教學大綱表
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課程名稱 (中文) 有限元素分析
(英文) Finite Element Analysis
開課單位 機械工程學系
課程代碼 M4220
授課教師 簡昭珩
學分數 3.0 必/選修 選修 開課年級 大四
先修科目或先備能力:微積分 線性代數
課程概述與目標: 學習有線元素法的理論,介紹如何由一個工程問題利用有限元素法轉換到聯立方程式,最後數值解析得到近似解. 以線性結構及熱傳問題為主,依分析問題重覆整個理論程序,再加上商用軟體Lisa實做介紹,以培養理論與實務兼備的工程分析能力.
教科書 Daryl L. Logan
A First Course in The Finite Element Method (5th Ed.)
CENGAGE Learning. 2012
參考教材 Wahyu Kuntioro
An Introduction to the Finite Element Method,
McGraw Hill 2005
課程大綱 學生學習目標 單元學習活動 學習成效評量 備註
單元主題 內容綱要
1 CAE/FEM簡介 簡介有限元素法概念及其在CAE中的應用 CAE在產品開發中的應用
  • 講授
  •  
    2 有限元素法程序 1. 有限元素法程序
    2. weighted residual method
    3. Galerkin法應用於bar元素方程式推導
    由工程問題的微分方程式到聯立線性方程式數值解析的程序
  • 講授
  • 作業
  •  
    3 One-dimensional elasticity problem 1. Bar元素之有限元素法程序與理論
    2. ansys之Bar元素分析實務
    一次元結構分析
  • 講授
  • 作業
  •  
    4 Two and three dimensional truss 1. Bar元素轉換為truss元素理論
    2. ansys之truss結構分析實務
    truss 結構分析
  • 講授
  • 上機實習
  • 作業
  •  
    5 Two-dimensional structure problems 1. constant strain 三解形元素理論
    2. ansys之2D結構運用三角形元素分析實務
    3. 線性四邊形元素理論
    4. 數值積分
    5. 等參(isoparametric)元素理論
    6. ansys之2D結構運用四邊形元素分析實務
    二次元聯體結構分析
  • 講授
  • 上機實習
  • 作業
  •  
    6 Axisymmetric elasticity problems 1. 三角形及四邊形軸對稱理論
    2. ansys之3D軸對稱結構分析實務
    軸對稱結構分析
  • 講授
  • 期中考
  •  
    7 Three-dimensioncal elasticity problem 1. 四面體及六面體元素理論
    2. ansys之3D結構分析實務
    三次元結構分析
  • 講授
  • 上機實習
  • 作業
  •  
    8 heat transfer problems 1. 穩態熱傳有限元素法理論
    2. ansys之穩態熱傳分析實務
    穩態熱傳理論與分析
  • 講授
  • 上機實習
  •  
    9 Transient heat transfer problem 1. 暫態熱傳有限元素法理論
    2. 暫態熱傳數值程序
    3. .ansys之暫態熱傳分析實務
    暫態熱傳理論與分析
  • 講授
  • 上機實習
  • 作業
  •  
    10 Dynamic problem – free vibration 1. 自然振動有限元素法理論
    2. 特徵值數值程序
    3. ansys之自然振動分析實務
    自然振動理論與分析
  • 講授
  • 上機實習
  •  
    11 Dynamic problem – forced vibration 1. 強迫振動有限元素法理論
    2. 強迫振動數值程序
    3. ansys之強迫振動分析實務
    強迫振動理論與分析
  • 講授
  • 上機實習
  • 作業
  •  
    12 期末考 期末考 期末考
  • 期末考
  •  

    教學要點概述:
    教材編選: ■ 自編教材 ■ 教科書作者提供
    評量方法: 期末考:30%   期中考:30%   上機測驗:10%   作業:30%  
    教學資源: ■ 教材電子檔 □ 課程網站
    扣考規定:http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504