課程資訊
課程名稱
基礎有限元素法
Fundamental Finite Element Method 
開課學期
102-1 
授課對象
學程  奈米科技學程  
授課教師
洪振發 
課號
ESOE5028 
課程識別碼
525 U1640 
班次
 
學分
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期四6,7,8(13:20~16:20) 
上課地點
工科207 
備註
大學部/研究所一般課程。
總人數上限:56人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1021fem 
課程簡介影片
 
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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課程概述

1 Chap 0. Fundamental concepts of FEM - an introduction
2 Chap 1: Boundary Value Problems
Potential energy, Ray-Ritz Method, Galerkin’s Method
3 Chap 2. One-dimensional Bar structures
Derive the finite element equation: linear shape function
Quadratic shape function,quadratic element
Temperature effects
4 Chap 3: Trusses
Plane trusses
3D-trusses
Solution of linear simultaneous equation
Positive definite matrix, Gaussian Elimination method,
Conjugate gradient methods
5 Chap 4:Two-Dimensional Problem Using Constant Strain Triangles
Finite element modeling
Derivation of constant-strain-triangle element
Boundary condition
Orthotropic material, Temperature effects
6 Chap5: 2D Iso-parametric Elements and Numerical Integration,
期中考試與討論 (2012/11/14)
7 Chap 6: Scale Field Problems
Steady state heat transfer
Potential flow, Acoustics
8 Chap 7: Beams and Frames
9 Chap 8: Dynamic consideration
期末考試與討論 (2013/1/9)
 

課程目標
介紹有限元素法的數學基礎,有限元素方程式的建立,求解方法以及初級應用。 
課程要求
 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
參考書目
1. 講義
2. Chandrupatla T. R. and Belegundu, A.D., Introduction to Finite Elements
in Engineering,3rd Ed., Prentice-Hall, 2002
3.Reddy, J. N., An Introduction to Finite Element Method, 2nd Edition,McGraw-
Hill,1993

 
指定閱讀
上課講義及參考資料 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
作業: : 預計5次作業 
50% 
每次10分 
2. 
期中期末考試與討論 
50% 
期中期末各佔25% 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
09/12  Chap 0. Fundamental concepts of FEM - an introduction 
第2週
09/19  中秋節 
第3週
  Chap 1: Boundary Value Problems
Potential energy, Ray-Ritz Method, Galerkin’s Method 
第4週
  Chap 2. One-dimensional Bar structures
Derive the finite element equation:
linear shape function, linear element
Quadratic shape function, quadratic element
Temperature effects 
第6週
  Chap 3: truss structures 
第7週
  Chap 4:Two-Dimensional Problem Using Constant Strain Triangles 
第8週
 
 
第10週
  2D ISOPARAMETRIC ELEMENTS and NUMERICAL INTEGRATION 
第13週
  Beams and Frames 
第15週
  scalar problems 
第17週
  Dynamic consideration