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《CAECAECAE数值仿真技术》课程教学大纲
课程代码：010131077
课程英文名称：CAENumericalSimulationTechnology
课程总学时：24讲课：12，上机：12
适用专业：机械设计制造及其自动化专业机械设计方向
大纲编写（修订）时间：2010.72010.7
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
CAE（ComputerAidedEngineering）数值仿真技术是以多种学科和理论为基础，以计算机
及其相应的软件为工具，通过虚拟试验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术，其核心技术
是有限元理论和数字计算方法。由于它的通用性和有效性，受到工程技术界的高度重视。本课程
为学生讲述有限元及机械优化设计在实际法基本原理、基本方法及有限元法在各领域的应用。通
过本课的学习，使学生掌握有限元基本理论和方法，同时通过一些工程实例的研究，培养学生分
析和解决工程问题的能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求
通过基本理论的学习和上机实践，使学生掌握有限单元法在实际工程中的应用，具备运用有
限单元法分析解答工程实际问题的能力。
（三）实施说明
1.本课程主要内容：有限单元法在线性、非线性问题，以及静态、瞬态分析等工程实际问
题中的应用。介绍如何基于CAE技术建立结构优化数学模型,进行灵敏度分析和优化分析，在讲
清基本理论的基础上突出工程实际问题应用。
2.教学方法和教学手段：积极开展多媒体教学和实际工程案例教学，充分利用幻灯、投影
仪、音像、CAI等现代化教学手段，将该领域的一些科研成果作为案例，在课堂上为学生演示。
以提高课堂效率和教学效果，激发学生的学习兴趣。
3.对学生的要求：基于学业规范的要求（道德行为规范、作业规范、实验规范等）对学生的要求：基于学业规范的要求（道德行为规范、作业规范、实验规范等）,学生
应遵守《沈阳理工大学学生手册（本科生）》中的有关条例，上课时认真听讲，独立完成作业，
努力做到不迟到、不早退。
（四）对先修课的要求
在学习本课程之前，必须先修完高等数学、线性代数、工程力学、机械原理、机械设计和现
代设计方法等课程，并达到这些课程的基本要求。
（五）对习题课、实践环节的要求
对习题的要求：根据课程的基本概念，思想和方法应用选择习题。习题作业要能起到巩固理
论、掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题的能力。
对实践的要求：本课程实践性很强，要求每个学生独立完成课程上机实验内容，并保证机时。
（六）课程考核方式
1.考核方式：考查
2.考核目标：重点考核学生对有限元及优化的分析和解决问题能力。
3.课程总成绩由平时成绩和最终考核成绩两部分组成。
（七）参考书目
《有限单元法》，王勖编，清华大学出版社
《有限单元法原理与应用》，朱伯芳编，水利电力出版社
《弹性和塑性力学中的有限单元法》，丁皓江编，机械工业出版社，1989
《现代设计方法》，倪洪启，谷耀新编，化学工业出版社，2008。
二、中文摘要
计算机辅助工程（ComputerAidedEngineering，CAE）是计算机技术和工程分析技术相结
合形成的新兴技术。在近20年来市场需求的推动下，CAE技术越来越受到科技界和工程界的重
视。因此，本课程主要介绍在工程应用中的有限元法，结构优化及灵敏度分析的基本理论。
三、课程学时分配表
序号教学内容学时讲课实验上机
1绪论2200
2线性、非线性问题的有限元法4202
3静态、瞬态分析的有限元法8404
3.1静态、瞬态问题的基本概念2
3.2有限元法求解静态、瞬态问题
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