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实验室介绍
数值模拟实验室
时间:2023年06月10日 15:07 来源: 作者: 最后编辑:工程力学国家级

数值模拟实验室挂靠于校直单位——工程数值模拟中心,它是在隋允康教授带领下建立起来的,作为北京市重点学科建设项目,不仅支持科学研究,也支持本科教学,为本科生教学提供了“固体力学数值实验室”和“流体力学数值实验室”。

数值实验室拥有10台DELL工作站, 1台DELL 服务器,40多台高性能个人计算机,可容纳50个学生同时进行数值实验,实验室还拥有自己的自适应局域网。

在软件方面,中心拥有多种国际著名的有限元软件,其功能包括结构静力分析、动力分析、非线性分析、疲劳分析、流体力学、优化设计等。在强大软、硬件环境支持下,中心以科学研究促发展,不仅承担了一系列纵向、横向科研课题,还特别重视本科生的实验教学,为他们提供高科技平台,引导他们自主发展,促进学生知识、能力、素质协调发展。

数值实验室与相关软件公司密切合作,得到了他们的认可和支持,先后成立了“美国MSC公司CAE产品技术培训中心”、“美国ATE公司技术支持中心”、“赛特达科技有限公司iSIGHT技术中心”,不仅为学科发展提供了新的舞台,而且拓展了本科生数值试验的实践场地。

数值实验的考核方式也不同于传统的考核方法,对学生提出了更高的要求,根据实验的层次不同,组织规模不同的答辩,课程中间的一般实验的答辩委员会可以由代课老师、班主任和班干部组成,课程设计的答辩委员会可以有指导老师组成,毕业设计的答辩委员会需要由学院组织。答辩委员根据分析报告和答辩过程中的表现来评分,根据各位委员的成绩来确定该实验为优秀、良好、一般、及格或不及格。在这个答辩过程中,答辩者得到了很大的锻炼,其他同学也能从中获益。

我们率先在国内的本科生基础力学教学中引入了数值实验,因为我们认识到:实体实验只能解决个别的、特殊的问题,而要解决一般的、普遍的问题,有限的实体试验只能对特殊的一些情况进行验证,而数值试验可以在短时间内以很低的成本进行大量的数值模拟实验,获得工程急需的结论和数据,但数值实验要用实体实验进行部分的验证,可见二者具有互补性,缺一不可。另外,数值试验也可以强化对基本理论的理解与把握。我们相信,为本科生开设数值实验,对学生现在的理论学习与将来的长远发展都会受益匪浅。

本科生的课程设计和毕业设计都是教学的一个重要环节,是学生走向工作岗位前的练兵,我们非常重视这个环节对学生实践能力和创新能力的培养,充分利用中心的资源优势,强化学生主动性、自主性、创造性,引导他们从生活中发现问题、解决问题,让本科生参与到研究生的课题研究中,同时让研究生指导本科生,既锻炼了研究生,又提升了本科生。

数值模拟实验不仅要求学生学会使用软件,还要求学生将身边的力学问题抽象出来,建立合理的力学模型。在课程设计过程中,同学们可以自主选题,这样不仅使他们学到了由工程问题抽象、简化、建模的过程,同时也发挥了主动性与创造力。部分学生的学习研究成果编成论文集印出,更激发了同学们的学习积极性。

数值实验和实体实验是力学的左膀右臂,两者相辅相成,在本科生教学中各自发挥着非常重要的作用。数值实验具有实体实验无法比拟的两大优势:首先,数值实验只需要电脑和软件,投入成本低,速度快,对实验场地和环境要求较低;更重要的是,数值实验能够发挥学生的主观能动性,给学生更多的想象空间。数值实验在本科生教学中的作用已经非常明显,以后我们要更加重视,加大人力、物力的投入,使数值实验更加丰富多彩。

数值模拟实验室介绍视频

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