讲师介绍
力学之ABAQUS, C9高校力学博士,拥有扎实的力学理论基础与丰富的实践经验。在结构动力学、弹性力学等领域具有深厚的学术造诣,擅长运用理论知识进行复杂力学问题的推导与分析。同时,精通Abaqus模拟仿真技术,能够高效构建模型并精准预测结构行为。致力于将科研成果转化为实际应用,以创新思维推动力学领域的发展,为工程实践提供坚实的理论支撑与技术指导。
课程适合人群
《张量分析与连续介质力学(共36讲)》课程适合以下人群学习:
1. 力学类本科生和研究生:打好张量和连续介质基础,为弹塑性、断裂力学等课程做好准备。
2. 材料模拟与仿真研究人员:理解本构关系的张量表达,提升有限元模拟中的理论基础。
3. 结构设计和力学分析工程师:掌握连续介质基本控制方程与守恒定律,增强工程分析能力。
4. 考研与攻博学生:巩固数学物理基础,提高科研论文阅读和理论推导能力。
5. 有一定数学基础的自学者:系统学习张量理论与场的物理建模方法,拓展力学思维。
建议具备高等数学、线性代数和理论力学基础。
课程特色和优势
1. 系统掌握张量运算、张量微积分和连续介质基本方程,提升理论功底。
2. 理解应力、应变及其在不同坐标系下的变换规律,增强建模与计算能力。
3. 建立从数学形式到物理意义的联系,提升分析和推导复杂力学问题的能力。
对学员的帮助有哪些?
1.为有限元、弹塑性、断裂力学等高级课程或工程仿真奠定坚实基础。
2.提高科研论文中力学公式的理解与表达能力,有助于科研创新与成果发表。
3.强化力学思维与抽象建模能力,适应多学科交叉研究需要。
课程内容介绍
课程介绍:
第一章:引论与数学基础(1–5讲)
- 连续介质力学的研究对象与基本假设
- 基于坐标变换的物理量描述方式
- 张量基本概念与阶数分类
- 张量变换规律与求导法则
- 常见张量算子(单位张量、对称张量、迹等)
第二章:运动学基础与变形描述(6–10讲)
- 运动函数与构型映射关系
- 位移场与速度场的定义
- 格林变形张量与右Cauchy-Green张量
- 应变张量的种类与物理意义
- 小变形与大变形应变张量的对比分析
第三章:应力理论与张量表达(11–15讲)
- 应力的物理定义与单位分析
- Cauchy应力张量与应力分量转换
- 应力张量主值与主方向
- 第一、二Piola-Kirchhoff应力张量
- 应力张量与体力/表面力关系推导
第四章:平衡方程与控制方程体系(16–20讲)
- 力平衡的微分形式与积分形式
- 动量守恒与角动量守恒方程
- 质量守恒方程(连续性方程)推导
- 能量守恒与热力学第一定律
- 广义控制方程在各类构型下的变换
第五章:本构关系与材料模型基础(21–25讲)
- 本构关系的定义与建模要素
- 各向同性材料的线性本构模型推导
- 各向异性材料本构张量表示
- 弹性、粘性与粘弹性材料本构特征
- 热弹性与热–力耦合材料描述方法
第六章:张量运算与物理量表示(26–30讲)
- 张量对偶与共变–逆变表示方法
- 张量乘积与张量积规则
- 张量的对称性与本征值问题
- 二阶张量与旋转变换之间的关系
- 应力–应变能密度张量形式推导
第七章:应用拓展与高级话题(31–36讲)
- 张量在有限元法中的作用与表示
- 连续介质中的变分原理与弱式形式
- 大变形问题中的非线性张量处理
- 张量在相场法与断裂力学中的应用
- 多物理场耦合中的张量扩展应用
- 课程总结与未来研究方向展望
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