《力学问题的数值建模与分析》课程教学大纲（本科）

1、力学问题的数值建模与分析Numerical modelling and Analysis on Mechanical Problems课程代码：24460027学分：3周数：3周（其中：讲课 学时；设计1周；上机1.5周；答辩0.5周）先修课程：理论力学、材料力学、弹性力学、计算力学、实验力学、流体力学等适用专业：工程力学教材：（选填）一、课程性质与目标（-）课程性质（说明课程设计在本科人才培养体系中的定位与主要作用）数值建模并运用仿真软件或编程求解力学模型是工程力学专业学生必备的一项基本技能，通过 本课程设计，旨在使学生掌握如何将工程实际问题转化为力学模型的基本方法，并初步掌握一种数 值仿真

2、软件或工程编程技能，使学生初步具备运用仿真软件或编程解决工程实际问题的能力。（二）课程目标（需包括知识、能力与素质方面的内容）课程目标1:培养学生从工程实际问题出发建立力学模型的能力；课程目标2：培养学生综合运用所学力学知识（包括理论力学、材料力学、弹性力学、 实验力学、计算力学、流体力学等）的能力；课程目标3：培养学生运用通用软件求解或编程的基本能力，能对所建立的力学模型进 行数值求解分析。（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系（认证专业专业必修课程填写）本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点3、4、5、6、7：.毕业要求3:掌握工程力学所需的数学、物理学等基本内容，了解机械工程、材料

3、工程 等相关领域的基础知识和挑战，初步具备从中提炼关键力学问题并利用基本力学思维和方 法解决问题的能力；.毕业要求4：掌握力学基础知识和基本理论。掌握理论力学、材料力学、弹性力学、振 动力学，流体力学，计算力学和实验力学的理论体系，初步利用力学思维对自然和工程问题进行机理性和定量化的建模与描述，明确各种力学理论的适用范围与局限性;.毕业要求5：掌握基本的力学实验与数值计算技能前者包括理论力学及材料力学等基础 力学实验与结构健康监测和微纳米测试等方面的最新实验技术。后者要求具有使用数值模 拟软件或编程计算典型工程力学案例的能力；.毕业要求6：初步掌握力学研究的基本方法和手段，具有初步的工程实践能

4、力，初步具 备发现、提出、分析和解决与力学有关的工程技术问题的能力；5毕业要求7：掌握必要的信息技术，能够获取、加工和应用力学及相关信息;课程目标毕业要求指标课程目标1课程目标2课程目标3毕业要求3毕业要求4/毕业要求5毕业要求6/毕业要求7二、内容与进度安排1.内容及要求(设计题目来源、范围、类型；课程设计内容及要求：分组、工艺方案、图纸、说明书等)(1)课程设计选题来源于工程实际问题，由各专业方向指导小组确定；(2)课程设计选题包含多物理场耦合与智能材料及结构数值模拟、复合材料数值分析、材料及 结构性能力学模拟、微纳米器件力学数值分析、非线性动力学模拟、流体力学/流固耦合数 值模拟等六个方

5、向，由学生根据专业发展方向选择；(3)课程设计根据以上六个选题方向进行分组指导；(4)课程设计要求学生能根据所选取的工程实际问题，基于力学分析软件建立力学模型，进行 数值模拟，要求提交完整的模型文件(电子版)、结果文件(电子版)、简要分析报告并能 就分析进行口头汇报。2.进度安排(一周以上的可按周/天填写，一周以内可按天填写；或按设计内容、模块填写)序号设计内容时间支撑的课程目标1确定选题、分析问题查 找资料、确定分析建模 工具（软件）0.5周1、22根据选题建立数值分析模型、进行数值分析1.5周1、2、33修正完善力学模型、对 数值分析结果进行分 析、形成分析报告、分 组进行答辩（或汇报）1周1、2、3三、考核与成绩评定.考核材料考勤记录、模型文件（电子版）、结果文件（电子版）、分析报告、现场汇报ppt。.考核要求及权重注：可根据实际情况安排考核内容。考核内容考核要求考核权重备注平时表现遵守实习纪律、按计划与指导小组 教师讨论、汇报20%分析报告简要描述选题背景、详细介绍所建 立力学数值模型的内容、方法及数 值分析中的注意事项、对数值分析 所得结果进行合理分析40%答辩（或汇报）能条理清晰地介绍选题及力学模 型、能用学的力学知识对结果进行 合理分析并就其中的关键力学问题 回答指导老师的提问40%四、大纲说明（包括：注明课程设计安排的时间；前期课程学习要求；