有限單元法的授課思路

夏紅兵　徐穎

摘要有限單元法教學(xué)起點(diǎn)比較高，學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較困難，針對土木工程專業(yè)學(xué)生，提出有限單元法的授課思路，對學(xué)生學(xué)習(xí)有較大的幫助。

關(guān)鍵詞有限元授課思路桿系結(jié)構(gòu)分析平面問題分析

有限單元法是求解工程問題的一種有效的數(shù)值計(jì)算方法，在許多領(lǐng)域中已成為進(jìn)行科學(xué)研究和工程分析的重要方法和手段。①安徽理工大學(xué)土木工程專業(yè)都開設(shè)有限元法基礎(chǔ)。由于這門課的起點(diǎn)比較高，要求學(xué)生具有較好的彈性力學(xué)、高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等綜合基礎(chǔ)知識，對于部分只學(xué)習(xí)過材料力學(xué)的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)起來較困難。除此以外，與學(xué)生交流中發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生沒能較好地抓住學(xué)習(xí)主線，以下來闡述這一主線，希望對學(xué)生有幫助。

1有限元法學(xué)習(xí)主線

有限元的教材比較多，②③適用于不同的專業(yè)。安徽理工大學(xué)土木專業(yè)所用的教材是王煥定、焦兆平編著的《有限單元法基礎(chǔ)》，④該教材有一完整的編寫思路，即用能量法求解桿件問題、平面問題、空間問題，其步驟如下。

1.1結(jié)構(gòu)離散化

主要包括單元的劃分，整體節(jié)點(diǎn)編號、單元節(jié)點(diǎn)編號、單元編號，邊界條件。