板注塑成形模拟（2学时）要求学生了解手机面板类零件注塑成形基本工艺，掌握moldflow分析薄壁类零件的基本过程与方法，提出控制翘曲变形的主要方法。
实验二汽车内饰件注塑模拟（2学时）了解外观件注塑工艺基本过程与要点，掌握零件各类主要缺陷预测以及基本解决办法。
提出控制收缩的主要方法。
实验三家用电器注塑件模拟（2学时）了解常用家用电器外壳类零件注塑工艺，掌握其主要缺陷预测以及工艺优化方法。
根据预测缺陷，提出综合工艺优化方案。
三、主要仪器设备1. 计算机设备，安装Moldflow系统。
四、实验教学方式教师通过方法讲解与实例演示相结合的方式进行。
五、实验考核方式1、完成相应实验报告。
2、实验课成绩占课程总成绩的比例为30%。
六、推荐实验教材和教学参考书MoldFlow模具分析应用实例，单岩编著，清华大学出版社，2004年出版。
七、说明八、实验课程与学时分配表。
《材料成型过程的数值模拟》课程教学大纲
《材料成型过程的数值模拟》课程教学大纲课程编号：081096211课程名称：材料成型过程数值模拟英文名称：Computer Simulation of Materials Processing课程类型：专业课课程要求：必修学时/学分：32/2（讲课学时：16，实验学时：0，上机学时：16适用专业：材料成型及控制工程专业一、课程性质与任务本双语课程作为材料成型及控制工程专业专业必修课，目的是向材料成型及控制工程专业的高年级本科生介绍现代计算机模拟和仿真技术在材料成型中应用的专业课程。
通过本课程的学习，使学生初步掌握模拟与仿真的概念，培养高级的材料成型研究专门人才。
本课程教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本方法；在培养学生的实践能力方面，着重计算机软件应用基本能力的训练，培养学生在工程问题分析与设计构思方面的能力，掌握一定的计算机模拟手段预测材料在成型过程中的变化，并能指导实际工程的工业生产项目，以适应当代工业工程发展的需要。
本课程采用双语教学，提升学生相关专业知识和国际视野和外语学习能力，培养与国际工程技术人员之间的沟通能力。
二、 课程与其他课程的联系先修课：金属材料及热处理，材料力学性能，金属液态成型原理，金属塑性成形原理，材料冶金传输原理，模具设计及运用， 材料成型工艺本课程为材料成型及控制工程专业大四学生开设，本课程开设目的是在学生学习材料成型相关理论、工程知识后能够运用计算机辅助设计软件对材料成型及控制问题进行设计，能够运用计算机辅助工程软件对材料成型过程问题进行分析与预测，得到有效结论，因此学生对于前期课程的学习、理解是本课程开设基础。
三、课程教学目标1．了解材料成型过程计算机模拟与仿真的概念、方法、特点及用途，具有分析、选用相关现代模拟手段进行工程问题模拟仿真能力；（支撑毕业能力要求5.1）2.了解材料成型过程数值模拟领域的发展历程和现状，熟悉计算机模拟的基本理论；能够根据，了解主流的计算机模拟软件及其应用范围；（支撑毕业能力要求2.3，5.2）3. 能够根据具体工程问题选用软件对工程问题的关键环节和参数进行模拟仿真，并根据模拟结果分析、解决问题或优化工艺参数；（支撑毕业能力要求5.3，3.2）4．熟练掌握一种以上计算机模拟软件的基本操作过程，培养学生应用计算机模拟手段的工程应用的能力；强化外语应用能力，能够熟练应用英语表达材料成型工程领域专业技术问题，熟悉国际材料成型计算机模拟与仿真发展趋势，具有一定的国际视野和交流能力。
“材料加工模拟与仿真”课程教学大纲
“材料加工模拟与仿真”课程教学大纲一、课程基本信息课程名称：材料加工模拟与仿真课程代码：＿____课程类别：专业必修课学分：＿____总学时：＿____理论学时：＿____实验（实践）学时：＿____二、课程性质与任务本课程是材料科学与工程专业的一门重要专业必修课。
通过本课程的学习，使学生掌握材料加工过程中涉及的基本原理、模拟方法和仿真技术，能够运用相关软件对材料加工过程进行数值模拟和分析，为优化工艺参数、提高产品质量和性能提供理论依据和技术支持。
课程的主要任务包括：1、使学生了解材料加工模拟与仿真的基本概念、发展历程和应用领域。
2、掌握材料加工过程中的传热、传质、流体流动和应力应变等基本理论。
3、熟悉常用的材料加工模拟软件，如 DEFORM、ABAQUS 等。
4、能够运用模拟软件建立材料加工过程的数学模型，并进行数值求解和结果分析。
5、培养学生解决实际工程问题的能力和创新思维。
三、课程目标1、知识目标了解材料加工模拟与仿真的基本概念、原理和方法。
掌握材料加工过程中的传热学、流体力学、力学等相关基础知识。
熟悉常用材料加工工艺（如铸造、锻造、焊接、轧制等）的模拟方法。
2、能力目标能够运用相关软件对材料加工过程进行建模和仿真分析。
具备根据仿真结果优化工艺参数和改进工艺方案的能力。
培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。
3、素质目标培养学生的工程意识和创新精神。
提高学生的团队协作能力和沟通能力。
增强学生的责任心和职业道德。
四、课程内容（一）材料加工模拟与仿真基础1、材料加工模拟与仿真的概念、发展历程和应用领域。
2、材料加工过程中的物理现象和数学模型。
3、数值模拟的基本方法，如有限元法、有限差分法等。
（二）传热过程模拟1、传热的基本原理和方程。
2、材料加工中的热传递方式，如热传导、热对流和热辐射。
3、铸造成型过程中的温度场模拟。
（三）流体流动过程模拟1、流体流动的基本方程和边界条件。
2、铸造和焊接过程中的液态金属流动模拟。
《高分子材料加工实验》教学大纲
《高分子材料加工实验》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标（一）总体目标：本课程是高分子学科的一门重要学位课，是高分子材料与工程专业学术型学生必修的一门独立的综合实验课程。
通过实验课程训练，巩固并加深对聚合物加工原理，加工工艺及加工设备等课程的理解，掌握高分子材料相关的制备方法及工艺，了解高分子材料结构与性能的之间的关系。
同时，培养学生的团队合作、动手能力、观察能力、思维创新能力、表达能力和归纳处理、分析实验数据及撰写科学报告的能力。
（二）课程目标：课程目标1：巩固聚合物加工原理，加工工艺及设备等课程的基本原理和概念的理解，能够熟练掌握高分子材料配方、混合、制备、成型加工工艺过程，掌握高分子材料合成与成型加工工艺原理；掌握高分子材料的分子量、流动行为、力学性能、热性能等分析测试方法；熟练操作高分子材料成型设备及分析测试仪器，能够规范地完成实验操作。
课程目标2：能应用工程数学方法处理实验数据，获得实验参数；采用图、表的形式规范地表达实验结果；能够有条理、有逻辑地表达和完成实验报告。
课程目标3：能运用高分子材料工程的思维方法，根据实验目的，选用合适的研究方法，设计实验方案并实施，通过分析实验结果研究材料与加工工艺及其参数对性能的影响等高分子材料工程问题，取得有效实验数据并进行分析。
课程目标4：能够团队合作完成实验任务；能够主动承担或积极配合解决实验过程中出现的情况，顺利完成实验。
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表三、教学内容高分子材料加工实验注重将课堂理论教学与实验研究相结合。
实验前通过教师阐述实验目的、原理、操作流程、安全注意事项等。
以学生实际操作为主，教师讲授为辅培养学生的实验动手能力，使学生掌握高分子材料结构、性能表征的基本操作和过程，加深学生对基础知识的理解，提高动手能力。
要求学生准确记录实验数据和观察实验现象，开展团队合作，培养学生运用综合知识进行研究的能力，学会从工艺、工程角度分析问题和解决问题，提高学生的工程应用水平。
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西安交通大学
“材料加工模拟与仿真”课程教学大纲
英文名称：Simulation and Numerical Analysis in Materials Processing
课程编码：MA TL4060
学时：24 学分：1.5
适用对象：材料科学与工程专业本科生
先修课程：材料科学基础、材料制备与成形
使用教材及参考书：
陈立亮主编，《材料加工 CAD/CAM基础》，机械工业出版社，2003年
靳玉春主编，《成型过程数值模拟》，兵器工业出版社，2004年
董湘怀主编，《材料成形计算机模拟》，机械工业出版社出版社，2002年
张凯锋主编，《材料热加工过程的数值模拟》，哈尔滨工业大学，2001年
牛济泰主编，《材料和热加工领域的物理模拟技术》，国防工业出版社出版社，1999年
一、课程性质、目的和任务
本课程是向材料专业材料加工方向的高年级本科生介绍现代计算机模拟和仿真技术在材料加工中应用的专业课程。
通过本课程的学习，使学生初步掌握模拟与仿真的概念，培养高级的材料加工研究专门人才。
本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本方法；在培养学生的实践能力方面，着重计算机软件高级开发能力的基本训练。
本课程将介绍材料热加工数值模拟的基本知识，包括基本理论、方法、应用等。
重点介绍材料热加工中的温度场、应力应变场、流场以及扩散方面的数值模拟与仿真内容。
二、教学基本要求
通过本课程的学习使学生能了解和掌握材料加工模拟与仿真的基础理论和应用技术，为进一步深入学习及从事材料加工研究和应用打下良好的基础。
三、教学内容及要求
第一章：模拟与仿真的基本原理
1. 材料成形数值模拟概述
2. 有限差分方法介绍
3. 有限元方法介绍
第二章：材料加工温度场数值模拟
1. 温度场及传热的基本概念
2. 传热问题的数值计算
3．温度模拟在材料热加工中的应用
第三章：材料热加工过程的应力应变场数值模拟
1. 材料热加工过程的固体应力应变数值分析的基本问题和基本方法
2. 弹性平面问题的有限元法
3. 弹塑性平面问题的有限元法
4. 热弹塑性有限单元法
5．大变形弹塑性有限单元法
第四章：金属热成形过程流场数值模拟
1. 金属液充型过程数值模拟
2. 充型流动的数学模型及数植模拟的前处理
3．数学模型的离散
4．边界条件
5 数值稳定性条件
6．固相析出的处理
第五章：金属中的扩散及扩散过程的数值模拟
1. 扩散的原子理论
2. 扩散过程的宏观描述
3．扩散系数的理论计算与实验测定方法
4．扩散方程的解及浓度分布的数值模拟
5．扩散的一般性处理
第六章：有限元分析的建模、软件平台及实例
1. 材料加工领域主流模拟软件
2. 基于ANSYS平台的有限元建模与分析
3．热弹塑性算例
4．流场算例
四、实践环节
1. 弹性力学平面问题算例，1学时
2. 流场算例，1学时
五、课内学时分配
大纲制定者：蔡洪能执笔
大纲审定者：潘希德
大纲批准者：张建勋
大纲校对者：吴志敏。