課程名稱 |
有限元素法導論 Introduction to the Finite Element Method |
開課學期 |
102-1 |
授課對象 |
工學院 機械工程學研究所 |
授課教師 |
鄭榮和 |
課號 |
ME5163 |
課程識別碼 |
522 U4270 |
班次 |
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學分 |
3 |
全/半年 |
半年 |
必/選修 |
選修 |
上課時間 |
星期一2,3,4(9:10~12:10) |
上課地點 |
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備註 |
上課地點:工綜625。 限本系所學生(含輔系、雙修生) 總人數上限:48人 |
Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1021FEM_intro |
課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
課號: 522 U4270
類別: 選修
名稱: 有限元素法導論
英文名稱: Introduction to Finite Element Methods
學分: 3
適修年級: 大三以上
課程大綱:
1. 課程簡介
2. 複習固體力學
3. 有限元素的程序
4. 結構元素:衍、樑、殼
5. 連續體元素
6. 熱傳與熱應力分析
7. 動態問題之處理
8. 建模時考慮事項
預修課程: 材料力學
授課老師: 鄭榮和
課程說明:
有限元素法是目前最廣為學術界與工業界使用的分析工具之一。有限元素法是許多數值(numerical)方法的組合,應用領域相當廣泛,舉凡固力、流力、熱傳、製造、以及結構設計等,都可以有限元素法分析或模擬。它的基本原理是將工程問題的微分方程轉為積分方程,經過對問題的幾何分割、變數內差近似後,最後轉換成聯立代數方程式,寫成程式,交由電腦解出方程式中的未知變數,並做後續的處理。
有限元素法並不困難,難的是在力學部分,因此考慮到同學的課程進度,本門課是由材料力學出發,介紹如何將材力所學的Truss、Beam、與Shaft等組合成Frame或Machine以進行分析,另外對彈性力學與熱傳學的問題做概略的介紹,最後則討論建立有限元素模型時應注意的事項。
教材課本:
使用授課老師自行編撰之講義,由學生直接從網路上down load下來
(位址:http://www.cc.ntu.edu.tw/~ifpl/)。
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課程目標 |
本課程的主要目標是介紹有限元素法以及軟體ABAQUS,課堂上除了簡介相關主題之理論背景之外,並說明如何選用適當之程式指令與輸入正確之參數,透過實際執行軟體以及探討所得結果的力學意義而深入體會如何善用有限元素分析的工具。 |
課程要求 |
2次作業:HW#1 20%, HW#2 30%+期中考20%+期末考30% |
預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
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指定閱讀 |
Getting Started with ABAQUS/Standard (最新Abaqus實務入門,全華2013) |
參考書目 |
T.R. Chandrupatla, A.D. Belegundu, Introduction to Finit Elements in Engineering, 3rd ed., Prentice Hall, 新月. |
評量方式 (僅供參考) |
No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
1. |
HW#1 |
20% |
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2. |
HW#2 |
30% |
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3. |
期中考 |
20% |
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4. |
期末考 |
30% |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
第1週 |
9/09 |
Introduction |
第2週 |
9/16 |
Introduction to FEM & ABAQUS |
第3週 |
9/23 |
ABAQUS/CAE |
第4週 |
9/30 |
ABAQUS/CAE |
第5週 |
10/07 |
Elementary Beam Analysis (ABAQUS) |
第6週 |
10/14 |
Review of Solid Mechanics |
第7週 |
10/21 |
FEM Basis |
第8週 |
10/28 |
FEM Basis |
第9週 |
11/04 |
期中考 |
第10週 |
11/11 |
FEM Basis-continuum elements |
第11週 |
11/18 |
Continuum Elements (Theory) |
第12週 |
11/25 |
Continuum Elements (ABAQUS) |
第13週 |
12/02 |
Shell Elements |
第14週 |
12/09 |
Beam Elements |
第15週 |
12/16 |
Contact problems |
第16週 |
12/23 |
Contact problems |
第17週 |
12/30 |
Modeling Considerations |