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《有限单元法基础与编程》出版发行

发布日期:2025-01-14 作者:张冰 曲文蕾浏览量:

山东大学齐鲁交通学院王汉鹏教授团队编著的研究生核心课程教材《有限单元法基础与编程》由山东大学出版社正式出版发行。

随着新时代科技兴国、人才强国战略的实施,国家对复合型人才的需求更加迫切。产业升级和新兴产业离不开数字化、网络化、智能化,产品、工程等从研发设计到制造运维离不开现代数值分析方法。有限单元法是应用最广泛的解决工程问题的数值计算方法,从国家重大复杂工程结构设计建造、高端装备制造、深空深海深地探索到各种高精尖技术的开发等,都离不开以有限单元法为核心的计算机辅助工程(CAE)软件的支持,它已经成为国家工程建设和现代科学研究的强有力工具。由于其强大的生命力,有限单元法已成为国内外理工科本科生、研究生的必修课程内容。

《有限单元法基础与编程》聚焦有限单元法这一强有力的数值模拟工具,基于基础理论与编程实践并重的理念,系统介绍了有限单元法理论知识、有限元软件ANSYS及其应用算例,可供土木类、力学类、机械类等相关理工科专业的学生使用。本书具有如下特色:

(1)博采众家之长,详细讲解了有限单元法的基本原理,着重细化了理论公式推导过程,完善并增加了图示和算例,对经典算例进行了重新验算并按顺序穿插到书中,易于读者自学理解。

(2)力求做到让学生“既习其理,又习其器”。除了讲解有限元基本理论外,本书还配备了采用最新语法重新编写且详细注释的Fortran有限元源程序,让学生“知其然,知其所以然”,真正掌握有限单元法的精髓。

(3)力求达到学以致用、知行并进的效果。本书详细介绍了大型有限元商用软件ANSYS 的使用方法,并附有应用算例。书中所有源代码及算例均可通过扫描二维码免费获取。

(4)深入挖掘课程思政元素,润物无声地嵌入了11个古今中外思政元素,通过专业知识传授与价值引领的有机融合,形成知识教学与思政教育的协同效应,为培养具有高度文化自信、符合新时代要求的高水平人才夯实基础。

《有限单元法基础与编程》获得了山东省研究生优质精品课程建设项目、山东省研究生教育教学成果培育项目、山东大学研究生核心课程教材出版项目、山东大学研究生精品课程接续培育项目、“研·课程思政”建设工程项目的资助,出版使用后得到了学生的一致好评。

王汉鹏教授,国家重大人才工程入选者,山东省泰山学者,山东大学特聘教授,主要从事地下工程灾变机理与防控方面的教学科研工作,自 2008 年开始从事有限单元法的教学工作。为贯彻落实高等学校“立德树人”根本任务,切实发挥教材培根铸魂的育人功能,王汉鹏教授结合多年教学实践,以自编讲义为基础,与团队成员张冰、李梦天等不断扩展补充、修正完善,编著了新形态教材《有限单元法基础与编程》。目前,王汉鹏教授团队已入选山东大学课程思政教学团队。同时,作为“全国高校黄大年式教师团队”的核心成员,王汉鹏教授团队积极践行科研反哺教学理念,已出版教材3部、专著4部;面向国家重大工程需求深化教学改革,承担教育部、山东省等教改项目10余项,创新提出了“内驱为核,教研实创”全链条育人模式,主持获得山东大学教学成果特等奖1项,参与获得国家级和省级教学成果二等奖各1项。