ABAQUS软件在“工程力学”课程教学中的应用

“工程力学”是一门重要的工科课程,是电气、电信、环境、化工、大数据等工科专业的必修课。本研究针对“工程力学”教学中学生面临的公式繁多、概念原理不易理解的问题,指导学生课后采用ABAQUS有限元软件,把概念和公式转化为有限元算例,通过计算,消化理解课程中的概念和公式,进行辅助教学。列举了3个典型例子,通过ABAQUS有限元计算与课程公式结果进行比较,学生能直观理解杆的纵向变形公式、用叠加法求解梁弯曲变形结果的正确性,以及通过有限元计算得到的应力云图,理解了应力集中现象和影响范围。通过有限元计算,展示了利用有限元分析针对学生课后辅助教学方法的有效性。课后,学生随时可以在微信群内探讨把概念或公式转化为有限元算例的合理性、ABAQUS软件有限元计算的问题、课程知识点以及与课程有关的问题,教师与学生、学生之间都可充分讨论。与传统课堂授课相比,ABAQUS软件在“工程力学”课后辅助教学能够使得学生直观理解课程中的理论公式和概念。此外,本教学方法能够提高学生的自学能力及动手能力。本研究为学生课后学习“工程力学”课程,提供了切实可行的新思路。