有限单元法的授课思路

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  摘要 有限单元法教学起点比较高,学生学习起来比较困难,针对土木工程专业学生,提出有限单元法的授课思路,对学生学习有较大的帮助。
  关键词 有限元 授课思路 杆系结构分析 平面问题分析
  有限单元法是求解工程问题的一种有效的数值计算方法,在许多领域中已成为进行科学研究和工程分析的重要方法和手段。①安徽理工大学土木工程专业都开设有限元法基础。由于这门课的起点比较高,要求学生具有较好的弹性力学、高等数学、线性代数等综合基础知识,对于部分只学习过材料力学的学生来说,学习起来较困难。除此以外,与学生交流中发现,部分学生没能较好地抓住学习主线,以下来阐述这一主线,希望对学生有帮助。
  1 有限元法学习主线
  有限元的教材比较多,②③适用于不同的专业。安徽理工大学土木专业所用的教材是王焕定、焦兆平编著的《有限单元法基础》,④该教材有一完整的编写思路,即用能量法求解杆件问题、平面问题、空间问题,其步骤如下。
  1.1 结构离散化
  主要包括单元的划分,整体节点编号、单元节点编号、单元编号,边界条件。
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