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关于提高材料成型专业本科生CAE技术应用能力的措施 　　材料成型及控制工程专业涉及材料科学、成型工艺与自动控制技术的综合与交叉，要求毕业生具有材料成型加工基础理论与应用能力，并且随着计算机技术和有限元理论的发展，CAE技术对与材料成型行业的作用越来越重要，已经成为材料成型从业高等技术人员必备的技能之一。目前，山东科技大学材料成型及控制工程专业设模具方向，包括金属塑性成形及模具设计和塑料成型及模具设计，该方向更注重工程实践能力的培养，并对学生解决实际工程问题能力提出了更高的要求。 　　本文从CAE 在材料成型与控制工程专业毕业设计中的应用现状入手，对金属塑性成形CAE 和注塑成形CAE 教学与毕业设计改革进行了探索。 　　1 CAE 技术在我校材料成型及控制工程专业学习中的应用现状 　　模具优化设计与CAD/CAM/CAE 一体化技术是模具数字化制造设计核心技术之一，尤其是三维设计和计算机仿真模拟分析技术，这项技术虽在国内已有不同程度应用，但仍处于较低水平。目前在模具领域应用较多的世界著名CAE 软件有MOLDFLOW、DYNAFORM、AUTOFORM、POLYFLOW和DEFORM等，同时也是山东科技大学材料成型及控制工程专业学习中可以接触到商业软件。 　　金属塑性成形加工过程中加载条件与变形过程异常复杂，传统分析方法已经证明不能适应现代工业发展的需要。随着计算机技术与有限元理论的发展，采用计算机数值模拟技术可以解决经验设计无法解决的问题。了解金属塑性变形的各种常量的变化历程，如金属成形过程中各阶段材料填充模具的情况、材料变形趋势、材料内部的应力、应变等，对塑性成形工艺设计、模具设计、压力机的选择以及成形质量的控制等具有重大的现实意义。我校在金属板料冲压技术和体积成形中主要选用DYNAFORM 和DEFORM 软件进行教学。在板料成形数值模拟分析CAE 技术教学过程中，以DYNAFORM为主重点介绍汽车覆盖件的拉深成形数值模拟，在Deform数值模拟CAE 成形教学过程中，重点讲授模锻成形和挤压成形。塑料模CAE 技术主要是利用高分子材料学、流变学、传热学、计算力学和计算机图形学等基本理论，建立塑料成型过程的数学和物理模型，构造有效的数值计算方法，实现成型过程的动态仿真分析，使对塑料成型过程的认识从宏观进入微观，从定性进入定量，从静态进入动态，为优化模具设计和控制产品成型过程以获得理想的最终产品提供科学依据和设计分析手段。本专业塑料模具课程以注塑和挤出工艺与模具设计为主，其中注射成型部分以MOLDFLOW软件为主，挤出工艺部分以Ployflow 软件为主。 　　目前，本专业在本科教学阶段CAE 教学中突出有限元求解的基本思想、基本原理、基本步骤、基本方法的学习，让学生在理解有限元求解问题的本质的基础上学习相关的有限元软件，通过实训掌握简单的工程问题求解过程和方法，为独立应用软件分析问题打下基础。③但从最终在毕业设计中CAE 分析应用的情况来看，可以熟练应用以及解决问题的同学还占少数，如何加强本科阶段对CAE 技术的学习，尤其是通过毕业设计这个实践性更强的过程更好地掌握CAE 技术的应用，成为一个亟需解决的问题。 　　2 加强学生毕业设计中CAE 应用能力的措施 　　2.1 改进授课方式加强学生CAE 分析技术的学习 　　采用分散课时授课方法。对于本科生，通过毕业设计锻炼CAE 技术应用能力并发挥其优势离不开前期的课程学习。目前材料成型及控制工程专业CAE 技术教学安排方面除了有限元理论基础知识外，还开设有专业CAE 软件课程，但课程内容通常由授课教师自己掌握，造成出现只偏向一种软件的现象，如侧重研究注塑成型方向的教师一般只讲授polyflow或modflow 软件，而侧重金属塑性加工方向的教师则可能只讲授金属板料成形和体积成形CAE分析软件。由于专业CAE软件只安排一个学期的课程，就造成一届学生只能学习运用一种软件，无法实现在专业领域通才教育的目的，毕业生在职场中的竞争力下降。针对这种情况，本文作者提出了专业CAE分析技术分散教学的方法，将CAE 课程课时分配到各个专业课程中，在专业课程授课过程及课程设计中穿插讲授CAE 软件，从应用方法到案例分析与应用，让学生在专业知识学习过程中体验先进CAE 方法，又为毕业设计中CAE 技术的应用打下基础。 　　在CAE 技术授课过程采用有限元理论与软件操作并重的讲解方式。由于本科阶段教育，CAE 技术的掌握要求相对不高，课时安排受到限制，因此需要在比较少的时间内讲解尽可能多的知识。在实际教学中，一些教师往往把重点仅仅放在软件操作上而忽略有限元理论讲解，使得学生操作时只能靠机械记忆，无法与所学过的理论知识融会