学习安排和综合考试的基本要求-北京大学工学院

北京大学直博研究生培养方案（报表）一级学科名称力学专业名称固体力学专业代码080102北京大学研究生院制表填表日期：2011年5月15日一.学科（专业）主要研究方向序号号研究方向名称主要研究内容、特色与意义研究生导师1先进材料与结构力学微纳米尺度力学。研究微纳米结构材料的多功能化相关的物理和力学，自组织的基本理论和应用。复杂材料力学与物理性能研究。包括复合材料、非均质材料、生物材料、半导体器件，以及其它微结构的力学和广义输运性能（电传导、磁传导、热传导、介电性能等）。智能材料与结构力学。研究铁电、铁磁、磁电、形状记忆合金、电活性聚合物等智能材料及结构中的本构关系、断裂、疲劳等基本力学问题。新型能源力学。发展风能、潮汐能、能量收集、储氢等绿色能源中的力学分析方法，研究其中的基础力学问题。方岱宁王建祥段慧玲裴永茂李法新2弹塑性力学静载、冲击载荷及极端条件下材料与结构的塑性变形及其它形式的非线性变形，损伤，屈曲，破坏现象的实验观察、规律性的归纳和力学模型的建立及求解。三维弹性理论复杂结构、非均匀介质以及电磁热力耦合作用下结构中振动和波传播规律的研究，及其在结构的健康检测及安全评估等方面的推广应用。刘凯欣黄克服励争3计算固体力学发展高效能计算方法、高维非线性动力系统的分叉、稳定性和伪弧长算法、扩展有限元以及有限元网格剖分等方向的基础性研究。利用并发展有限元法、分子动力学、相场方法、第一性原理、Monte-Carlo、格子Boltzmann方法等计算手段来计算和模拟微纳米材料和功能材料的尺度效应、界面效应、多场耦合效应等，提高现有计算方法的精度及计算效率。冲击动力学的数值方法（特征线法，离散元法，CE/SE等方法）及其泛用型计算程序的开发。发展多尺度的计算方法，表征和预测多场耦合下微纳米结构材料的力学性能、位错和缺陷产生的物理机制等。刘凯欣黄克服段慧玲4实验固体力学冲击实验的新方法及其装置的开发和制造。动态断裂和应力波传播问题的方岱宁实验研究。大型工程结构（以空天结构为主）的振动测试、振动与噪声控制的技术与理论方法，发展基于智能材料及结构的振动与噪声控制技术。新型功能材料及器件的设计、制备与表征方法。研究新型空天复合材料、功能复合材料、抗冲击材料等先进材料与器件的设计、制备及先进的测试表征方法与技术。无损检测方法的研究。采用现代实验力学方法研究大型（航天航空航海等）工程结构中损伤的确定和寿命评估技术，探索原位、大范围内损伤感应的测试方法。发展基于超声原子力显微术、微纳米压痕、微振动等技术的微小器件无损检测方法。励争裴永茂李法新注：不够可复制加页。二.培养目标与学习年限培养目标：固体力学专业的直博研究生，应具有正确的政治方向、优良的品德和学风、健康的身体；是具有坚实宽广的数学、力学及有关物理学理论基础及系统深入的专业知识的人才。应对本学科的现状、发展方向和国际学术研究前沿有深入了解；应至少掌握一门外国语，能熟练地阅读本专业的外文资料，具有良好的写作能力和进行国际学术交流的能力；具有严谨求实的科学态度和作风，以及独立从事创造性科学研究的能力。毕业后可胜任固体力学学科或相邻学科的教学、科研或工程技术工作。学习年限：五年三、课程设置（包括讨论班等）序号课程编号课程名称课程类型学分开课学期任课教师（职称）适用专业（本专业及其它专业）1马克思主义理论课必修32第一外国语必修4308611500连续介质力学必修4秋季王建祥（教授）本专业408611510计算力学概论必修4春季曹国鑫（特聘研究员）本专业508611520动态测试技术必修4秋季励争（教授）本专业608611540固体力学前沿进展必修2秋季本专业708611410冲击动力学主要选修3秋季刘凯欣（教授）本专业808611450固体中的应力波主要选修3秋季本专业908611480复合材料力学主要选修3春季裴永茂（特聘研究员）本专业1008611430断裂力学主要选修3秋季李法新（特聘研究员）本专业1108611530高等弹性力学主要选修3春季段慧玲（研究员）本专业1208611550材料的力学行为主要选修3春季方岱宁（教授）本专业1308611440细观力学与纳米力学选修3秋季段慧玲（特聘研究员）本专业1408611420智能材料物理与力学选修3春季李法新（特聘研究员）本专业1508611490英文科技论文写作选修2春季王建祥（教授）本专业1608611560无损检测方法选修3春季裴永茂（特聘研究员）本专业17第二外国语选修3ProgrammeofPh.DStudentCoursesDiscipline(一级学科)：Speciality(二级学科)N0.SerialNo.TheTitleofCoursesTheTypeofcourses*CreditSemestre**Teacherandhis/herTitleSpecialitySuitablefor1MarxismTheoryN32FirstForeignLanguageN4308611500ContinuumMechanicsN4AJiaxiangWang,ProfessorSolidMechanics408611510IntroductiontoComputationalMechanicsN4SGuoxinCao,AssociateProfessorSolidMechanics508611520DynamicexperimentalmechanicsN4AZhengLi,ProfessorSolidMechanics608611540ProgressinSolidMechanicsN3ASolidMechanics708611410ImpactDynamicsC3AKaixinLiu,ProfessorSolidMechanics808611450WavePropagationinSolidsC3ASolidMechanics908611480MechanicsofCompositeMaterialsC3SYongmaoPei,AssociateProfessorSolidMechanics1008611430FractureMechanicsC3AFaxinLi,AssociateProfessorSolidMechanics1108611530AdvancedElasticityC3SHuilingDuan,ProfessorSolidMechanics1208611550MechanicalBehaviorofMaterialsC3SDainingFang,ProfessorSolidMechanics1308611440MicromechanicsandNanomechanicsC3AHuilingDuan,ProfessorSolidMechanics1408611420PhysicsandMechanicsofSmartMaterialsC3SFaxinLiAssociateProfessorSolidMechanics1508611490HowtoWriteaResearchPaperC2SJianxiangWang,ProfessorSolidMechanics1608611560NondestructiveTestingMethodC3SYongmaoPei,AssociateProfessorSolidMechanics17SecondForeignLanguageCorN3*.N—necessary;C—choosen.**.S—Springsemester;A—Autumnsemester课程内容提要课程编号：08611500开课学期：秋季周学时/总学时：4/64学分：4课程名称：连续介质力学英文名称：ContinuumMechanics教学方式：考试方式：笔试内容提要：张量代数、仿射量、张量分析和张量表示定理在内的张量理论基础知识；物体变形和运动的几何学描述，以及物体变形和运动遵循的基本物理定律；连续介质热力学基本知识；本构关系基本原理和物质分类；非牛顿流体的本构方程、流动特征和一些基本问题分析；有限变形下弹性体、粘弹性体和弹塑性体的本构关系，以及一些简单问题的求解。教材：连续介质力学基础（黄筑平，高等教育出版社，2003）参考书：注：每门课程都须填写此表，本表可复制。课程内容提要课程编号：08611510开课学期：春季周学时/总学时：4/64学分：4课程名称：计算力学概论英文名称：IntroductiontoComputationalMechanics教学方式：讲授与计算实习考试方式：课题报告、笔试内容提要：简介计算机科学相关知识、连续体问题的离散化方法（包括有限元、边界元、离散元、无网格法、分子动力学等）、计算力学常用的重要算法（包括线性方程组的求解、非线性方程组的求解、特征值问题及相关算法、辛算法等）、软件工程及大型计算力学软件。同时组织同学进行专题讨论及研究（包括多场问题、多尺度问题、流固耦合问题、结构稳定性问题等）教材：参考书：计算固体力学，刘正兴、孙雁、王国庆编著，上海交通大学出版社，2000。弹性系统的稳定性，武际可、苏先樾著，科学出版社，1994。非线性有限元基础，殷有泉著，北京大学出版社，2007。有限单元法，王勖成，清华大学出版社，2003。新型有限元论，龙驭球等，清华大学出版社，2004。无网格法，张雄等，清华大学出版社，2004注：每门课程都须填写此表，本表可复制。课程内容提要课程编号：08611520开课学期：秋季周学时/总学时：4/64学分：4课程名称：动态测试技术英文名称：Dynamicexperimentalmechanics教学方式：课堂授课，教学实验考试方式：实验操作、实验报告、笔试内容提要：简介固体力学动态测试技术相关知识，介绍研究结构动态波动问题和动态断裂问题的动态动态应变的电测法、动态光弹性方法和动态焦散线方法，结构动态响应研究的模态参数识别方法以及相关的技术。此外，介绍动态测试技术的最新研究进展。教学除课堂授课外，还有6个基本教学实验，包括一般动态应变测量、瞬态应变测量、动态应力波传播、动态断裂、振动、模态分析。教材：固体力学动态测试技术，苏先基、励争,高等教育出版社,1997参考书：1.Handbookonexperimentalmechanics,A.S.Kobayashi,1987,Prentice-Hall,Inc.2.实验力学（中文期刊杂志），中国科技大学出版社3.Experimentalmechanics注：每门课程都须填写此表，本表可复制。课程内容提要课程编号：08611540开课学期：秋季周学时/总学时：3/48学分：3课程名称：固体力学前沿进展英文名称：ProgressinSolidMechanics教学方式：考试方式：内容提要：固体力学前沿进展(A)、(B)、(C)是针对固体力学研究生招生的四个研究方向(“先进材料力学”，“弹塑性力学”、“计算固体力学”和“实验固体力学”)的最新研究进展所开设的课程。固体力学前沿进展(A)开课的主要目的是使研究生了解固体力学专业的研究方向之一（“先进材料力学”方向）的最新研究进展，让学生学会如何从力学的角度来研究日新月异的新材料，包括微纳米材料、功能材料、生物材料等，了解本领域的最新进展。开课形式是我们将邀请“材料的力学行为”研究方向国内外知名教授、学者做报告，讲述他们最新研究成果，期间学生、老师和报告人进行面对面的充分交流和讨论，加深理解，开阔同学们的视野。固体力学前沿进展(B)开课的主要目的是使研究生了解固体力学专业的研究方向（“弹塑性力学”和“实验固体力学”方向）的最新研究进展，让学生了解传统的弹塑性力学目前仍然存在的一些问题，及其在新材料、新结构体系中的发展与应用；了解先进的实验固体力学方法的发展动态，以及实验研究的主要方法与手段。开课形式是我们将邀请“弹塑性力学”和“实验固体力学”研究方向国内外知名教授、学者做报告，讲述他们最新研究进展。然后，学生、老师和