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《计算机在复合材料学中的应用》教学大纲

课程编号：

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；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，201lo

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：

1.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；

2.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；

3.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，木构方程，便于计算复合材料成

型加工中的仿真问题；

4.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；

5.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；了解更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

毕业要求指标点课程目标

1-4能将工程基础和专业知识用于课程目标1

解决复合材料制造和应用及相关领域课程目标3

1.工程知识

的复杂工程问题。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，对课程目标2

复合材料组成、组织结构、性能及其课程目标5

相互关系进行研究和实验验证。

5.使用现代工具5-1具有计算机应用能力：能使用专课程目标2

业软件对复合材料结构进行分析、模课程F1标5

拟和优化。

三、教学基本内容

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、亚合材料力学中的基本概念

二、复合材料力学基础

I.复合材料细观力学

2.复合材料宏观力学

3.各向异性弹性力学基础

4.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

I.蔡一希尔理论

2.霍夫曼理论

3.蔡一吴张量理论

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

1.几何模型建立与单元分析

2.单元类型与位移模

3