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英文名称：Computational mechanics

课程编号：MECH3201

学时：64（含上机操作16学时）学分：4

适用对象：工程力学专业

先修课程：算法语言，计算方法，弹性力学

使用教材：J.N.Reddy. An Introduction to the Finite Element Method. Mc Graw-Hill Book Company,1984（节选）

主要参考书：殷家驹，张元冲，计算力学教程. 西安交通大学出版社，1992

一、课程性质、目的和任务

最近40年来，随着计算机的高速发展和广泛应用，各种行之有效的数值方法取得了巨大进展。在固体力学和结构分析领域中，许多具有重大意义的实际问题的解决都与计算力学，尤其与有限单元法（以下简称FEM）发展与应用密切相关。基于FEM原理而研制的大型专门软件（如早期的SAP，ADINA及目前流行的ANSYS等）已普遍应用工程各个领域，未来的工程应用软件的开发者与使用者必须具备良好的计算力学（主要是FEM）的理论与实践基础，才能胜任大型结构设计，复杂的机械强度和刚度问题分析等一些凭解析方法无力解决的工程实践问题，同时FEM也是求解复杂边界条件下各种连续介质场变量——如应力、应变、温度、流速势、电磁场及其耦合问题的首选数值计算方法。本课程是工程力学专业本科生的一门重要专业课，通过系统教学，辅以计算机实习，使学生掌握FEM的基本原理，实施方法和应用条件，为今后熟练阅读有关外语文献，开发利用大型专门软件，编制应用程序以解决工程实际问题奠定基础。

二、教学基本要求

1．授课过程中，合理安排中、英语讲授的比例。讲授基础理论部分以英语为主，使学生尽早熟悉科技英语的语法特点及计算力学课程的基本术语和概念，掌握微分方程的等价变分提法及近似求解的思想方法，构筑较扎实的理论基础。

2．应用部分以弹性力学平面问题的研究为主线，使学生掌握FEM的基本实施步骤，单元和结点的编号原则，边界条件的处理及简化原则等，讲授力求简明，易懂。采用分析与归纳相结合的方法，引导学生把FEM的基本思想推广应用于板壳力学和三维问题。

3．运用教学软件上机实习，计算工程实际问题，并进行结果分析验证和误差估计。达到提高学生实践能力和加强课堂讲授效果的目的。

4．充分利用“双语教学”的优势，使学生科技英语阅读、翻译及写作能力整体有所提高。

5．考核成绩为笔试成绩（75％）与上机实习成绩（25％）两部分之和。笔试部分采用双语试卷。

三、实践环节

运用教学软件，上机计算工程实际问题，并进行结果分析验证和误差估计。共计16机时。

四、学时分配

备注：双语教学形式尚处试验阶段，根据教学效果，随时调整教学方式。

大纲制定者：黄上恒  执笔 

大纲审定者：张改慧

大纲批准者：陈振茂

大纲校对者：张改慧