【正文】 力學(xué)》教學(xué)中的應(yīng)用href=“”【摘 要】結(jié)合材料力學(xué)課程的特點(diǎn)和教學(xué)過(guò)程中的實(shí)際情況，通過(guò)實(shí)例介紹了ANSYS在材料力學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真手段在課堂中的應(yīng)用，使教學(xué)內(nèi)容更加直觀生動(dòng)，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣等方面取得了良好的教學(xué)效果。用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行分析時(shí)可以將工字鋼梁簡(jiǎn)化為一條直線，然后對(duì)其建模、輸入?yún)?shù)、網(wǎng)格劃分、施加約束并進(jìn)行加載，最后求解得出所要結(jié)果。通過(guò)對(duì)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模、加載，通過(guò)ANSYS有限元分析得出框架的十階模態(tài)，列表見(jiàn)圖4。材料力學(xué)課程是機(jī)械工程等專業(yè)所必修課程之一，將CAE技術(shù)融入到課堂中去，使學(xué)生提前了解CAE技術(shù)，為今后計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，同時(shí)也增加了專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)興趣。這里僅舉出了一些簡(jiǎn)單的例子進(jìn)行說(shuō)明ANSYS在材料力學(xué)中的應(yīng)用，一些復(fù)雜的情況也可以在軟件中進(jìn)行求解。材料彈性模量為E＝1011psi，泊松比μ＝。例1，求某一工字鋼梁在彎曲時(shí)的某點(diǎn)的撓度。實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：?jiǎn)纹瑱C(jī)通用開(kāi)發(fā)平臺(tái)，下載器，計(jì)算機(jī)。實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：?jiǎn)纹瑱C(jī)通用開(kāi)發(fā)平臺(tái)，下載器，計(jì)算機(jī)。實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：?jiǎn)纹瑱C(jī)通用開(kāi)發(fā)平臺(tái)，下載器，計(jì)算機(jī)。包括：常用的單片機(jī)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)、單片機(jī)小系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、單片機(jī)程序調(diào)試方法和技巧、單片機(jī)設(shè)計(jì)原則和注意事項(xiàng)、常見(jiàn)單片機(jī)片上外設(shè)的使用、單片機(jī)外部器件擴(kuò)展方法，等。顯示坐標(biāo)系顯示坐標(biāo)系對(duì)列表圓柱和球節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)非常有用(例如, 徑向，周向坐標(biāo))。對(duì)后處理也是很有用的，諸如提取梁和殼單元的膜力。節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的顯示通過(guò)菜單路徑PltctrlsSymbolsNodal CS。時(shí)間歷程后處理器 /POST26 中的結(jié)果數(shù)據(jù)是在節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系下表達(dá)的。激活的坐標(biāo)系是分析中特定時(shí)間的參考系。顯示坐標(biāo)系為柱坐標(biāo)系，圓弧將顯示為直線。這意味著缺省情況位移，應(yīng)力和支座反力按照總體笛卡爾在坐標(biāo)系表達(dá)。注意：節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系總是笛卡爾坐標(biāo)系。首先需要在圓的中心創(chuàng)建一個(gè)柱坐標(biāo)系并分配一個(gè)坐標(biāo)系號(hào)碼(例如CS,11)。這表明后面的激活坐標(biāo)系的命令。ANSYS坐標(biāo)系總結(jié)工作平面（Working Plane）工作平面是創(chuàng)建幾何模型的參考(X,Y)平面，在前處理器中用來(lái)建模(幾何和網(wǎng)格)總體坐標(biāo)系在每開(kāi)始進(jìn)行一個(gè)新的ANSYS分析時(shí)，已經(jīng)有三個(gè)坐標(biāo)系預(yù)先定義了。這可以通過(guò)菜單路徑 Post1Options for output實(shí)現(xiàn)?？墒钱?dāng)施加theta方向非零位移時(shí)，ANSYS總是定義它為一個(gè)笛卡爾Y位移而不是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)（Y位移不是theta位移）。通過(guò)使用 “Prep7Move/ModifyRotate Nodal CS to active CS”, 選擇節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的 朝向?qū)⒀刂せ钭鴺?biāo)系的方向。節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系缺省總是笛卡爾坐標(biāo)系并與總體笛卡爾坐標(biāo)系平行。局部坐標(biāo)系局部坐標(biāo)系是用戶定義的坐標(biāo)系?？梢詫⒐?jié)點(diǎn)坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)到一個(gè)局部柱坐標(biāo)下。這個(gè)局部坐標(biāo)系現(xiàn)在成為激活的坐標(biāo)系。8．2 教學(xué)要求掌握：干擾的含義、干擾源的分類、干擾入侵單片機(jī)系統(tǒng)的途徑、串模干擾的抑制方法、共模干擾的抑制方法、程序執(zhí)行過(guò)程中的軟件抗干擾。3 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程與內(nèi)容 教學(xué)內(nèi)容（1）單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)主要步驟；（2）總體方案確定；（3）硬件設(shè)計(jì)；（4）軟件設(shè)計(jì)。3．應(yīng)用使學(xué)生具有一定的單片機(jī)應(yīng)用技能和按要求組織單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的初步能力 對(duì)于本課程的次要內(nèi)容要求學(xué)員能夠了解。掌握單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步方法，建立有關(guān)微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的初步概念，了解高科技的發(fā)展動(dòng)態(tài)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)后續(xù)課程如自動(dòng)控制原理，微型計(jì)算機(jī)原理、單片機(jī)原理及應(yīng)用系統(tǒng)等課程學(xué)習(xí)的興趣。面對(duì)面問(wèn)題的建模和處理過(guò)程。ANSYS架構(gòu)及命令，具體包括簡(jiǎn)單模型的建立、材料屬性輸入、單元的選擇和劃分、求解處理和后置處理。ANSYS是一種廣泛的商業(yè)套裝工程有限元分析軟件。ANSYS軟件是融結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁、聲學(xué)于一體的大型通用有限元軟件，可廣泛的用于核工業(yè)、鐵道、石油化工、航空航天、機(jī)械制造、能源、汽車交通、國(guó)防軍工、電子、土木工程、生物醫(yī)學(xué)、水利、日用家電等一般工業(yè)及科學(xué)研究。對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行后處理，具體包括繪變形圖、支反力列表、繪應(yīng)力等值線圖和網(wǎng)格密度檢查等。指導(dǎo)上機(jī)部分（1個(gè)學(xué)時(shí)）學(xué)生在老師的指導(dǎo)下自己上機(jī)熟悉ANSYS軟件的相關(guān)命令，并用軟件計(jì)算由于熱變形不均勻引起的應(yīng)力（三）考試權(quán)重采用累加式的考核方法，即課程的總成績(jī)由各次上機(jī)作業(yè)的成績(jī)構(gòu)成。對(duì)于本課程的重點(diǎn)內(nèi)容要求學(xué)員達(dá)到掌握的程度。單片機(jī)與典型微型計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別。4 人機(jī)接口的設(shè)計(jì) 教學(xué)內(nèi)容（1）開(kāi)關(guān)及接口；（2）按鍵、鍵盤(pán)及接口；（3）LED顯示器及接口；（4）液晶顯示器(LCD)及其接口 教學(xué)要求（2學(xué)時(shí)）掌握：人機(jī)接口的基本原理與設(shè)計(jì)初步方法。節(jié)點(diǎn)力和節(jié)點(diǎn)邊界條件（約束）指的是節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的方向。未選擇節(jié)點(diǎn)保持不變。有限元分析中的很多相關(guān)量都是在節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系下解釋的，這些量包括： 輸入數(shù)據(jù)： 1 自由度常數(shù) 2 力 主自由度 4 耦合節(jié)點(diǎn) 5 約束方程等 輸出數(shù)據(jù)： 節(jié)點(diǎn)自由度結(jié)果 2 節(jié)點(diǎn)載荷 3 反作用載荷等但實(shí)際情況是，在很多分析中，自由度的方向并不總是與總體笛卡爾坐標(biāo)系平行，比如有時(shí)需要用柱坐標(biāo)系、有時(shí)需要用球坐標(biāo)系等等，這些情況下，可以利用ANSYS的“旋轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系”的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的變化，使其變換到我們需要的坐標(biāo)系下。缺省為總體笛卡爾坐標(biāo)系。而通用后處理器/POST1中的結(jié)果是按結(jié)果坐標(biāo)系進(jìn)行表達(dá)的。這些 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的X方向現(xiàn)在沿徑向。單元坐標(biāo)系的朝向在單元類型的描述中可以找到。建議不要激活這個(gè)坐標(biāo)系進(jìn)行顯示。局部坐標(biāo)系局部坐標(biāo)系是用戶定義的坐標(biāo)系。節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系缺省總是笛卡爾坐標(biāo)系并與總體笛卡爾坐標(biāo)系平行。通過(guò)使用 “Prep7Move/ModifyRotate Nodal CS to active CS”, 選擇節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的朝向?qū)⒀刂せ钭鴺?biāo)系的方向?？墒钱?dāng)施加theta方向非零位移時(shí)，ANSYS總是定義它為一個(gè)笛卡爾Y位移而不是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)（Y位移不是theta位移）。這可以通過(guò)菜單路徑Post1Options for output實(shí)現(xiàn)。工作平面（Working Plane）工作平面是創(chuàng)建幾何模型的參考(X,Y)平面，在前處理器中用來(lái)建模(幾何和網(wǎng)格)