Engineering Computations and Modelling

课程简介

计算工具介绍：介绍 MATLAB、Python 和 C++ 等计算软件包；基本编程概念和语法。 数值方法：根寻找方法（如二分法、牛顿-拉夫森法）；数值积分和微分技术；求解线性方程组。 曲线拟合与插值：最小二乘拟合；插值方法（如拉格朗日插值、样条插值）。 微分方程与建模：介绍常微分方程和偏微分方程；使用微分方程建模物理系统；微分方程数值解法（如欧拉法、龙格-库塔法）。 有限元分析（FEA）基础：有限元方法的基本知识；网格生成和离散化；求解线性和非线性 FEA 问题。 计算流体动力学（CFD）基础：介绍计算流体动力学；流体流动的控制方程；CFD 模拟的数值解法。 优化技术：介绍优化问题；梯度基和非梯度基优化算法；优化技术在工程设计和分析中的应用。 统计分析与数据可视化：描述性统计和概率分布；假设检验和回归分析；数据可视化技术。

学习目标

本课程旨在为学生提供与工程实践相关的计算方法和建模技术的基本技能和知识。通过本课程，学生将学习基本的计算算法和编程语言，掌握数值分析、数据可视化和数学建模的技能。课程最终旨在使学生能够使用计算方法应对复杂的工程挑战，并培养一种有利于持续学习和创新的思维方式。

先修要求

无

教学模式

教学和学习方法包括讲授、小型项目和作业。课堂上将提出和技术讨论技术/实践示例和问题。项目旨在使用计算技能建模工程问题。