教学大纲模板_汽车结构CAE分析

《汽车结构CAE技术》教学大纲一、课程信息开课单位车辆工程系课程代码课程名称汽车结构CAE技术英文名称CAEforAutomotiveStructureAnalysis任课教师职务职称课程性质学分3总学时48先修课程有限元，弹性力学开课学期第七学期适应专业车辆工程二、课程内容（一）课程教学目标汽车结构CAE分析是车辆工程专业的一门学科专业课程。本课题通过授课、上机等教学环节，掌握汽车结构CAE的基本设计方法和仿真分析方法，掌握应用CAE技术进行汽车结构的刚度、强度，模态，疲劳强度分析的方法和技术。受到必要的软件操作技能训练，能熟练应用CAE软件进行汽车结构的CAE分析，具有一定的结构设计分析能力，为学习后续课程以及从事有关的工程技术和科学研究工作打下一定的基础。（二）基本教学内容第一章、绪论教学目的与要求：介绍CAE技术概述，着重介绍CAE技术在汽车结构设计中的应用现状和发展趋势，CAE基本求解过程，常用CAE软件介绍。教学重点：根据不同的工程问题及分析工况合理选择CAE分析软件及相应的求解算法教学难点：正确建立CAE分析模型教学内容：1.1有限元分析概念、现状和发展趋势，有限元法的发展和应用1.2CAE技术概述1.3CAE技术在汽车结构设计中的应用示例第二章、CAE前、后处理软件HyperMesh与HyperView教学目的与要求：介绍HyperMesh与HyperView的基础知识，掌握HyperMesh的几何清理的基本功能，掌握2D和3D网格的划分方法。掌握应用HyperView进行结果处理的方法。教学重点：HyperMesh的几何清理的基本功能与方法，掌握有限元常用单元类型及网格划分方法，掌握后处理系统数据管理方法及各种结果图形的生成方法选。教学难点：几何清理的原则和高质量2D/3D网格的生成方法教学内容：2.1有限元常用单元介绍2.1HyperMesh基础知识2.2几何清理2.32D网格划分2.43D网格划分2.5HyperView后处理方法第三章、汽车结构刚度CAE分析教学目的与要求：掌握汽车结构刚度分析的基本理论与方法，掌握应用Nastran进行汽车结构的刚度分析的流程与方法。熟悉Nastran刚度分析时求解卡片的设置，能根据需要输出结构关键点处的力-位移曲线。教学重点：汽车结构刚度分析的意义及方法教学难点：汽车结构刚度有限元分析模型的建立及验证教学内容：3.1汽车结构刚度分析的基本理论及方法3.2汽车结构刚度分析的有限元模型的建立示例3.3汽车结构刚度分析结果分析第四章、汽车结构强度CAE分析教学目的与要求：掌握汽车结构强度分析的基本理论与方法，掌握应用Nastran进行汽车结构的强度分析的流程与方法。熟悉Nastran强度分析时求解卡片的设置，能根据需要输出结构各种应力（包括节点应力、单元应力、不同强度理论下的应力）和应变。教学重点：汽车结构强度分析的意义及方法教学难点：汽车结构强度有限元分析模型的建立及结果分析教学内容：4.1汽车结构强度分析的基本理论及方法4.2汽车结构强度分析的有限元模型的建立示例4.3汽车结构强度分析结果分析第五章、汽车结构模态CAE分析教学目的与要求：掌握汽车结构模态分析的基本理论与方法，掌握应用Nastran进行汽车结构的模态分析的流程与方法。熟悉Nastran模态分析时求解卡片的设置，能根据需要输出结构的各阶模态及振型。教学重点：汽车结构模态分析的意义及方法教学难点：汽车结构模态有限元分析模型的建立教学内容：5.1汽车结构模态分析的基本原理及方法5.2汽车结构模态分析的有限元模型的建立示例5.3汽车结构模态分析结果分析第六章、汽车结构疲劳CAE分析教学目的与要求：掌握汽车结构疲劳分析的基本理论与方法，掌握应用Fatigue进行汽车结构的疲劳分析的流程与方法。熟悉Fatigue疲劳分析时求解卡片的设置，能根据需要输出结构的疲劳预测寿命。教学重点：汽车结构疲劳分析的意义及方法教学难点：汽车结构疲劳有限元分析模型的建立及寿命预测教学内容：6.1汽车结构疲劳分析的基本原理及方法6.2汽车结构疲劳分析的有限元模型的建立6.3汽车结构疲劳分析结果分析三、学时分配课程主要内容学时备注第一章、绪论4第二章、CAE前、后处理软件HyperMesh与HyperView10小班讨论2课时，上机2课时第三章、汽车结构刚度CAE分析8小班讨论4课时，上机4课时第四章、汽车结构强度CAE分析8小班讨论4课时，上机4课时第五章、汽车结构模态CAE分析8小班讨论2课时，上机2课时第六章、汽车结构疲劳CAE分析10小班讨论4课时，上机4课时四、考核方式总评成绩=汽车结构强度分析大作业（20%）+汽车结构刚度分析大作业（20%）+汽车结构模态分析大作业（20%）+汽车结构疲劳分析大作业（20%）+平时考勤（20%），平时课堂提问加分制度：每次3-5分五、教材及参考书教材：参考书：1.王钰栋，金磊，洪清泉.Hyermesh与HyperView应用技巧与高级实例，机械工业出版社，2012.2.谭继锦，张代胜.汽车结构有限元分析，清华大学出版社，2009.3.龙凯，贾长治，李宝峰.Patran2010与Nastran2010有限元分析从入门到精通，机械工业出版社，2011.4.王国军.Fatigue疲劳分析实例指导教程,机械工业出版社，2009.六、授课手段针对“汽车结构CAE分析”课程涉及面广、理论概念抽象、实际应用知识难以掌握等特点，课程采用理论教学和实验教学相结合的教学模式，并引入了讲授式、讨论式教学、演示式教学、比较式教学、问答式教学和实践性教学等多种教学方法，以力求通过多种教学方法在教学过程中的结合运用，使抽象的概念形象化，难懂的公式物理化，知识的掌握系统化，理论基础与实际应用密切联系，激发学生学习兴趣，培养学生探究性学习素养，启迪学生创新思想，促进学生知识拓展应用能力的提高。