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有限元与程序设计


有限元与程序设计
Finite Element Method. Programimng 课程编号:303 开课单位:土木系、结构力学教研室 撰写人:蒋中祥 开课学期:2 总学时:40 学分:2 课程类别:学位 考核类别:考试 考核方式:开卷笔试 预修课程:弹性力学、VB 程序设计 适用专业:结构工程

教学目标: 一、 教学目标: 了解使用计算机进行结构分析的基本原理和方法。掌握相应的程序设计技能。 教学要求: 二、 教学要求: 熟悉教学程序,能根据需要修改、完善、扩充程序。程序设计能力有较大提高。 课程内容: 三、 课程内容: 软件工程入门:软件与软件质量、软件开发阶段、结构化程序设计、面向对象的 程序设计、软件测试。杆件结构有限单元法及其程序设计:数据的自动生成、刚度矩 阵的压缩存储、求解结构刚度方程的 LDL T 法、内力图的绘制。弹性力学平面问题的 有限单元法及其程序设计:能量原理、常应变三角形单元、八结点等参元。弹性薄板 弯曲问题的有限单元法及其程序设计。 四、 教学时间安排 课次 章节 内容 1 2 §1-1 §1-2 软件工程的概念 软件质量 软 件开发阶段 结构化程序设计 面向对象的 程序设计 详细设计语言 软 件测试 结构计算简图的数字化 单元 刚度矩阵 结构刚度方程 杆 端力计算 非结点荷载处理 高斯消去法和矩阵三角分解 LU 方法 LDL T 方法 系数矩阵的压缩

教学方法和形 式 讲课 讲课

学时 2 2

备注

3

§2-1

讲课和讨论

2

4 5

§2-2 §2-3

讲课和讨论 讲课和讨论

2 2

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

§2-4 §2-5 §2-6 §2-7 §2-8 §2-9 §2-10 §3-1 §3-2 §3-3 §3-4 §3-5 §3-6 §3-7

存贮 平面框架程序的使用 平面刚架分析程序的结构 结 构拓扑和结点坐标的自动生成 建立结构刚度矩阵 结构刚度矩阵的压缩存贮 形成荷载列向量 杆端力计算 内力图绘制 多工况内力计算 空间桁架和空间刚架 变分法入门 虚功原理 最小势能原理 弹性力学平面问题的有限单元 法 常应变三角形单元 函数插值 高斯积分 八结点等参数单元 等效结点荷载 应力计算 有限单元法(八结点等参元) 程序 课程测验

讲课和讨论 讲课和讨论 讲课和讨论 讲课和讨论 讲课和讨论 讲课和讨论 讲课和讨论 讲课 讲课 讲课和讨论 讲课 讲课和讨论 讲课和讨论 讲课和讨论

2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

五、 选用教材 王焕定等:《有限单元法和计算程序》中国建筑工业出版社 1997.6 六、 参考书目 1.O.C.Zienkiewicz 《The Finite Element Method》 McGRAW-HILL 1977 2.[英] E.欣顿《有限元程序设计》新时代出版社 1982.5 3.[日] 鹫津久一朗《能量原理》 中国建筑工业出版社 1977.6 4.[苏] 艾理斯哥尔兹 《变分法》 人民教育出版社 1958.1



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