现代设计方法课程设计

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1、 现代设计方法课程设计（论文）任务书现代设计方法课程设计（论文）任务书 学院 机械工程学院 专业 机械设计制造及 其自动化 学生姓名 班级学号 训练报告题目 技术参数、内容及要求： 一、 有限元课程训练 1. 学习 CAE 软件 ANSYS，主要上机练习有 （1）静力学分析 （2）有限元分析 （3）轴结构的内力计算 （4）的静力学分 析 （5）型的模态分析 （6）定临界载荷计算 （7）合与拔销耦合分析 2.由学生通过调研，在工厂、企业或科研单位进行工程实践的基础上，结合 实际需要拟定的题目。 二、优化课程 上级调试优化计算程序，并结合工程实际自找算例进行计算。 主要上机练习有：任选一种一维优化

2、方法或无约束方法或约束优化方法。 进度安排： 一、 有限元上机(20 学时) 第一次上机(4 学时)：学习 ANSYS 软件，作练习 1、2； 第二次上机(4 学时)：学习 ANSYS 软件，作练习 3、4； 第三次上机(4 学时)：学习 ANSYS 软件，作练习 5、6； 第四次上机(4 学时)：学习 ANSYS 软件，作练习 7； 第五次上机(4 学时)：自拟题目上机。 二、优化设计上机(12 学时) 优化计算程序的调试及计算算例 注：利用业余时间撰写课程设计说明书。 指导教师（签字） ： 谷耀新 2011 年 6 月 20 日 教研室主任（签字） 安晓卫 2011 年 6 月 20 日

3、1 目录目录 1. 绪论.1 2. 外伸梁的静力分析 2.1工程问题 2 2.2力学模型.2 2.3有限元模型.3 2.4 结果分析 2.4.1 有限元结果.4 2.4.2 分析结果.5 2.4.3 结果的比较与结论.5 3. 黄金分割法优化设计 3.1 方法简介.6 3.2计算框图.7 3.3问题与结果.8 附录一.8 附录二.12 参考文献.14 2 1. .绪论 有限元法（finite element method）是一种高效能、常用的计算方 法。有限元法在早期是以变分原理为基础发展起来的，所以它广泛地 应用于以拉普拉斯方程和泊松方程所描述的各类物理场中 （这类场与 泛函的极值问题有着紧密的联系） 。自从 1969 年以来，某些学者在流 体力学中应用加权余数法中的迦辽金法(Galerkin)或最小二乘法等同 样获得了有限元方程， 因而有限元法可应用于以任何微分方程所描述 的各类物理场中，而不再要求这类物理场和泛函的极值问题有所联 系。基本思想：由解给定的泊松方程化为求解泛函的极值问题。 它的原理：将连续的求解域离散为一组单元的组合体，用在每个 单元内假设的近似函数来分片的表示求解域上待求的未知场函数， 近 似函数通常由未知场函数及其导