《现代设计方法与计算机辅助工程CAE》实验教学大纲
课程编号：2010245
学 时：16
授 课 系：机械工程系
适用专业：机械设计制造及其自动化
教材（名称、主编或译者、出版社、出版时间）：
现代设计方法，张连洪，天津大学出版社，2014.1
主要参考资料：
1. 秦宇. ANSYS 11.0基础与实例教程[M]. 化学工业出版社, 2009.
2. 孟宪颐. 现代设计方法基础[M]. 机械工业出版社, 2016.
3. 张晋西, 张甲瑞, 郭学琴. UG NX/Motion机构运动仿真基础及实例[M]. 清华大学出版社, 2009.
一、课程的性质、目的及任务
现代设计方法是随着当代科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用而在设计领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科。该实验是机械设计与制造类专业的现代设计方法课程的重要实践内容之一。在前续CAD/CAM技术、机械CAD软件应用实训等课程基础上，介绍UG
CAE模块中对二维和三维机构进行运动学分析和动力学分析的知识；通过ANSYS有限元建模与分析集成软件包，加深对有限元分析基本概念的理解。其主要任务是培养学生了解现代先进的CAD/CAE技术应用的情况，重点是培养学生熟悉UG NX 软件的Motion
Simualtion模块，ANSYS有限元分析软件的基本操作，通过规范工作流程，实现面向产品生命周期中的数字仿真与分析。
二、教学基本要求
掌握UG NX运动仿真环境及环境设置，了解运动仿真工作流程，熟悉典型机构运动分析过程，包括建立连杆和运动副，运动驱动，解算方案及求解等。掌握ANSYS有限元分析软件基本界面，熟练掌握对一个结构或机械零件前处理、求解、后处理的分析过程。
三、教学内容
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序号
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教学内容
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内容提要
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1
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基于UG NX
MOTION 的运动仿真
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了解UG
Motion Simulation基本概念，熟悉运动仿真工具条，包括连杆和运动副、模型准备、连接与载荷、运动分析、仿真控制、运动控制
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2
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基于ANSYS 的有限元分析
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介绍有限元分析的基本原理，熟悉ANSYS软件操作界面，掌握有限元分析的操作流程，包括：前处理模块（Preprocessor）、加载及求解模块（solution）、通用后处理模块（General
Postprocessor）以及时间历程后处理模块（Time
history Processor）。
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3
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典型机构运动仿真
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典型机构如平面四杆机构、活塞机构、万向节机构、锥齿轮传动机构、阀门机构、开关门结构、车门机构、折叠式升降机、机械手、冲压机构、摇头电风扇等的运动仿真过程。
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4
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典型构件有限元分析
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掌握单元类型及选用原则，包括线单元、梁单元、壳单元及实体单元等。典型结构或机械零件的有限元分析，如桁架、悬臂梁、水坝、轴等。
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四、学时分配
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教学内容
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学时分配
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讲授
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实验
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上机练习
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小计
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基于UG NX
MOTION 的运动仿真
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2
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2
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10
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基于ANSYS 的有限元分析
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2
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2
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10
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典型机构运动仿真
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2
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2
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6
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典型构件有限元分析
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2
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2
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6
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总 计
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8
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8
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16
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现代设计方法与计算机辅助工程CAE实验指导书.doc