有限元法(Finite Element Method,FEM)是求解数学物理问题的一种数值方法,可用于位移场、应力场、温度场、电磁场、流场、声场的物理特性计算和碰撞、爆炸、材料成型、金属切削等物理现象的模拟,已广泛用于机械、电子、航空航天、汽车、建筑、化工等领域。在机械工程领域,有限元法可用于产品强度与刚度分析、模态分析、随机振动分析、疲劳分析、热应力与热变形计算等,已成为机电产品性能预测和评价的主要手段。
有限元法涉及矩阵理论、数值分析、弹性力学、传热学、振动理论、电磁场理论、计算流体动力学、声学等数学与物理知识。课程涉及的知识面广、理论性强。同时有限元法也是一门应用性很强的课程,有限元分析软件繁多,版本更新迅速,新技术不断涌现。这些特点都给课程教学内容、教学方式、教学手段等提出了很高要求。
“有限元分析与建模方法”一直是我校机械工程一级学科硕士点的专业基础课程,2018年更名为“有限元理论与建模方法”。该课程目前已讲授23年,每年听课人数在100人以上。在学校重点课程和精品课程建设项目支持下,根据工科研究生的培养特点和要求,坚持教学改革和教学内容优化,不断提高教学质量,已获校优秀教学成果二等奖2次。学生反映良好,所学知识在后续科研中发挥了重要作用。