【课程介绍】《有限单元法》:院士带你学有限元——海外名师主导本科全英文课程

发布者:黄道发布时间:2023-07-11浏览次数:10

课程背景

有限元法是当今工程领域中最知名的数值模拟方法。工程领域中的复杂结构几乎大部分都要借助基于有限元法的商用软件完成分析模拟。因此,从原理上了解有限单元法对于学生毕业后从事理论研究和工程实践都会打下良好的基础。我校土木水利与交通工程作为浙江大学富有代表性的工程学科,培养的学生理应掌握目前工程应用中离不开的数值方法。JN Reddy院士作为享誉国际的应用力学家、教育家,其在有限元等数值方法的研究中具有很高的理论造诣。在其丰富的教学生涯过程中,Reddy教授讲授过包括“有限单元法”和“非线性有限元法”等多门相关课程、编写过20多本相关著作和教材,在国际上形成巨大的反响。因此,这门专为土木、水利与交通专业的本科生开设的《有限单元法》课程,其目的就在于搭建我校本科生与海外名师交流学习的桥梁,使我校的有限元教学工作与海外知名工程院校的精品课程接轨。凭借JN Reddy院士丰富的研究和教学经验,将使学生收益良多!

JN Reddy院士简介

J. N. Reddy教授是美国工程院院士,中国工程院/印度工程院/加拿大工程院/巴西工程院/西班牙皇家工程院/欧洲科学院外籍院士,是国际上著名的计算力学专家,也是德州农工大学的杰出教授。他在国际上获奖无数,代表性的有:2014年获美国土木工程师学会(ASCER. D. Mindlin奖,2016年获美国机械工程师学会(ASME)最高奖ASME Medal和工程科学协会(SESWilliam Prager奖,2018年获ASCE Theodore von Kármán奖,2019年获美国ASME Timoshenko Medal(被称为力学的诺贝尔奖)2022年被国际计算力学学会授予Gauss Newton Medal等等。

授课情况概述

本课程引入Reddy教授的全英文著作《An Introduction to the Finite Element Method》作为教材。课程中同学通过Reddy教授地详细耐心讲解,从不同的角度了解了结构中常用的梁、桁架以及平面问题的基本特征,并掌握了通过采用有限元法对结构问题进行数值分析的技巧。对Reddy教授的教学方式,同学普遍评价具有创新性”“开拓思维等。另外,通过与国际名师的(线上)面对面接触,提高了同学的国际化视野以及外语表达能力。在此基础上,Reddy教授参与授课的全英文《有限单元法》课程已经成功被认定为浙江省一流本科国际化课程

        Reddy教授特别注重基础理论教学以及思维性启发。另外,通过与Reddy教授的合作教学,使本科生受益无穷并极大地提高了学生的科研兴趣。

Reddy教授为建工学院师生讲授有限元法基础及相关知识

Reddy教授特别注重基础理论教学

        Reddy教授平易近人,不论问题大小或是难易,他都会细致入微地讲解,充分激起每位同学求知求学的热情。在与Reddy教授线上交流过程中,同学们也会将科研过程中所遇到的问题与Reddy教授进行探讨,Reddy教授凭借他长期的研究经验总是会为同学们提出不一样的思考角度,毫不保留地帮助同学们指点迷津;Reddy教授还会在数值方法层面上帮助学生解决算法中遇到的种种疑难问题。

Reddy教授为同学们线上演示、亲笔答疑解惑

Reddy教授带领学生手推公式

        除此之外,本课程还会讲授基于MATLAB编程实现有限元计算的基本方法,以及通用有限元软件ABAQUS的基本建模方法。课程的国内教师王冠楠研究员和占海飞研究员会借助自身多样化的国际化背景和丰富的海外工作学习经历,引导学生了解国际最先进的理论方法和工程技术发展趋势。在课程教学的基础上,Reddy教授还与建工学院吕朝锋教授、王冠楠研究员课题组的师生展开合作研究,开发新的计算方法单元,并共同准备发表高水平论文。

        通过本课程的学习,同学们得到了许多启发和鼓励。目前已经有多位同学在毕业后分别去往香港城市大学、清华大学以及本校继续深造,从事工程计算领域的研究。




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