Computer Simulation Methods in Science and Engineering

课程简介

模拟方法与基础——随机数。概率分布与相关函数。随机方程。布朗运动。随机行走。统计集合。物理量的统计计算。蒙特卡洛模拟。晶格玻尔兹曼模拟，其他模拟方法，案例研究与示例。 有限元方法——弹性变形的有限元公式。塑性及黏塑性变形的有限元。形函数。单元类型与等参单元，数值积分。网格选择与离散化。案例研究与示例。 计算流体动力学（CFD）——偏微分方程分类，纳维-斯托克斯方程，网格生成，结构化网格，非结构化网格。湍流及其建模。 差分方法——差分公式；抛物型偏微分方程，显式方法，隐式方法，稳定性分析；椭圆方程，求解算法；双曲型方程，显式方法，隐式方法，分裂方法。 数值模拟的应用——产品强度设计。制造过程模拟与优化。产品疲劳寿命设计与分析。产品损伤与断裂分析与预测

学习目标

1. 为学生提供来自不同学科的多种模拟相关方法论； 2. 为学生提供数值方法技术，支持计算机模拟及其实现； 3. 使学生能够运用面向计算机的模拟技术与方法解决现代科学与工程研究问题。

先修要求

无

教学模式

本课程将通过讲座和辅导课进行教学。讲座用于传授计算机模拟方法的知识。辅导课将在小组中进行，以促进讨论。