《数值模拟技术》教学大纲
《现代CAE数值仿真技术》课程教学大纲
《现代CAE数值仿真技术》课程教学大纲
课程名称：现代CAE数值仿真技术/technology of CAE numeral simulating
课程代码：06Z005
学时： 30 学分： 2 讲课学时： 20 上机/实验学时：10 考核方式：考查先修课程：理论力学，材料力学，有限单元法
适用专业：汽车类，机械类等
开课院系：汽车工程学院
教材：自编
主要参考书：
刘国庆，杨庆东．Ansys 工程应用教程．中国铁道出版社．2002
张帆、庄茁，岑松．ABAQUS非线性有限元分析与实例．科学出版社．2005
一、课程的性质和任务
在学习完力学基础理论之后，掌握一种实际的工程应用方法。
同时又能进一步熟悉计算机的操作。
二、教学内容和基本要求
讲授ANSYS和ABAQUS 两种常用的有限元软件的使用方法。
三、实验（上机、习题课或讨论课）内容和基本要求
上机是一项掌握软件操作的重要方法，要求能够学会有限元软件的基本操作。
五、对学生能力培养的要求
能够应用一种有限元软件分析计算简单的工程问题。
六、说明
1．本课程与其它力学和工程课程具有一定的联系，可以说是一种工程上有效的计算分析工具；
2．课程内容的重点、难点在于应用有限元建立模型和单元的选择；
3．有关课程考核问题将以实际应用为重点；
其它需要说明的问题：在学生可以进行上机练习的前提下，重点考核学生上机操作能力。
《地学数值模拟技术》课件
Base map
《地学数值模拟技术》
油气盆地模拟技术
应用软件 PetroMod 介绍--PetroMod 1D
资源与地球科学学院 地学数值模拟技术 油气盆地模拟技术
Burial history
《地学数值模拟技术》
油气盆地模拟技术
应用软件 PetroMod 介绍--PetroMod 1D
资源与地球科学学院 地学数值模拟技术 油气盆地模拟技术
油气盆地模拟技术
应用软件 PetroMod 介绍--PetroMod 1D
资源与地球科学学院 地学数值模拟技术 油气盆地模拟技术
Project manager
《地学数值模拟技术》
油气盆地模拟技术
应用软件 PetroMod 介绍--PetroMod 1D
资源与地球科学学院 地学数值模拟技术 油气盆地模拟技术
国外： IES（德国有机地化研究所）的PetroMod IFP（法国石油研究院）的TEMISPACK Platte River Inc.（美国）的BasinMod
国内： 中国石油天然气总公司石油勘探开发科学研究院 大庆石油管理局勘探开发研究院 胜利石油管理局计算中心 海洋石油总公司研究中心
《地学数值模拟技术》
油气盆地模拟技术
资源与地球科学学院 地学数值模拟技术 油气盆地模拟技术
应用软件 PetroMod 介绍--PetroMod 1D
PetroMod is the name of IES entire software system which consists of a fully integrated suite of 1D, 2D and 3D petroleum systems modeling packages.
《课程名称：工程力学数值模拟》课程教学大纲(本科)
课程名称：工程力学数值模拟Numericalsimulation in engineering mechanics 课程代码：24410044学分：2学时：32 （其中：课堂教学学时：32）先修课程：理论力学、材料力学、弹性力学、计算力学适用专业：工程力学教材：ANSYS有限元分析基础、李汉龙、国防工业出版社、2017年第1版一、课程性质与课程目标（-）课程性质工程力学数值模拟是一门用以培养学生利用商业有限元软件解决工程中的力学问题的专业选修课，本课程主要研究工程中的静动力学问题及相关领域的数值模拟问题。
通过数值模拟技术的学习，能够利用商业有限元软件对工程中的力学问题进行建模，掌握其前后处理和求解方法，使学生具备一定的分析能力和初步的实践能力。
（二）课程目标课程目标1：掌握数值模拟的基本概念及基础理论；课程目标2：将商业有限元软件应用到简单的工程问题分析中；课程目标3：掌握数值模拟技术使用的一般流程，具有进行数值实验研究的初步能力；课程目标4：对计算结果具备一定的分析及判断能力，了解数值模拟技术的新理论和新方法。
（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点2、5、6,对应关系如下：1.毕业要求2: 了解力学的发展历史、学科前沿和发展趋势；认识力学在经济社会发展与科学技术创新中的先导性和重要推动作用，初步了解力学交叉研究开拓新的学科生长点的能力；2.毕业要求5：掌握基本的力学实验与数值计算技能。
前者包括理论力学及材料力学等基础力学实验，结构健康监测和微纳米测试等方面的最新实验技术，后者要求具有使用数值模拟软件或编程计算典型工程力学案例的能力；.毕业要求6：初步掌握力学研究的基本方法和手段，具有初步的工程实践能力，初步具备发现、提出、分析和解决与力学有关的工程技术问题的能力。
注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入“「'，也可标注“H、M、L-o 二、课程内容与教学要求（按章撰写）第一章有限元分析与ANSAS（一）课程内容1.1有限元分析的基本概念1. 2 ANSYS的功能1.3结构分析1.4热分析1.5流体分析（二）教学要求教学内容L1-1.5要求了解。
数值模拟与仿真教学大纲
数值模拟与仿真教学大纲数值模拟与仿真教学大纲数值模拟与仿真是现代科学和工程领域中不可或缺的重要工具。
它通过建立数学模型和运用计算机算法，模拟和预测各种现象和过程，从而帮助我们理解和解决实际问题。
为了有效地教授数值模拟与仿真的知识和技能，制定一份科学合理的教学大纲至关重要。
一、课程介绍数值模拟与仿真教学大纲的第一部分应该是课程介绍。
在这个部分中，可以简要介绍数值模拟与仿真的定义和应用领域，强调数值模拟与仿真在科学研究和工程设计中的重要性。
同时，还可以介绍数值模拟与仿真的基本原理和方法，以及与其相关的数学、物理和计算机科学等学科知识。
二、基础理论在数值模拟与仿真教学大纲的第二部分，应该包括基础理论的讲授。
这部分内容可以涵盖数值计算的误差分析、插值与拟合、数值积分与微分、常微分方程的数值解法等。
通过学习这些基础理论，学生可以建立数值模拟与仿真的数学基础，为后续的应用和实践打下坚实的基础。
三、数值算法数值模拟与仿真教学大纲的第三部分应该是数值算法的学习。
这部分内容可以包括线性方程组的求解、非线性方程的求根、矩阵特征值与特征向量的计算等。
通过学习这些数值算法，学生可以掌握常用的数值计算方法，并能够选择合适的算法解决实际问题。
四、数值模拟与仿真应用在数值模拟与仿真教学大纲的第四部分，应该包括数值模拟与仿真的应用。
这部分内容可以涵盖流体力学、结构力学、电磁场仿真等方面的应用案例。
通过学习这些应用案例，学生可以了解数值模拟与仿真在不同领域中的具体应用，培养实际问题解决能力。
五、实践操作数值模拟与仿真教学大纲的第五部分应该是实践操作的学习。
这部分内容可以包括使用常见的数值模拟与仿真软件进行实际操作，例如有限元分析软件、计算流体力学软件等。
通过实践操作，学生可以将之前学到的理论知识应用到实际问题中，提高解决问题的能力。
六、综合评价在数值模拟与仿真教学大纲的最后一部分，应该包括综合评价的方式和标准。
可以通过考试、作业、实验报告等方式对学生的学习情况进行评估。
热物理过程的数值模拟教学大纲
热物理过程的数值模拟（计算传热学）教学大纲（热工类各专业及机械类动力机械专业研究生适用）（30学时）重庆大学热工教研室二零零零年七月热物理过程的数值模拟（计算传热学）教学大纲第一章绪论1、热物理过程的预测方法及特点：预测的实质。
理论分析、实验研究与数值计算。
预测方法的选择。
2、计算传热学的发展；国内外计算传热的有关活动、研究内容、当前的发展方向。
第二章热物理过程的数学描述1、控制微分方程：微分方程的意义。
连续性方程、化学组分议程、动量议程、能量议程、湍流流动的时间平均方程、湍流动能方程、通用微分方程。
2、边界条件和初始条件：第一、二、三、四类边界条件、初始条件、拟非稳态的概念。
3、控制方程的简化：恰当坐标系、自变量和因变量的变换、无量纲化。
第三章离散化方法1、离散化的概念：数值方法的基本思想、因变量的离散化、区域的离散化。
2、空间区域的离散化方法：空间区域离散人及几何要素、内节点法和外节点法。
3、推导离散化方程的方法：泰勒级数展开法、变分法、加权残值法、控制容积积分法、控制容积平衡法。
4、二个指导原则和四项基本法则：解的物理真实性和总量平衡、控制容积界面上的相容性、正系数法则、源项的负斜率线性化、邻点系数和法则。
第四章热传导问题的数值解灶1、一维稳态热传导：基本方程、网络间距、界面导热系数、源项的线性化、非线性的处理、边界条件的处理、线性代数方程组的求解（TDMA）。
2、一维非稳态热传导：离散化方程的一般形式、显格式、全隐格式、C-N格式。
3、离散方程的性质：相容性、收敛性、稳定性、代数方程组的求解、稳定性与解的物理真实性。
4、多维稳态热传导：离散化方程、三种坐标系中系数的通用表达式、边界条件的处理、代数方程组的求解方法（点迭代法、块迭代法）、迭代法的收敛性及其改善。
5、多维非稳态热传导：离散化方程的形式、稳定性、交替方向迭代（ADI）。
第五章对流—扩散方程的差分格式1、一维稳态对流—扩散：中心差分、上风差风、指数格式、混合格式、乘方格式、通用化格式。
数值模拟基础及技术方法PPT课件
●回答油田开发中所遇到的问题并致力解决问题的方法。 3）评价潜力和提高采收率方向
●确定井位和加密井的位置；
●确定产量、开采方式；
●确定地面和井的设备；
●各种调整开发方案和开发指标对比及经济评价。
求实 创新 超越
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REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY
4、专题和机理问题的研究
求实 创新 超越
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REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY
第二部分 地质模型
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一、地质模型来源
程地 图质
建 模 流
测井解释 微相划分
河 道 宽 度厚 度 W
储层地质知识库
地震资料解释 波阻抗反演
地层对比
构造模型
相模型
属性模型
时深转换
储层三维 地质模型
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孔隙度平均模型
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渗透率建模
求实 创新 超越
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REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY
2、对已开发油田历史模拟
1）证明地质储量，确定基本的驱替机理及驱替类型（是溶 解气驱、注水驱、蒸汽驱或是重力驱？） 2）确定产液量和生产周期； 3）确定油藏和流体特性，拟合全油田和单井的压力、含水 （气油比）动态历史； 4）指出开发中存在的问题（开发矛盾）、潜力所在区域。
.
一、油藏数值模拟的概念
标准定义：应用已有规律，采用数值方法求解描述油藏内流体流动问 题，并利用计算机研究油藏开发及动态规律的一门技术。
工程定义：从地下流体渗流过程中的特征出发，建立描述渗流过程的
基本物理现象，并能描述油藏边界条件和原始状况的数学模型，借助
计算机计算求解描述油气藏渗流数学模型，并结合油藏地质学、油藏
有限元法课程教学大纲
有限元分析与数值模拟教学大纲一、课程基本信息课程中文名称：有限元分析与数值模拟课程英文译名：finite element analysis and numerical simulation课程编码：课程类型：专业方向课，选修总学时：32理论学时：16 实验学时：0 上机学时：16学分数：2适用专业：机械类各专业先修课程：《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《弹性力学》开课院系：机械工程学院力学教研室二、课程的性质和任务有限元分析与数值模拟是一门理论性和应用性均较强的主干学科课程。
它的主要任务是让学生在材料力学和弹性力学等课程的基础上进一步学习并基本掌握工程结构的内力分析和位移分析的有限元分析方法，培养其运用计算机软件解决工程实际问题的能力，为后继课程学习及毕业后从事有关的工程技术工作打好必要的基础。
三、课程教学基本要求学生按大纲学完有限元与程序设计后，应对课程基本内容有系统的理解，掌握其中基本概念、基本理论和基本方法。
具体达到下列要求：1．有限元法的理论基础：理解弹性力学的基本方程；理解变形体系虚位移原理与最小总势能原理。
2．有限元法的基本概念：理解有限元位移法的基本思想；理解有限元位移法的分析过程。
3．杆系结构的单元分析：掌握用最小总势能原理或虚位移原理建立单元刚度方程的一般形式；理解单元刚度矩阵和单元等效结点荷载矩阵的积分形式；掌握拉压杆单元、扭转杆单元和纯弯曲单元等简单单元的单元分析；理解平面刚架单元和空间刚架单元等复杂单元的单元分析。
4．杆系结构的整体分析：理解坐标变换的概念及其方法；掌握集成整体原始刚度方程的直接刚度法；掌握边界条件的处理方法；理解单元内力与应力的计算方法。
5．平面问题有限元分析：理解平面应力问题与平面应变问题的概念；掌握常应变三角形单元的单元分析；掌握矩形双线性单元的单元分析；掌握四结点任意四边形等参数单元的单元分析；理解八结点任意曲边四边形等参数单元的单元分析。
数值模拟课程教学大纲
塑性成型数值模拟Numerical simulation of plastic forming课程编号：07370950学分：1.5学时：24 （其中：讲课学时：24 实验学时：0 上机学时：0 ）先修课程：材料成型原理、线性代数、工程力学适用专业：材料成型及控制、材料工程教材：《材料成形计算机模拟》，董湘怀，机械工业出版社，2010年2月第2版第2次开课学院：材料科学与工程学院一、课程的性质与任务随着计算机科学和技术的快速发展，数值模拟已是当今工程分析中应用最广泛的数值方法。
由于它的通用性和有效性，受到工程技术界的高度重视。
本门课程是材料科学与工程学科的重要专业技术基础课。
课程教学所要达到的任务是了解有限元分析的基本思想，掌握有限元分析的基本处理方法，掌握有限元分析在弹性分析以及在塑性分析中的具体过程，掌握常用限元分析软件的应用。
二、课程的内容及要求(一) 绪论1.教学内容(1) 有限元法的形成，有限元法的基本思想，实施有限元法的基本步骤；(2) 介绍塑性有限元的发展及相应的塑性成形工业用软件。
2.基本要求(1) 了解有限单元法的基本思想，了解本课程的性质、研究对象与方法、任务；(2) 了解塑性有限元的发展概况。
3.重难点(1) 重点是掌握有限元的基本思路；(2) 难点是软件的应用。
(二)线性弹性力学问题的有限元法1.教学内容(1) 平面问题的基本方程，单元位移函数，单元载荷移置，单元刚度矩阵，单元刚度矩阵的性质与物理意义，整体分析，约束条件的处理，整体刚度矩阵的特点与存储方法，方程组解法；(2) 用泛函建立有限元方程，三节点单元位移函数，三节点单元刚度矩阵，载荷移置，举例分析；(3) 等参单元的基本概念，四边形八节点等参单元，等参单元的单元分析，六面体等参单元。
2.基本要求(1) 了解有限元法的形成，深刻理解并掌握有限元法的基本思想，掌握有限元法的计算步骤；(2) 掌握有限元分析问题的基本方法，能应用有限元方法分析弹性力学的平面问题和三维问题；(3) 深刻理解并掌握单元位移函数、单元载荷移置、单元刚度矩阵、单元刚度矩阵的性质与物理意义，理解并掌握整体分析、约束条件的处理、整体刚度矩阵的特点，了解矩阵存储方法以及方程组解法；(4) 理解并掌握应用泛函建立有限元方程，掌握三节点单元的位移函数、三节点单元的刚度矩阵、载荷移置；(5) 理解等参单元的基本概念，理解并掌握四边形八节点等参单元、等参单元的单元分析以及六面体等参单元。
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《数值模拟技术》教学大纲
课程编码：08241070
课程名称：数值模拟技术
英文名称：TECHNOLOGY OF NUMERCAL SIMULATION
开课学期：7
学时/学分：36 / 1.5
课程类型：专业课
开课专业：工科专业本科生
选用教材：实用工程数值模拟技术极其在ANSYS上的实践王国强西北工大出版社
主要参考书：
1.电脑辅助工程分析ANSYS使用指南陈精一中国铁道出版社2001
2. 结构力学与有限单元法高秀华吉林科学技术出版社1995
3.ANSYS相关资料
执笔人：李风
一、课程性质、目的与任务
数值模拟技术课程是一门用以培养学生在机械设计中现代设计方法一个分枝在工程中应用的专业课，本课程主要研究工程结构的静动力学分析问题及相关领域的有限元分析问题, 。
通过数值模拟技术的学习，能够掌握标工程问题的有限元建模极其前后处理和求解方法，使学生具备一定的分析能力和初步的实践能力
二、教学基本要求
1．掌握有关有限元法的基本概念及基础理论；
2．将ANSYS软件应用到简单的工程问题分析中;
3．树立正确的设计思想，理论联系实际，具备创新精神；
4．全面系统地了解数值模拟技术的基本知识；
5．掌握数值模拟技术使用的一般流程，具有进行实验研究的初步能力；
3．对计算结果具备一定的分析及判断能力;
7．了解数值模拟技术的新理论，新方法及发展趋向；
数值模拟技术课程是机械类专业一门专业课程。
在教学过程中要综合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械工程技术人员所需的基本训练，为学生进行毕业设计和有目的从事机械设计工作打下基础。
因此数值模拟技术课程在机械类专业的教学计划中占有重要的地位和作用。
三、各章节内容及学时分配
第一章概述（2学时）
第一节FEA与ANSYS
第二节ANSYS基础
第三节应力分析
第四节初步决定
第五节热分析
第六节热-应力分析
第七节几何模型的输入
第八节实体模型
第九节网格划分
第二章有限元分析与ANSAS（2学时）
第一节有限元分析的基本概念
第二节ANSYS的功能
第三节结构分析
第四节热分析
第五节流体分析
第三章ANSYS的基本操作（2学时）
第一节GUI图形方式
第二节ANSYS的数据库和文件
第三节ANSYS的在线帮助
第四章线性分析（4学时）
第一节分析步骤
一、前处理
二、求解
三．后处理
第二节几何建模
第三节网格划分技术
第四节施加载荷
第五节计算结果及结果判断
第六节例题
第五章实模型建立技术（2学时）
第一节几何模型的输入技术
第二节实体模型的建立
一．图元
二．工作平面
三．布尔运算
四．关键点
五．坐标系
六．建模实例
第六章有限元网格划分（4学时）
第一节定义单元属性
第二节网格的控制参数
第三节网格的生成技术
一、网格的映射
二、网格的拖拉与扫掠
三、过渡网格
四、实例
第六章数值模拟技术的参数化语言（4学时）
第一节概述
第二节定义参数
第三节使用参数
第四节从数据库中获取信息
第五节数组参数
第六节宏技术
第七节分枝结构
第八节循环结构
第七章典型单元分析（6学时）
第一节梁单元分析
一、梁的属性
二、梁的网格划分
三、梁的加载求解及结果分析
第二节平面问题的数值模拟分析
一、平面应力问题
二、平面应变问题
三、典型平面单元的属性
四、平面单元的网格划分
五、平面问题的加载求解
六、结果分析
第三节空间实体典型单元分析
一、实体单元的属性
二、实体单元的网格划分
三、空间实体问题的载荷
四、空间实体问题的加载求解
五、结果分析
第四节模态分析
一、模态分析的研究内容
二、模型的建立
三、模态分析的相关参数
四、求解及后处理
五、实例
第八章实例（4学时）第一节平面桁架结构
一．定义单元类型
二、定义实常数
三、定义材料性能参数
四．建立集合模型
五．有限元划分
六．加载求解
七．后处理
第二节薄板静力学分析
一、定义单元类型
二、定义实常数
三、定义材料性能参数
四．建立集合模型
五．网格划分
六．加载求解
七．后处理
第三节单节箱形吊臂静力学分析
第四节带孔薄板动力学分析
一、定义单元类型
二、定义实常数
三、定义材料性能参数
四．建立集合模型
五．网格划分
六．加载求解
七．各阶振型分析
四、实验
1.实验目的与任务
数值模拟技术课程的实验是验证性实验，其目的是使学生掌握数值模拟技术分析方法并能够理论联系实际地加以应用，任务是将课程所学的知识应用于实践，通过实际运行软件加深理论知识的掌握并提高解决分析问题的能力。
2.实验教学基本要求
学生根据实验指导书的要求应能够独立的应用ANSYS软件分析解决问题，学会判断结果的正确性，学会建立模型和前后处理技术，对于杆、平面、空间问题静力学问题和简单的动力学问题应能够独立求解，为工程分析打下良好的基础。
3.实验教材或指导书
自编实验指导书
五、考核方式：考查（1）出勤,作业占 20％;(3)实验占30%（2）期末测验成绩占50%。
六、备注：。