| 課程代碼 |
10M00601
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| 課程中文名稱 |
有限元素法
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| 課程英文名稱 |
Finite Element Methods
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| 學分數 |
3.0
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| 必選修 |
選修
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| 開課班級 |
博研機電一甲,碩研機械一甲,碩研機電一甲
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| 任課教師 |
呂金塗
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| 上課教室(時間) |
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週五
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第2節
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(K214)
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週五
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第3節
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(K214)
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週五
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第4節
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(K214)
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| 課程時數 |
3
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| 實習時數 |
0
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| 授課語言 |
1.英語
◎全程外語教學
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| 輔導考證 |
無
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| 課程概述 |
本課程介紹有限元素法之基礎及其應用至工程問題，並對相關軟體作一簡介。
This course introduces the fundamentals of the finite element method (FEM) and its application to the engineering problems. The relevant software packages will also be included.
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| 先修科目或預備能力 |
具備靜力學、動力學、材料力學及常微分方程式之知識將有助於學習本課程。
The prerequisites required are statics, dynamics, mechanics of materials, and calculus through ordinary differential equations.
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課程學習目標與核心能力之對應
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| 編號 | 中文課程學習目標 | 英文課程學習目標 |
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1
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能熟悉有限元素法之基礎
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To familiarize the fundamentals of the finite element method (FEM)
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2
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能建立有限元素分析之模型
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To set up the models for the finite element analysis (FEA)
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3
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能以有限元素法進行基本結構分析
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To execute the basic structural analysis by the FEM
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4
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能應用有限元素分析之相關軟體
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To apply the relevant software package of the FEA
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| 就業力培養目標 |
此門課程無設定權重值
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| 中文課程大綱 |
1. 有限元素法之簡介。
2. 區域之離散化。
3. 內插模型、高階及等參數元素。
4. 元素矩陣與向量之推導。
5. 元素矩陣與向量之組合與系統方程式之推導。
6. 有限元素方程式之數值解。
7. 固體力學問題—基本方程式與求解流程。
8. 桁架、樑、構架及板之分析。
9. 三維問題之分析
10. 有限元素分析軟體介紹。
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| 英/日文課程大綱 |
1. Introduction to the Finite Element Method
2. Discretization of the Domain
3. Interpolation Models, Higher Order and Parametric Elements
4. Derivations of Element Matrices and Vectors
5. Assembly of Element Matrices and Vectors and Derivations of System Equations
6. Numerical Solution of Finite Element Equations
7. Solid Mechanics Problems – Basic Equations and Solution Procedure
8. Analysis of Trusses, Beams, Frames and Plates
9. Analysis of Three-Dimensional Problems
10. Introduction to FEM software packages
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| 課程進度表 |
第1週：有限元素法之簡介
第2週：區域之離散化
第3~4週：內插模型、高階及等參數元素
第5~6週：元素矩陣與向量之推導
第7~8週：元素矩陣與向量之組合與系統方程式之推導
第9週：期中考
第10~11週：有限元素方程式之數值解
第12~13週：固體力學問題—基本方程式與求解流程
第14~15週：桁架、樑、構架及板之分析
第16週：三維問題之分析
第17週：有限元素分析軟體介紹
第18週：期末考
Week 1: Introduction to the Finite Element Method
Week 2: Discretization of the Domain
Week 3~4: Interpolation Models, Higher Order and Parametric Elements
Week 5~6: Derivations of Element Matrices and Vectors
Week 7~8: Assembly of Element Matrices and Vectors and Derivations of System Equations
Week 9: Midterm Exam
Week 10~11: Numerical Solution of Finite Element Equations
Week 12~13: Solid Mechanics Problems – Basic Equations and Solution Procedure
Week 14~15: Analysis of Trusses, Beams, Frames and Plates
Week 16: Analysis of Three-Dimensional Problems
Week 17: Introduction to FEM software packages
Week 18: Final Exam
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| 期考調查 |
| 期中考(第9週)考試方式 |
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| 期末考(第18週)考試方式 |
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| 其他週考試考試週次與方式 |
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| 教學方式與評量方式 |
| 課程學習目標 | 教學方式 | 評量方式 |
| 能熟悉有限元素法之基礎 |
課堂講授
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作業
（
平時
）
筆試
（
期中
）
筆試
（
期末
）
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| 能建立有限元素分析之模型 |
課堂講授
|
作業
（
平時
）
筆試
（
期中
）
筆試
（
期末
）
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| 能以有限元素法進行基本結構分析 |
課堂講授
|
作業
（
平時
）
作業
（
期末
）
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| 能應用有限元素分析之相關軟體 |
課堂講授
|
作業
（
平時
）
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| 指定用書 |
| 書名 |
The Finite Element Method in Engineering, 4th ed.
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| 作者 |
Rao, S. S.
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| 書局 |
ELSEVIER (Kuo-li Bookstore高立)
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| 年份 |
2005
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| 國際標準書號(ISBN) |
978-07506-78285
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| 版本 |
4th
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請同學尊重智慧財產權，使用正版教科書，不得非法影印，以免觸犯智慧財產權相關法令
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| 參考書籍 |
1. Huei-Huang Lee, Finite Element Simulations with ANSYS Workbench 15, Chuan Hwa Book Co., 2014. (978-957-21-9563-5全華)
2. Moaveni, S., Finite Element Analysis— Theory and Application with ANSYS, 3rd ed., Pearson, 2008. (978-9862802076 Kuo-li Bookstore高立)
3. Hutton, David V., Fundamentals of Finite Element Analysis, Int’l ed., McGraw-Hill, 2004. (Chiang-hai滄海)
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| 教學軟體 |
ANSYS
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| 課程規範 |
部分補充教材及題解公佈於http://flip.stust.edu.tw/
Partial lecture notes and problem solutions will be posted on the website http://flip.stust.edu.tw/
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