rpd000011064 (160400 (24.05.01).С4 Ракетные транспортные системы), страница 2

Прикрепленные файлы: Вопросы к кр1.doc

1.2. Контрольная работа-2

Тип: Контрольная работа

Тематика:

Прикрепленные файлы: Вопросы к кр2у.doc

1.3. Контрольная работа-3

Тип: Контрольная работа

Тематика:

Прикрепленные файлы: Вопросы к кр3.doc

1. Промежуточная аттестация

1. Рейтинговая оценка (7 семестр)

Прикрепленные файлы: Вопросы к рейтингу МКЭ.doc

1. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

а)основная литература:

1. Образцов И.Ф., Савельев Л.М., Хазанов Х.С. Метод конечных элементов в задачах строительной механики летательных аппаратов. – М.: Высшая школа, 1985. – 392с.

2. Шклярчук Ф.Н. Динамика конструкций летательных аппаратов, М.: МАИ, 1983. – 80с.

3. Морозов В.С. Численные методы решения прикладных задач строительной механики. – М.: МАИ, 1993. – 56с.

4. Данилин А.Н., Солдаткин А.Н. Вычислительные методы динамики упругих конструкций. – М.: Изд-во МАИ, 1996. 44с.

5. Тютюнников Н.П. Численные методы строительной механики. – М.: Изд-во МАИ, 2000. 104 с.

6. Конспект лекций по курсу "Теоретические основы МКЭ",2012г

б)дополнительная литература:

1. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. – М.: Мир, 1986. – 318с.

2. Стренг Г. Линейная алгебра и ее применения. – М.: Мир, 1980. – 454с.

3. Ортега Дж., Пул У. Введение в численные методы решения дифференциальных уравнений. – М.: Мир, 1986. – 288 с.

4. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. – М.: Наука, 1989. – 432 с.

в)программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы:

1. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения практических занятий и выполнения практических занятий на кафедре в распоряжении преподавателя имеются два компьютерных классов на 16 рабочих мест. На компьютерах должна быть установлена демо-версия FEMAP v. 11.0

Приложение 1
к рабочей программе дисциплины
«Теоретические основы МКЭ »

Аннотация рабочей программы

Дисциплина Теоретические основы МКЭ является частью Математического и естественно-научный цикл дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно-космических комплексов. Дисциплина реализуется на 6 факультете «Московского авиационного института (национального исследовательского университета)» кафедрой (кафедрами) 603.

Дисциплина нацелена на формирование следующих компетенций: ОК-17.

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с: знаниями о теоретических основах метода конечных элементов (МКЭ) и приобретением ими начальных практических навыков в практическом применении МКЭ для решения практических задач.

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: Лекция, мастер-класс, Практическое занятие, Лабораторная работа.

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: рубежный контроль в форме Контрольная работа и промежуточная аттестация в форме Рейтинговая оценка (7 семестр).

Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 часов. Программой дисциплины предусмотрены лекционные (34 часов), практические (18 часов), лабораторные (16 часов) занятия и (40 часов) самостоятельной работы студента.

Приложение 2
к рабочей программе дисциплины
«Теоретические основы МКЭ »

Cодержание учебных занятий

1. Лекции

1.1.1. Сводка необходимых математический сведений. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Функциональные пространства. Полные системы функций. Скалярное произведение и нормы функций. Обобщенные ряды Фурье. Метод Грама-Шмидта.

1.1.2. Метод конечных разностей (МКР) и аппроксимационные методы. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Метод конечных разностей. Аппроксимация решения системой функций, Функция невязок. Метод наименьших квадратов.

1.1.3. Метод взвешенных невязок. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Весовые функции. Ортонормированные системы функций. Дельта-функция. Метод коллокаций.

1.1.4. Метод Бубнова-Галеркина. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Историческая справка. Построение разрешающей системы по методу Бубнова-Галеркина. Метод конечных элементов как разновидность метода Бубнова-Галеркина.

1.1.5. Метод конечных элементов. (АЗ: 4, СРС: 4)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Конечные элементы и узлы. Выбор системы аппроксимирующих функций. Метод Бубнова-Галеркина в ослабленной формулировке. Матрица конечного элемента. Расширенные матрицы. Ассемблирование матриц элементов.

1.1.6. МКЭ: использование аппроксимации высоких порядков. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Примеры системы квадратичных функций аппроксимации. Пример расчета и сравнение с решением, полученным с использованием линейных функций.

1.1.7. Распространение МКЭ на двух- и трехмерные задачи. Типичные (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.2.1. Концепция приближенного сведения непрерывных задач к дискретным. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Дискретизация непрерывных задач, узловые степени свободы, как основные неизвестные. Аналогия с приближенным интегрированием по методу трапеций. Формулы для перемещений, деформаций и напряжений в конечном элементе

1.2.2. Конечные элементы сплошной среды в общей постановке. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: .Универсальная формула для матрицы жесткости конечного элемента. Приведение распределенных нагрузок к эквивалентной системе узловых сил.

1.2.3. Типовые конечные элементы сплошной среды. (АЗ: 6, СРС: 6)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Плоский треугольный элемент. Плоский прямоугольный элемент. Плоский четырехугольный элемент. Плоские параболические элементы. Тетраэдрический элемент. Гексагональный элемент. Тонкостенные элементы.

1.2.4. Ассемблирование. (АЗ: 4, СРС: 4)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Два подхода к построению системы разрешающих уравнений МКЭ. Эквивалентность этих подходов. Понятия расширенных и индексных матриц. Формализация алгоритма ассемблирования конечных элементов

1.2.5. МКЭ и задачи динамики. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Понятие матрицы масс конструкции. Матрица инерции элемента. Диагонализация матрицы инерции. Дифференциальные уравнения движения для конечно-элементной модели

1.2.6. Стержневые элементы. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Краткий обзор используемых в конечно-элементных программных комплексах стержневых элементов. Представление о преобразовании матрицы элемента при переходе от одной системы координат к другой. Области применения стержневых элементов

1. Практические занятия

1.1.1. Знакомство с FEMAP – программой подготовки данных для конечно-элементных программных комплексов и NASTRAN. (АЗ: 2, СРС: 1)

Форма организации: Практическое занятие

1.1.2. Диалоговые окна FEMAP. Описание простых геометрических объектов (АЗ: 2, СРС: 1)

Форма организации: Практическое занятие

1.1.3. Описание трехмерных геометрических объектов (АЗ: 4, СРС: 1)

Форма организации: Практическое занятие

1.1.4. Конечные элементы. Создание, копирование, автоматическая генерация (АЗ: 4, СРС: 1)

Форма организации: Практическое занятие

1.1.5. Задание граничных условий. Закрепления, связи и нагрузки (АЗ: 2, СРС: 1)

Форма организации: Практическое занятие

1.1.6. Выполнение расчетов. Постпроцесссорная обработка результатов (АЗ: 4, СРС: 1)

Форма организации: Практическое занятие

1. Лабораторные работы

1.1.1. Построение модели и получение решения плоской задачи теории упругости. (АЗ: 4, СРС: 0)

Форма организации: Лабораторная работа

1.1.2. Расчет НДС тонкостенной конструкции (АЗ: 4, СРС: 0)

Форма организации: Лабораторная работа

1.1.3. Построение модели трехмерного тела (АЗ: 4, СРС: 0)

Форма организации: Лабораторная работа

1.1.4. Расчет напряженно-деформированного состояния, анализ результатов (АЗ: 4, СРС: 0)

Форма организации: Лабораторная работа

1. Типовые задания

Приложение 3
к рабочей программе дисциплины
«Теоретические основы МКЭ »

Прикрепленные файлы

Вопросы к кр1.doc

Вопросы к контрольной работе-1.

1. Полные системы функций. Функциональное линейное пространство. Скалярное произведение функций.

1. Матрица жесткости конечного элемента (общая формула).

2. Определение ортогональности функций. Обобщенные ряды Фурье

1. Эквивалентность двух определений матрицы жесткости элемента

2. Метод Грама-Шмидта для построения ортонормированных систем

1. Учет внеузловой нагрузки, действующей на конечный элемент.

2. Аппроксимация решения дифференциального уравнения системой функций. Функция невязок.

1. Два подхода к составлению общей системы уравнений в методе конечных элементов с подробным разбором одного из них.

2. Метод наименьших квадратов

3. Общий алгоритм построения системы уравнений для конечноэлементной модели

Вопросы к кр3.doc

Вопросы к контрольной работе-3.

1. МКЭ: использование аппроксимации высоких порядков

2. Трехмерные конечные элементы. Тетраэдрические и гексагональные элементы: выбор аппроксимирующих функций

3. Обобщение МКЭ для двух- и трехмерных задач

4. Построение матрицы жесткости для гексагонального (восьмиузлового) конечного элемента

5. Достоинства и недостатки МКЭ

6. Тонкостенные конечные элементы

7. МКЭ: основные понятия, отличие от матричного метода для стержневых систем

8. Понятие матрицы инерции для конечного элемента и для конструкции в целом

9. Определение перемещений, напряжений и деформаций в конечном элементе через узловые перемещения (общие формулы).

10. Матричное уравнение движения конструкции.

Вопросы к рейтингу МКЭ.doc