流体力学专业硕士研究生培养方案.docx

1、流体力学专业硕士研究生培养方案流体力学专业硕士研究生培养方案一、 培养目标系统掌握流体力学及相关学科的基础理论和专业知识，了解所研究领域的历史、现状和发展动态，了解本学科与相关学科的交叉渗透；掌握相关的研究方法与计算技术，能够在研究中熟练地使用计算机；较为熟练的掌握一门外国语；能够阅读本专业的外文资料，初步具有独立从事与本学科有关的研究工作的能力；完成具有一定科学意义的学位论文。能在科研院所、高等院校从事相关的教学、科研或工程技术工作。 二、研究方向：见附件一三、学习年限及时间分配学制为2年。课程学习在2个学期内完成，学位论文时间不少于1年。四、课程设置及学分要求：见附件二硕士生所修课程总学分

2、不少于26学分，其中学位课(包括公共课、专业必修课)不低于16学分。五、文献阅读研究生在导师的指导下，从第二学期开始查阅的文献资料应在15篇以上（其中外文文献资料应在三分之一以上），并在讨论班上报告所读内容。考核通过，获得1个必修学分。六、开题报告在查阅大量文献资料的基础上作选题报告，确定研究课题。 学位论文选题报告应具有一定的学术意义或工程应用价值。首次选题未通过者，应在3个月内补作。硕士生选题报告应在科研所（教研室）内公开组织进行 。考核通过，获得1个必修学分。七、中期考核研究生的学位论文工作中期考核由考核小组对研究生的论文工作进展情况、取得的阶段性成果、存在的问题、与预期目标的差距等进行

3、检查考核。对存在的问题，要提出解决问题的措施和要求，学位论文工作中期检查安排在每年的12月上旬进行。 八、论文工作论文工作应与课程学习交叉进行，硕士生用于科学研究和撰写论文的累计时间一般不应少于一年。导师要全面掌握硕士研究生的论文工作进度，根据实际需要对论文工作计划进行及时和必要的调整。硕士论文的具体要求按学校学位管理条例规定执行。 附表一研究方向及主要研究内容介绍一级学科名称力学代 码0801二级学科名称流体力学代 码080103序号研 究 方 向主 要 内 容 简 介带 头 人01计算流体力学用离散的数值方法模拟流体力学问题，特别是用物理输运方程研究流体输运现象， 建立数值模拟方法。闫广武

4、02微观流体力学主要进行计算流体力学与实验流体力学方面的研究, 包括格子Boltzmann方法、格子气方法、差分法和风洞实验技术等施卫平03工程计算应用计算力学的基本理论，采用计算机数值计算，对工程结构中的力学问题进行分析研究。包括结构静、动力重分析，结构屈曲，结构优化，非线性振动等吴柏生0405附表二硕 士 生 课 程 设 置 表类 别课 程编 号课 程 名 称任课教师教师代码学时学分开课时间授课方式考核方式12必修课公共课0002004100020061第一外国语自然辩证法科学社会主义理论与实践1004020321基础理论课31026012连续介质力学刘 玮103646724讲授考试专业课

5、310260233102603331026043非线性力学计算流体力学计算结构动力学吴柏生闫广武吴柏生104957101870104957725454433讲授讲授讲授考试考试考试选修课31026054310260643102607431026084近代流体力学引论格子波尔兹曼计算方法结构动力学有限元模型校正板壳理论闫广武施卫平吴柏生刘 玮101870100641104957103646363636362222讲授讲授讲授讲授考试考试考试考试补修课连续介质力学 教学大纲课程编号：31026012 课程名称：连续介质力学学时：72 学分：4 开课学期：1开课单位：数学研究所任课教师：刘 玮 教师

6、职称：副教授教师梯队：1、 课程目的、任务及对象由于近代连续介质力学最大特点之一是其基本方程的强烈非线性,而张量分析的方法是解决其方程推证与叙述困难的最有力的武器。 只有掌握与熟悉张量分析的方法,才能学习和研究近代连续介质力学。张量分析系本专业硕士研究生的学位课. 它为进一步学习近代连续介质力学及其分支学科打下必要的理论基础。 本课程在给出坐标变换和张量定义的基础上,系统介绍了张量代数, 又在给出张量函数及其导数的定义的基础上, 系统介绍了张量分析,并对在力学中有重要应用的二阶张量的特性做了系统讨论。通过本课程学习,旨在使学生掌握张量分析的基本概念、基本方法和基本原理。2、 授课的具体内容第一

7、章 张量的概念1.1 引言1.2 符号与和约定1.3 曲线坐标1.4 基矢量1.5 基本度量张量1.6 对偶基矢量、相伴度量张量1.7 正交曲线坐标系1.8 张量1.9 几个重要的特殊张量1.10 笛卡儿张量1.11 矢量乘积的张量表示第二章 张量代数2.1 张量的加法（减法）2.2 对称张量、反对称张量2.3 张量的乘法2.4 缩并、内积2.5 张量指标的提升和下降2.6 商法则2.7 张量的物量分量第三章 张量分析3.1 基矢量的偏导数与克里斯托费尔符号3.2 正交曲线坐标系的克里斯托费尔符号3.3 矢量的协变导数3.4 高阶张量的协变导数3.5 张量方程3.6 梯度、散度、旋度3.8 黎

8、曼克里斯托费尔张量3.9 两点张量场3、实践性环节讲述过程中安排适当的读书报告。4、本课学习的基本要求要求学生掌握张量代数、张量分析中的基本概念、基本方法和基本原理.5、预备知识 线性代数,数学分析,弹性力学,流体力学.6、教材及主要参考书 教材： 胡成栋,吉林大学出版社,1991 参考书目：黄克智等,清华大学出版社,1986 郭仲衡,科学出版社,19807、教学方式及考试方式 以教师课堂讲授为主,并辅以师生共同讨论,课程结束时采用开卷形式(但要求限时独立完成)进行考试. 非线性力学 学位课程教学大纲课程编号：31026023 课程名称：非线性力学学时：72 学分：4 开课学期：2开课单位：数

9、学研究所任课教师：吴柏生 教师职称：教授教师梯队：1、 课程目的、任务及对象 本课程以非线性力学为研究对象, 目的是使学生掌握分析单自由度和多自由度非线性振动系统定常解（周期解）和非定常解的各种研究方法、各种非线性因素对系统动态行为产生的影响和其典型的非线性现象，以及以上理论在工程中应用。2、 授课的具体内容第一章 绪 论0.1 非线性振动研究及其任务 0.2 机械系统中常见的几种非线性力0.3 非线性振动的特点0.4 研究非线性振动问题的方法 0.5 实际工程振动系统的建模简化 0.6 非线性振动应用问题的研究步骤第二章 非线性系统的自由振动 1.1 渐近法三级数法 1.2 保守系统1.3

10、非线性阻尼的影响 1.4 平均法 1.5 自激振动系统1.6 定常解1.7 等效线性化1.8 谐波平衡法第二章 相平面法 2.1 相平面 相迹 2.2 奇点分析2.3 保守系统相迹的性质 2.4 非保守系统相迹的性质2.5 自激振动系统相迹的性质 第三章 一个自由度非线性系统的受迫振动 3.1 非共振情况的平均法 3.2 共振情况的平均法3.3 具有分段线性的非线性系统的受迫振动 分段簧间隙对系统的影响3.4 线性非理想系统 第四章 多自由度非线性系统的受迫振动 4.1 多自由度系统的受迫振动 4.2 两自由度分段线性系统 4.3 多自由度非线性系统实例 4.4 具有任意个准循环坐标非线性系统

11、的概周期解第五章 参数激励系统 5.1 工程实例5.2 马休方程稳定理论 5.3 马休方程的稳定边界 5.4 平均法解马休系统5.5 非线性马休方程 第六章 多尺度法 6.1 保守系统6.2 非保守系统6.3 受迫振动 6.4 非定常振动 6.5 参激系统 6.6 多自由度受迫振动系统第七章 非线性振动系统的摄动法小参数法 7.1 摄动法的思想 小参数7.2 非自治系统的非共振情况7.3 非自治系统的共振情况8.4 自治系统第八章 弹性系统平衡路径的分岔与稳定性8.1 几个例子8.2系统稳定性对具有初始缺陷的依赖关系2、 实践性环节讲述过程中安排适当的读书报告。3、 本课学习的基本要求掌握非线

12、性力学的基本概念、基本方法和基本理论框架。4、 预备知识 常微分方程, 振动理论, 理论力学。5、 教材及主要参考书 教材：陈予恕, , 高等教育出版社,2003； 参考书目：A. H. Nayfeh, D. T. Mook, Nonlinear Oscillations, Wiley, New York, 1979.7、教学方式及考试方式 以教师课堂讲授为主,课程结束时采用开卷形式进行考试. 计算流体力学 学位课程教学大纲课程编号：31026033 课程名称：计算流体力学学时：54 学分：3 开课学期：1开课单位：数学研究所任课教师：闫广武 教师职称：教授教师梯队：1、课程目的、任务及对象计

13、算流体力学是流体流动数值模拟的科学，同时也是研究流体力学的一种新方法，近年来得到了显著发展。本课程的目的是将计算流体力学中新的理论、新方法传授给学生，并通过应用范例的讲述，使学生了解和掌握当今计算流体力学的基本理论、发展和应用状况。2、授课的具体内容第一章 总论1.1计算流体力学的研究内容1.2计算流体力学的发展概况第二章 计算流体力学的控制方程2.1欧拉方程2.2N-S 方程第三章 流体力学差分方法的基本理论 3.1差分格式3.2适定性理论第四章 模型方程的差分方法 4.1守恒型方程4.2耗散型方程第五章 粘性不可压缩N-S方程的差分方法 5.1有限差分方法 5.2流函数方法5.3有限分析法

14、第六章 可压缩Euler方程的差分方法 6.1 LAGRANGE 方法 6.2有限体积方法 6.3粒子法第七章 动边界问题 7.1Level Set 方法 7.2 VoF方法第八章 高精度高分辨率方法 8.1TVD 方法 8.2 ENO方法第九章 网格生成技术3、实践性环节讲述过程中安排适当的上机操作，使学生在实践中加深理解。4、本课学习的基本要求要求学生掌握计算流体力学的基本理论和基本方法，对当代新方法有所了解5、预备知识流体力学，计算方法，计算机程序设计。6、教材及主要参考书 教材：忻孝康，刘儒勋，计算流体力学，国防科技大学出版社，长沙参考书目： 张涵信，计算流体力学，国防工业出版社，北京

15、 付德薰，计算流体力学，科学出版社，北京7、教学方式及考试方式课程结束将进行上机编程和理论考试计算结构动力学 学位课程教学大纲课程编号：31026043 课程名称：计算结构动力学学时：54 学分：3 开课学期：1开课单位：数学研究所任课教师：吴柏生 教师职称：教授教师梯队：1、课程目的、任务及对象 主要讲授对称和不对称矩阵特征值计算；直接积分法和模态迭加法、稳定性分析；子结构方法；计算程序等以及在结构力学领域各类问题中的应用。2、 授课的具体内容第一章 绪论 1.1 结构的自由度 1.2结构振动运动方程第二章 单自由度体系的自由振动 2.1 单自由度系统的自由振动 2.2 结构的固有频率、结构

16、的阻尼第三章 单自由度体系对激励的响应3.1对简谐和周期激励的振动响应3.2强迫振动的Duhamel积分第四章 多自由度体系的振动4.1多自由度体系结构振型4.2多自由度体系对激励的振动响应第五章 连续体系的对激励的响应5.1连续体系的结构振型5.2连续体系的对激励的振动响应第六章 振动分析的数值方法6.1振型迭加法与直接积分法6.2状态空间；近似计算方法3、实践性环节讲述过程中安排适当的读书报告。4、本课学习的基本要求掌握计算结构动力学的基本概念、基本方法和基本理论框架。5、 预备知识 常微分方程, 振动理论, 理论力学，计算方法。6、 教材及主要参考书 教材：R. W. Clough &

17、J. Penzien, Dynamics of Structures, 2nd edition, McGraw-Hill, 1993。 参考书目：W. Weaver, S. P. Timoshenko, D. H. Young, Vibration Problems in Engineering, 5th edition, John Wiley & Sons, New York, 19907、教学方式及考试方式 以教师课堂讲授为主,课程结束时采用开卷形式进行考试. 近代流体力学引论 课程内容简介课程编号：31026054 课程名称：近代流体力学引论学时：36 学分：2 开课学期：2开课单位：数

18、学研究所任课教师： 闫广武 教师职称：教授教师梯队:课程简介：包括流体力学的各分支的基本理论，如水动力学，多孔介质流体力学，化学反应流体力学，传热传质流体力学等的学习和掌握。格子波尔兹曼计算方法 课程内容简介课程编号：31026064 课程名称： 格子波尔兹曼计算方法学时： 36 学分： 2 开课学期： 2任课教师： 施卫平 教师职称：教授教师梯队：课程简介：格子波尔兹曼计算方法是一种模拟流体流动现象的计算技术。目前它在粘性流体、多相流、多孔介质流、化学反应流动、热传导等方面得到广泛的应用。本课程的目的是讲授格子波尔兹曼方法的基本理论和数值计算方法。结合几个流体力学的算例，使学生了解此方法的特

19、点。结构动力学有限元模型校正 课程内容简介课程编号：31026074 课程名称：结构动力学有限元模型校正学时：36 学分：2 开课学期：2开课单位：数学研究所任课教师：吴柏生 教师职称：教授教师梯队：课程简介： 讲授结构动力学有限元模型修正的各种估计技术；使用模态数据的各种方法；使用频域数据的各种方法等。板壳理论 课程内容简介课程编号：31026084 课程名称：板壳理论 学时：36 学分：2 开课学期：2开课单位：数学研究所任课教师：刘 玮 教师职称：副教授教师梯队：课程简介：掌握对板、壳矩形、环、曲梁、拱等构件的变形和振动分析的基本现象、建模、分析和计算方法等基本理论知识。以补充研究生在本科生阶段材料力学和弹性力学学习中的不足，提高解决工程实际问题的手段和能力。