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计算机在复合材料学中的应用教学大纲
计算机在复合材料学中的应用教学大纲全文共1页，当前为第1页。《计算机在复合材料学中的应用》教学大纲课程编号：计算机在复合材料学中的应用教学大纲全文共1页，当前为第1页。
课程名称：计算机在复合材料学中的应用英文名称：ApplicationofCADincomposites
课程性质：专业选修学时/学分：32/2
考核方式：闭卷考试和平时成绩相结合，以闭卷考试成绩为主。
选用教材：《计算机在复合材料学中的应用》讲义，青岛科技大学，2011。
先修课程：复合材料学、工程力学B、高分子材料流变学、复合材料结构设计后续课程：毕业设计（论文）适用专业及层次：复合材料与工程专业，本科
一、课程目标
通过本课程的系统讲述计算机在复合材料学中的应用方面的理论知识，使学生具备下列能力：
能够准确理解有限元中涉及的基本概念，原理，求解方法，以便解决复合材料结构设计中的工程问题；能够运用所学的有限元理论知识，进行简单复合材料结构的分析计算，提高学生解决实际工程问题和综合分析问题的能力，培养工程创新能力；
能够把握复合材料结构设计和成型加工中的涉及的控制方程，本构方程，便于计算复合材料成型加工中的仿真问题：
能够利用讲述的有关有限元软件的知识，了解有限元软件在复合材料中的应用；能够利用所讲述的有关复合材料结构和微观分析特点，运用现代设计手段：CAD/CAE进行设计或分析；了解复合材料结构设计和加工仿真的前沿动向。
二、课程目标与毕业要求的对应关系三、教学基本内容
毕业要求
指标点
课程目标
1.工程知识
1-4能将工程基础和专业知识用于解决复合材料制造和应用及相关领域的复杂工程问题。
课程目标1课程目标3课程目标2
课程目标5
4.问题分析
4-1能根据复杂工程应用的需要，对复合材料组成、组织结构、性能及其相互关系进行研究和实验验证。
课程目标2课程目标5
5.使用现代工具
5-1具有计算机应用能力；能使用专业软件对复合材料结构进行分析、模拟和优化。
课程目标2课程F1标5
第一章：绪论（支撑课程目标2、4、5）
一、计算机在复合材料中的应用概述
二、复合材料结构设计方法进展第二章：复合材料力学概述（支撑课程目标1、2、3）
一、复合材料力学中的基本概念二、复合材料力学基础
复合材料细观力学复合材料宏观力学
各向异性弹性力学基础单层复合材料的宏观力学分析
三、复合材料强度理论与破坏准则蔡一希尔理论
计算机在复合材料学中的应用教学大纲全文共2页，当前为第2页。
计算机在复合材料学中的应用教学大纲全文共2页，当前为第2页。
要求学生：掌握复合材料力学中的基本概念；了解复合材料强度理论与破坏准则。
第三章：有限元方法概述（支撑课程目标1、2、4）第一节有限元方法的基本概念
第二节有限元方法的原理一、位移法
二、能量原理第三节有限元法的求解步骤
一、单元离散、分析和单元刚度矩阵儿何模型建立与单元分析
单元类型与位移模式单元刚度矩阵
本构关系与弹性矩阵
二、整体分析和整体刚度矩阵
边界条件和初始条件
等效载荷
整体刚度矩阵
整体刚度矩阵的特点
三、矩阵求解方法简介
大型稀疏矩阵的存储方法
常用的矩阵求解方法
第四节常用有限元软件介绍
一、MSC.MARC软件在复合材料学中的应用
在复合材料结构分析中的应用
在复合材料设计中的应用
在复合材料制品成型加工中的应用
二、ABAQUS软件在复合材料学中的应用
在复合材料结构分析中的应用
在复合材料设计中的应用
在复合材料制品成型加工中的应用
要求学生：掌握有限元概念和原理，有限元的求解步骤；r解利用商业化软件进行复合材料结构分析的步骤和方法。
第四章：典型复合材料结构的有限元分析（支撑课程目标1、4、5）
第一节轮胎制品
轮胎有限元分析简介
几何非线性
材料非线性
接触非线性
轮胎几何模型建立
轮胎材料模型建立
初、边值条件
计算机在复合材料学中的应用教学大纲全文共3
计算机在复合材料学中的应用教学大纲全文共3页，当前为第3页。
第二节金属增强复合材料结构的分析
橡胶减振件的有限元分析
橡胶密封件的有限元分析
要求学生：掌握轮胎有限元涉及的非线性问题，如何解决。了解橡胶减震器等复合材料结构的分析过程。
第五章：短纤维增强复合材料结构的成型过程分析（支撑课程目标1、3、5）
聚合物流变学方程
控制方程的离散方法
数值求解方法
要求学生：掌握复合材料成型加工中涉及的控制方程；了解控制方程的离散方法和求解方法。
第六章：复合材料结构的微观分析（支撑课程目标2、3、5）
CAD在复合材料设计中的应用
复合材料破坏和失效的微观分析要求学生：掌握计算机在复合材料设计中应用领域，合理选取软件；了解复合材料破坏和失效的
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