Đề cương môn học phương pháp phân tử hữu hạn

Chia sẻ: Phan Thi Ngoc Giau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

340
lượt xem 34
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

1. Thông tin chung về môn học Tên môn học: Phương pháp phần tử hữu hạn. Mã môn học: 21342207 Số tín chỉ: 2 Thuộc chương trình đào tạo của khóa, bậc: 09, Đại học Bắt buộc: Lựa chọn: x Cơ học lý thuyết, - Các môn học tiên quyết (những môn phải học trước môn này): sức bền vật liệu, kĩ thuật lập trình. Các môn học kế tiếp (những môn học ngay sau môn này): Phương pháp phần tử hữu hạn nâng cao, phân tích kết cấu...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề cương môn học phương pháp phân tử hữu hạn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc KHOA CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN 1 . Thông tin chung về môn học Tên môn học: P hương pháp phần tử hữu hạn. - Mã môn học: 21342207 - Số tín chỉ: 2 - Thuộc chương trình đào tạo của khóa, bậc: 09, Đại học. - Lo ại môn học: - Bắt buộc:  Lựa chọn: x  Các môn học tiên quyết (những môn phải học trước môn n ày): Cơ học lý thuyết, - sức bền vật liệu, kĩ thuật lập trình. Các môn học kế tiếp (những môn học ngay sau môn này): Phương pháp phần tử hữu - h ạn nâng cao, phân tích kết cấu. Giờ tín chỉ đối với các hoạt động: - Nghe giảng lý thuyết : 20 tiết  Làm bài tập trên lớp : 10 tiết  Thảo luận : 15 tiết  Thực h ành, thực tập (ở PTN, nhà máy, studio, điền dã, thực tập...): 0 tiết  Hoạt động theo nhóm : 15 tiết  Tự học : 60 giờ  Khoa/ Bộ môn phụ trách môn học: Cơ – Điện – Điện Tử/ Kĩ thuật cơ khí. - 2 . Mục tiêu của môn học Kiến thức: Nắm được kiến thức về các phần mềm phần tử hữu hạn: Ansys, Matlab, lý - thuyết đ àn hồi, các nguyên lý cơ học như nguyên lý th ế năng cực tiểu, nguyên lý di chuyển khả dĩ,.. Kỹ năng: Lập trình ph ần mềm Matlab để giải các b ài toán cơ học trong thực tế, mô - h ình hóa các bài toán thực tế bằng phần mềm Ansys. Thái độ, chuyên cần: Yêu thích môn học, ngành học mà sinh viên đang theo học. - 3 . Tóm tắt nội dung môn học (khoảng 150 từ) Phương pháp phần tử hữu hạn là một phương pháp số đặc biệt có hiệu quả để tìm dạng gần đúng của một ẩn hàm chưa biết trong miền xác định V của nó. Tuy nhiên,
phương pháp PTHH không tìm dạng xấp xỉ của ẩn h àm trên toàn miền V của kết cấu mà ch ỉ tìm trong từng miền con Ve. Chính vì vậy mà phương pháp PTHH có thể áp dụng cho rất nhiều bài toán kĩ thuật và nhất là với b ài toán kết cấu, trong đó ẩn h àm cần tìm có thể được xác định trên các miền phức tạp với nhiều điều kiện biên khác nhau. 4 . Tài liệu học tập Tài liệu liệu bắt buộc: - [1 ] Phương pháp phần tử hữu hạn , Chu Quốc Thắng, NXB Khoa học và Kỹ thuật. Tài liệu tham khảo: - [2] A first course in the Finite Element Method, Daryl L. Logan, Brooks/Cole 1 [3] A first course in the Finite Element Method, Daryl L. Logan, Brooks/Cole 2 5 . Các phương pháp giảng dạy và học tập của môn học Phương pháp giảng dạy: lên lớp. - Phương pháp học tập: -  Nghe giảng lý thuyết.  Làm bài tập trên lớp.  Th ảo luận.  Hoạt động theo nhóm.  Tự học. 6 . Chính sách đối với môn học và các yêu cầu khác của giảng viên Các yêu cầu và kỳ vọng đối với môn học: mô h ình hóa các mô hình cơ học thực tế. - Yêu cầu và cách thức đánh giá, sự hiện diện trên lớp: 0.5 điểm /10 điểm: 5%. - Mức độ tích cực tham gia các hoạt động trên lớp: 0 .5 điểm /10 điểm: 5%. - Chuẩn bị bài trước khi lên lớp: b ắt buộc. - Kiểm tra đột xuất các bài đọc bắt buộc: 2 tuần một lần: 10%. - Kiểm tra giữa kì: 1 điểm/10 điểm: 10%. - Trao dồi kỹ năng học nhóm, làm tiểu luận, đồ án môn học: cộng vào các cột trên. - Các qui định về thời hạn, chất lư ợng các bài tập, bài kiểm tra, k ỹ thuật tìm kiếm - thông tin (thư viện và trên internet): cộng vào các cột trên. 7 . Thang điểm đánh giá Giữa kì: 1 điểm/10 điểm: 10%. Quá trình: 2 đ iểm/10 điểm: 20%. Cuối kì: 7 điểm/10 điểm: 70%.
8 . Phương pháp, hình thức kiểm tra - đánh giá kết quả học tập môn học 8.1. Đối với môn học lý thuyết hoặc vừa lý thuyết vừa thực hành 8.1.1. Kiểm tra – đánh giá quá trình: Có trọng số chung là 30%, bao gồm các đ iểm đánh giá bộ phận như sau (việc lựa chọn các hình thức đánh giá bộ phận, trọng số của từng phần do giảng viên đ ề xuất, Tổ trưởng bộ môn thông qua): Điểm kiểm tra thường xuyên trong quá trình học tập: 0.5 điểm /10 điểm: 5%. - Điểm đánh giá nhận thức và thái độ tham gia thảo luận: 0.5 điểm /10 điểm: 5%. - Điểm đánh giá phần thực hành: 0 điểm. - Điểm chuyên cần: 1 đ iểm /10 điểm: 10%. - Điểm tiểu luận: 0 điểm. - Điểm thi giữa kỳ: 1 điểm/10 điểm: 10%. - Điểm đánh giá khối lượng tự học, tự nghiên cứu của sinh viên (hoàn thành tốt nội - dung, nhiệm vụ m à giảng viên giao cho cá nhân/ tu ần; bài tập nhóm/ tháng; b ài tập cá nhân/ học kì,…): cộng vào các cột điểm trên nếu thiếu. 8.1.2. Kiểm tra - đánh giá cuối kỳ: Điểm thi kết thúc học phần có trọng số 70% Hình thức thi (tự luận/ trắc nghiệm/ vấn đáp, hoặc bao gồm các h ình thức): tự - lu ận. Th ời lượng thi: 60 phút. - Sinh viên được tham khảo tài liệu hay không khi thi: có. - 9. Nội dung chi tiết môn học (ghi tên các phần, chương, mục, tiểu mục…vào cột (1)) và phân bổ thời gian (ghi số tiết hoặc giờ trong các cột (2), (3, (4), (5), (6) và (7)) Hình thức tổ chức dạy học môn học Lên lớp Thực hành, thí Tự Nội dung Tổng nghiệm, học, tự Lý Bài Thảo thực tập, nghiên thuyết tập luận rèn cứu nghề,.. Chương 1: Tổng quan về phương pháp phần tử hữu hạn Sơ lược về lịch sử phát triển của 1.1 FEM Biểu thức ma trận 1.2 3 2 2 10 17 Các bước tổng quát của FEM 1.3 Ứng dụng và ưu điểm của FEM 1.4 1.5 Các chương trình ph ần mềm cho FEM 3 2 2 10 17 Chương 2: Phương pháp độ cứng
(chuyển vị) 2.1 Định nghĩa ma trận độ cứng 2.2 Xác định ma trận độ cứng cho một phần tử lò xo 2.3 Ví dụ minh họa 2.4 Thiết lặp ma trận độ cứng tòan cục bằng phương pháp ch ồng nhập (phương pháp độ cứng trực tiếp) 2.5 Điều kiện biên 2.6 Phương pháp th ế năng để thiết lặp phương trình độ cứng lò xo Chương 3: Phát triển phương trình tính tốn cho thanh 3.1 Xác định ma trận độ cứng cho phần tử thanh trong hệ tọa độ địa phương 3.2 Lựa chọn hàm xấp xỉ cho chuyển vị 3.3 Chuyển vị vector trong 2D 3.4 Ma trận độ cứng to àn cục 3.5 Tính tốn ứng suất cho thanh trong mặt phẳng xy 3 1 2 10 16 3.6 Nghiệm của bài toán thanh phẳng 3.7 Ma trận chuyển và ma trận độ cứng cho thanh trong 3D 3.8 Thiết lập ph ương trình ph ần tử thanh b ằng ph ương pháp tiếp cận thế năng 3.9 So sánh nghiệm của FEM với nghiệm chính xác cho thanh. 3.10 Phương pháp ph ần dư của Galerkin và ứng dụng trong thanh 1D Chương 4: Phát triển phương trình tính toán dầm 3 1 2 10 16 4.1 Độ cứng dầm 4.2 Ví d ụ về lắp ráp các ma trận độ
cứng của dầm 4.3 Ví dụ về phân tích thanh dầm bằng phương pháp độ cứng trực tiếp 4.4 Tải phân bố 4.5 So snh nghiệm của FEM v nghiệm chính xc cho dầm 4.6 Phần tử dầm với nt bản lề 4.7 Thiết lập các phương trình d ầm bằng phương pháp tiếp cận thế năng 4.8 Thiết lập các phương trình d ầm bằng phương pháp Galerkin Chương 5 : Các phương trình tính toán cho hệ lưới và khung 5.1 Phần tử dầm có h ướng bất kỳ trong 2D 5.2 Ví dụ về khung phẳng rắn 3 1 2 10 16 5.3 Các phương trình tính toán lưới 5.4 Phần tử dầm có h ướng bất kỳ trong 3D 5.5 Kh ái niệm về phân tích cấu trúc phụ Chương 6: Phát triển các phương trình tính độ cứng, ứng suất phẳng và biến dạng phẳng 6.1 Khái niệm cơ b ản về ứng suất phẳng và biến dạng phẳng 6.2 Thiết lập phương trình và ma trận độ cứng phần tử CST 3 1 2 10 16 (Costant Strain Triangle) 6.3 Xử lí lực mặt và lực khối 6.4 Biểu thức cho ma trận độ cứng CST 6.5 Nghiệm cho b ài toán ứng suất phẳng Chương 7: Bài toán minh họa tính toán 1 1 2 4 và phân tích ứng suất phẳng v biến dạng
phẳng 7.1 Mô hình hóa phần tử hữu hạn 7.2 Tính ổn định và tương thích của các kết quả Phần tử hữu hạn 7.3 Sự hội tụ của nghiệm 7.4 Biểu diễn kết quả ứng suất 7.5 Flowchart cho nghiệm của các bài toán ứng suất/biến dạng phẳng 7.6 Kết quả chương trình máy tính cho các bài toán biến dạng/ứng su ất phẳng Chương 8: Phát triển các phương trình tính tốn cho phần tử LST (Linear Strain Triangle) 8.1 Thiết lập các phương trình tính tốn và ma trận độ cứng cho phần 1 1 1 3 tử LST 8.2 Ví dụ minh họa cách xác định độ cứng cho LST 8.3 So sánh các phần tử 10. Ngày phê duyệt Tổ trưởng Bộ môn Người viết Trưởng khoa (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc KHOA CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN Tên môn học: Phương pháp phần tử hữu hạn. - Mã môn học: 21342207. - Số tín chỉ: - 2 Tiêu chuẩn Tiêu chí đánh giá Điểm con 2 1 0 i) Thể hiện được đặc điểm và yêu cầu riêng của môn học, 1. Mục tiêu cụ thể hóa đ ược một số yêu cầu trong mục tiêu chương x học phần trình, phù hợp và nhất quán với mục tiêu chương trình ii) Đúng mức và khả thi, phù hợp với yêu cầu trình độ x sinh viên theo thiết kế cấu trúc chương trình iii) Rõ ràng, cụ thể và chính xác, nhìn từ phía người học, có khả năng đo lường được, chứng minh được và đánh x giá được mức độ đáp ứng i) Phù hợp với mục tiêu học phần, khối lượng học phần 2. Nội dung x và trình độ đối tượng sinh viên học phần ii) Thể hiện tính kế thừa, phát triển trên cơ sở những kiến x thức sinh viên đã đ ược trang bị iii) Thể hiện một phạm vi kiến thức tương đ ối trọng vẹn đ ể có thể dễ d àng tổ chức giảng dạy và để sinh viên dễ x d àng tích lũy trong một học kỳ iv) Thể hiện tính cơ bản, hiện đại, theo kịp trình đ ộ khoa x học-k ỹ thuật thế giới v) Thể hiện quan điểm chú trọng vào khái niệm (concept), nguyên lý và ứ ng dụng, không chú trọng tới x kiến thức ghi nhớ thuần túy hoặc kỹ năng sinh viên có thể tự học vi) Đủ mức độ chi tiết cần thiết để đảm bảo phạm vi và mức độ yêu cầu kiến thức của học phần, đồng thời đủ mức độ khái quất cần thiết để người dạy linh hoạt trong x việc lựa chọn phương pháp giảng dạy và tiếp cận phù hợp i) Quy định về học phần điều kiện rõ ràng nhất quán, số 3. Những yêu x học phần điều kiện không quá nhiều cầu khác ii) Mô tả vắn tắt nội dụng học phần ngắn gọn, rõ ràng, nhất quán với mô tả trong phần khung chương trình và x b ao quát được những nội dung chính của học phần iii) Mô tả các nhiệm vụ của sinh viên phải đầy đủ và thể hiện được vai trò hướng dẫn cho sinh viên trong quá x trình theo học iv) Tiêu chu ẩn đánh giá sinh viên và thang điểm đánh giá x đ ưa ra rõ ràng và hợp lý, phù hợp với mục tiêu học phần v) Có đầy đủ thông tin về giáo trình (tài liệu tham khảo x chính) mà sinh viên có thể tiếp cận vi) Trình bày theo mẫu quy định thống nhất x Điểm TB = ∑/3,0
Trưởng khoa Người đánh giá (hoặc Chủ tịch HĐKH khoa) Xếp loại đánh giá: - Xu ất sắc: 9 đến 10 - Tốt: 8 đến cận 9 7 đến cận 8 - Khá: 6 đến cận 7 - Trung bình: - Không đạt: dưới 6.