车辆强度及有限元方法课程教学大纲.docx

车辆强度及有限元方法课程教学大纲课程英文名称：Vehicle Strength and Finite Element Method课程编号：0900840 学分：2 学时：32 （含上机12）一、课程教学对象本课程的教学对象为轨道交通车辆工程专业本科学生。二、课程性质及教学目的车辆强度及有限元方法课程是轨道交通车辆工程专业方向的一门专业选修 课程。通过本课程的学习，可以为学生学习轨道交通车辆后续课程和从事轨道交通 车辆制造、维护、检修等工作打下良好的基础。本课程内容主要包括有限元法一直接法，弹性力学基础，等参元，结构强度 分析与评定准则，车轴和车轮结构设计与强度，焊接结构设计与强度等。三、对先修知识的要求学生在学习本课之前，应先修课程：理论力学、材料力学、机械设计原理、 轨道交通系统概论、轨道交通车辆工程四、课程的主要内容、基本要求和学时分配建议（总学时数:20）知识模块知识点要求学时学习方式课外学习要求1、杆系结构 的有限元法 直接法1.1基本概念C0.5课堂讲授1.2平面桁架A1课堂讲授1.3空间桁架C0.5课堂讲授L4平面刚架A1课堂讲授1.5空间刚架C1课堂讲授2、弹性力学基础2.1基本概念B0.5课堂讲授2.2平面应力问题与平面应变B1课堂讲授问题2.3平面问题的平衡微分方程B0.5课堂讲授2.4平面问题的几何方程B0.5课堂讲授2.5物理方程B0.5课堂讲授2.6边界条件B0.5课堂讲授2.7平面问题的基本解法A1课堂讲授2.8空间问题B0.5课堂讲授2.9能量原理B0.5课堂讲授3、平面和空 间问题的有 限元3.1离散化B0.5课堂讲授3.2位移函数的选取原则B0.5课堂讲授3.3平面线性3节点三角形单元B0.5课堂讲授3.4建立有限元方程B1课堂讲授3.5 4节点四面体单元B0.5课堂讲授4、等参元4.1等参变化C0.5课堂讲授4.2几类常见的等参元B1课堂讲授4.3平面等参变换B1课堂讲授4.4空间等参变换B1课堂讲授4.5高斯数值积分A1课堂讲授4.6应力计算结果的处理C0.5课堂讲授4.7强度理论及等效应力计算C1课堂讲授5、结构强度 分析与评定 准则5.1机车车辆强度分析的目的 和内容C0.5课堂讲授5.2机车车辆强度规范C0.5课堂讲授5.3结构强度评定方法B0.5课堂讲授五、建议使用教材及参考书1 .教材：1米彩盈.铁道机车车辆结构强度M.成都：西南交通大学出版社，20072 .主要参考文献：1王勖成.有限单元法M.北京：清华大学出版社，20032严隽耄.车辆工程M.北京：中国铁道出版社，2006六、课程考核方式以开卷考试为主，结合平时作业及综合应用和设计（或小论文）综合评定 成绩。七、课内实验（实训）环节及要求（总学时数：12）（无此项内容的可删除）序号实验（实训）项目实验（实训）内容实验（实训）目的及要求学时1ANSYS软件ANSYS软件介绍与基 本使用熟悉ANSYS软件界面及 基本功能22模型建立建立模型的方法掌握ANSYS实体建模的方法23网格划分定义单元属性，网格划分工具等掌握ANSYS中不同单元 的属性，熟练掌握网格划 分方法24载荷施加，求解及后处理载荷的施加，求解及后 处理技术掌握ANSYS求解器的使 用及后处理技术25车轴静力学问题的 求解实例车轴模型的建立，网格 的划分，载荷的施加， 求解及后处理熟悉ANSYS静力学分析 一般流程，掌握车轴静力 学分析。26车轮静力学文件的 求解实例车轮模型的建立，网格 的划分，载荷的施加， 求解及后处理熟悉ANSYS静力学分析 一般流程，掌握车轮静力 学分析。2