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让我们来对比一下:第一门固体力学研究生课程

索志刚的照片

这学期我教一门固体力学的研究生入门课程。后马克·沃尔特提出的建议,我发帖说我的课程大纲在iM万博manbetx平台echanica。

这是我第一次在哈佛教授这门课程,但我在UCSB教过类似的课程,在普林斯顿教过类似内容的本科高级课程。这三门课程的学生背景不同。在哈佛,我假设学生们已经上过一门关于材料强度(张力、弯曲、扭转等)的本科课程,一门多变量微积分课程,以及一门线性代数课程。我尽量避免过多的数学运算,尽量突出机制的特点。(我的学生可能不同意我的观点,但至少我的心是好的。)大多数学生不会专门学习力学,这一点从他们对自己的描述

我们中的许多人在不同的大学教授类似的课程。交换意见对我们来说既有趣又有用。你能描述一下你的固体力学研究生入门课程吗?例如,你可以列出主题、教科书和学生的背景。如果你已经在网上发布了笔记,请加上一个超链接。

您可以将您的课程描述作为评论张贴到这个论坛条目。或者,您可以发布一个博客条目,然后在这个论坛主题下面输入一个简短的评论,并使用一个指向您的博客条目的超链接。

有关讨论的一篇文章由罗伯特·Ballarini:

笔记和教科书比日记俱乐部更重要吗?

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休斯顿大学固体力学的第一门入门研究生课程是“弹性理论”。刘易斯·惠勒教授教这门课,但我将代表他在这里记下一些细节。

志刚,就像你描述的学生一样,我们的学生通常没有比材料类型课程更高级的背景。刘易斯在这个问题上有自己的一套笔记。它非常强调数学结构,这对学生从本科生迅速“成长”为能够阅读力学文献的研究人员非常有用。

就我个人而言,我加入哈佛大学(2004年春季)时教授的第一门课程是“材料纳米力学”。对于我的研究小组来说,我仍然把它视为一门入门课程;唯一的先决条件是连续介质力学或弹性力学课程。我不用书本,我自己做了笔记。当我再次教授它的时候(很可能是2008年春季),我将把它们清理干净并发布到网上。

在本课程中,在回顾了经典连续介质力学之后,我使用Eshelby的包含问题作为进入微观力学的入口,并说明了几个概念:(I)格林函数的使用(ii)经典连续介质力学的尺寸无关性(iii)粗粒化又称均质化(iv)著名的“切割和焊接”思想实验,对许多其他应用都有用。(v)缺陷

一旦完成了这一介绍部分(本质上是应用弹性或高级弹性),我将讨论可能导致经典弹性和相关数学框架崩溃的物理原因。这包括讨论Gurtin/Murdoch的表面/界面弹性公式,非局部和高阶连续统理论,非仿射弹性等。我介绍了纳米结构研究中的几个应用。

课程的下半部分可以被最好地描述为“机械工程师的凝聚态物理”。在这里,我试图介绍量子力学,固体物理的一些基础知识,如声子的概念,带结构等。在此之后,我提供了原子方法的调查,包括弹性模量,表面和缺陷能量的分析计算使用简单对或EAM势。

由于时间的限制,这门课程的涉及面远远大于深度,但似乎已经为大多数学生提供了一个足够的开始,让他们自己阅读研究文献。

索志刚的照片

普拉迪普:谢谢你快速而详细的回复。希望这个论坛能对我们的课程教学有所帮助,也能让研究生获得更广阔的视野。

我也希望有一天能在iMechanica上看到Lewis的笔记和你的笔记!万博manbetx平台一位同事前几天评论说,他希望伯尼·布迪安斯基没有把他的课堂笔记留下。Bernie是一位出色的老师,我仍然会回想我在他的课堂上做的笔记(固体力学1,固体力学2,贝壳)。但如果笔记是他写的,情况肯定会有所不同。我们都很想念他。

李少凡刚刚在他的博客上发布了一个条目伯克利课程

黄睿的照片

在谈论教学之前,我想到了我学生时代上过的课。我在普林斯顿大学上的第一门研究生力学课程是连续介质力学,由李志勇教授讲授。在此之前,我在中国科学技术大学(USTC)读了五年的力学本科,学习了许多力学课程,如弹性可塑性振动等等(不幸的是,这个机械课程在过去十年里发生了重大变化,现在是一个通常的四年课程。)更棒的是,我在中国科技大学修了几门研究生课程,其中一门是关于连续介质力学.有了这些,就课程而言,我在普林斯顿几乎没有遇到什么麻烦。不过,我在第二次拍摄中学到了很多东西连续介质力学在普林斯顿大学,那里对数学的要求很高。首先,它将我之前学到的所有机制整合到一个统一的框架中,突然间,当我谈论压力和应变时,它对我来说更有意义了。然而,我相信连续介质力学对于美国大多数研究生课程来说,固体力学不再适合作为第一门研究生课程,因为我们(几乎)没有专门研究力学的本科课程。

现在在德克萨斯大学奥斯汀分校,我发现我们必须在研究生阶段教授很多力学课程,部分原因是我们有一个相当大的研究生项目工程力学(与志刚的班级不同的是,我们研究生班的许多学生都被要求专攻力学。)研究生入学一般要上三门课,材料的高级强度(本科选修课),固体力学I(正式的第一门研究生课程)和固体力学II,在他连续介质力学.我教固体力学I2005年秋天。相比中国的轮廓我们并没有走多远。基本上,我们只讨论了前两项:弹性要素而且平面弹性问题.本课程的教学大纲可从我的网页,并概述如下。也许当我有机会再次教授这门课程时,我可以发布更多的信息。我相信志刚列出的其他项目在我们研究生课程的其他课程中都有涉及。然而,一个有趣的问题是:哪种方法更有效地培养我们未来的机械师?万博体育平台

课程大纲固体力学I,德克萨斯大学奥斯汀分校:

  1. 概论和数学基础
  2. 应力和平衡
  3. 位移与应变
  4. 线性弹性
  5. 平面弹性问题
  6. 选题

RH

Demitris Kouris的照片

今年,我还在教授一门新的固体力学研究生课程。这是固体专业的学生需要上的两门课程中的第一门。这学期我一直在更新教学大纲,但我们涉及的主要主题是:

  • 向量和张量,
  • 基本积分定理,
  • 连续体的运动学,
  • 连续介质动力学,
  • 二维弹性力学问题,
  • 线性和非线性粘弹性行为,
  • 现象学的可塑性。

我用的是Asaro & Lubarda的新书和笔记。

在哥伦比亚大学,我教第一个固体力学研究生班。之前这门课主要讲高级梁理论,因为也有本科四年级学生选修这门课,而且学生大多来自土木工程专业。近年来,只有积极向上的优秀本科生才会考虑选修这门课程,机械和生物医学工程专业的学生也更多。因此,我把这门课程改成了一门更传统的第一年固体力学课程,它涵盖了基本张量分析。应力和平衡。应变和位移。本构关系。线性弹性固体的边值问题。扭转和弯曲。平面问题和简单的三维问题。 Variational methods.

我尽量不涉及太多的领域,但详细解释控制方程的推导,加上大量的例子。在我看过的所有经典教材中,我更喜欢黄克智的中文教材《弹性》,并以此为基础编写了笔记。我还发现John Hutchinson关于ES240的笔记非常有用。我找到的唯一一本内容和重点与之相似的英文教材是M. H. Sadd, 2005, Elsevier的《Elasticity: Theory, applications, and numerics》,我已经要求学生将其作为选修教材使用两年了。这本书遗漏了一些细节,但对于第一年的研究生课程来说是一个很好的选择。

这学期我选修了连续介质力学的课程。这是非常有趣和有用的。但只有4名学生选修了这门课程。教授清楚地解释了材料的要求。她上课时不看课堂笔记。当她指导时,所有的推导和公式都在手边。我认为这门课程不仅提高了我解释力学基本概念/原理的能力,而且培养了我们如何思考的思想。

大家有没有好的网站可以链接到弹性理论的视频讲座。我目前正在学习研究生水平的课程&讲师在解决问题时缺乏足够的数学细节。我们两周后就要期末了,我想我可以通过其他在线课程来加强我的学习。

感谢任何信息,我的电子邮件jberg3@unl.edu

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