弹性力学及有限元 课程教学大纲.docx

弹性力学及有限元课程教学大纲课程英文名称：Elastic Mechanics and Finite Element Method课程编号：1001850学分：3 学时：48一、课程教学对象本课程教学对象是土木建筑学院交通工程（路桥）专业本科学生。二、课程性质及教学目的本课程是土木建筑学院交通工程（路桥）专业的一门专业公共选修课程。通过学习本课程，使学生掌握弹 性力学的基本理论和基本方法，了解有关有限元方法的分析原理和计算程序，培养学生利用弹性力学原理和有 限元方法解决工程问题的能力，为学习专业骨干课程奠定必要的理论基础。三、对先修知识的要求学生在学习本课之前，应先修线性代数和材料力学课程。四、课程的主要内容、基本要求和学时分配建议（总学时数：48）知识模块知识点要求学时学习方式课外学习要求1、基本概念1. 1研究的对象(C)2课堂讲授1.2常用的力学量(C)1.3弹性力学的基本假定(C)2、平面问题 的基本理论2. 1平面应力问题与平面应变问题(A)2课堂讲授2. 2平衡微分方程(A)2. 3平面问题中一点的应力状态(C)2. 4几何方程、刚体位移(B)2课堂讲授2. 5物理方程(B)2. 6边界条件(A)2.7圣维南原理及其应用(C)2课堂讲授2. 8按位移求解平面问题(A)2.9按应力求解平面问题、相容方程(A)2课堂讲授2. 10常体力情况的简化、应力函数(B)习题课(A)2课堂讨论3、平面问题 的直角坐标 解答3.1逆解法与半逆解法(B)2课堂讲授3. 2矩形梁的纯弯曲(A)3. 3位移分量的求出(C)2课堂讲授3. 4简支梁受均布荷载(B)3. 5楔形体受重力和液体压力(C)2课堂讲授习题课(A)2课堂讨论4、平面问题 的极坐标解 答4.1极坐标中的平衡微分方程(B)2课堂讲授4. 2极坐标中的几何方程及物理方程(B)4.3极坐标中的应力函数与相容方程(B)4. 4应力分量的坐标变换式(B)2课堂讲授4. 5轴对称应力和相应的位移(A)4. 6圆环或圆筒受均布压力(B)4. 7压力隧洞(C)2课堂讲授4.8圆孔的孔口应力集中(C)4. 9半平面体在边界上受集中力(B)2课堂讲授习题课(A)2课堂讨论5、用变分法 解平面问题5.1弹性体的形变势能和外力势能(B)2课堂讲授5. 2位移变分方程(B)5. 3位移变分法(A)2课堂讲授5. 4位移变分法的例题(A)6、用有限单 元法解平面 问题6.1基本量及基本方程的矩阵表示(C)2课堂讲授6. 2有限单元法的概念(B)6. 3单元的位移模式与解答的收敛性(C)2课堂讲授6. 4单兀的应变列阵和应力列阵(B)6. 5单元的结点力列阵与劲度矩阵(B)2课堂讲授6. 6单元的结点荷载列阵(B)6. 7结构整体分析，结点平衡方程组(A)2课堂讲授6. 8解题的具体步骤，单元的划分(A)6. 9计算成果的整理(C)2课堂讲授6. 10 ANSYS有限元软件介绍(C)7、空间问题 的基本理论7.1空间应力状态分析(B)2课堂讲授7.2空间问题的基本方程(A)7. 3轴对称问题(B)2课堂讲授7. 4等截面直杆的扭转(C)注：知识点中粗体字部分为本课程的重点或难点五、建议使用教材及参考书主要教材：徐芝伦弹性力学简明教程，高等教育出版社，2002参考教材：（美）陈惠发,AF萨里普弹性与塑性力学，中国建筑工业出版社200421王焕定，焦兆平，张春巍.有限单元法基础，高等教育出版社，2010六、课程考核方式半开卷考试（70%） +平时表现（30%） o注：半开卷指允许考生带一张教师盖章的A4纸入考场，纸的正反两面可以任意书写复习总结的内容;七、课内实验（实训）环节及要求本课程无课内实验或实训环节。