工程力学专业硕士研究生培养方案

工程力学专业硕士研究生培养方案
一、培养目标
根据教育要“面向现代化、面向世界、面向未来”的指导方针，为培养德、智、体全面发展的、能适应社会、经济和科学技术发展需要的高层次专门人才，对硕士研究生的培养提出如下要求：1、掌握马克思主义基本理论，热爱祖国，遵纪守法，具有良好的道德品质和较强的事业心，积极为社会主义现代化建设服务。

2、树立实事求是和勇于创新的科学精神，在本门学科掌握坚实的基础理论和系统的专门知识；掌握必要的实验技能；具备必要的社会实践经验，具有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作的能力。

3、掌握一门外国语，并能熟练地运用于本专业。

4、具有健康的体魄。

二、研究方向
1、疲劳与断裂；
2、结构分析及优化设计；
3、力学方法在工程中的应用；
4、计算流体力学及应用；
5、非线性系统识别。

详见附表一。

三、学习年限及时间分配
1、硕士研究生的学习年限：以学分制为基础，在校学习年限2年。

2、硕士研究生的课程学习与论文工作的时间约各占一半，课程学习实行学分制，课程学习与论文工作交叉进行，完成规定的学分要求方可申请论文答辩。

3、在职人员的学习年限可适当延长，但延长时间一般不超过一年。

4、硕士研究生在校培养期间，实行学期注册制度，未注册者终止其下一阶段各培养环节内容的登记备案。

5、硕士研究生的学位论文工作，累计不应少于一年时间。

四、培养方式及方法
对硕士研究生的培养，应贯彻课程学习和科学研究相结合、两者并重的原则，实行课程学习与论文工作交叉进行的培养模式，采取导师个别指导和导师组集体培养相结合的方式进行。

并在研究生入学后的1个月内组织完成确定研究生指导教师工作。

培养工作应遵循如下原则：1、坚持马克思主义理论课学习和经常性的思想教育、道德品质教育相结合，注意提高硕士研究生思想品德修养。

2、指导教师确定后，导师应根据培养方案的要求，结合硕士生本人的基础和特长，指导硕士生制定课程学习和论文研究的培养计划。

为了保证论文工作的时间和论文质量，指导教师要尽早安排研究生进入论文工作，并在第一学年安排研究生完成专业文献阅读及报告、选题、开题报告撰写等环节。

3、坚持理论联系实际、实事求是的科学作风，培养硕士研究生具有严谨的科学态度及善于思考、勇于创新的精神。

4、应贯彻启发式讲授与研究生自学相结合的培养方式，积极开展学术讨论和实验研究活动，既要注意知识的传授，更要注意对硕士研究生能力的培养；既要充分发挥教师的主导作用，又要充分调动学生个人的潜能和积极性。

五、课程设置及时间要求
硕士研究生的课程分为必修课和选修课两类。

必修课(学位课)应包含公共课、基础理论课、专业课三部分；专业文献阅读、开题报告应作为硕士研究生的必修内容，并记相应学分。

硕士研究生的课程学习实行学分制。

硕士研究生在其学习过程中至少应修满26学分、必修课学分不低于
16学分、选修课学分应不低于10学分。

选修课可以从本专业开出的课程中选，也可以跨专业选课。

1、马克思主义理论课 60学时，3学分。

对所有的硕士研究生均开设“科学社会主义理论与实践”课（30学时，1学分）。

对理工农医科类各专业硕士研究生开设“自然辩证法概论”课（40学时，2学分）。

2、第一外国语 100学时，3学分。

3、专业基础课和专业课不少于10学分。

详见附表二。

学位课程的考核必须以考试方式进行，以百分制评定成绩。

非学位课程的考核方式一般为考查，也可根据专业或导师要求定为考试课。

考查课程的成绩评定为及格或不及格。

考试、考查合格后方能取得相应学分。

学位课程中的公共课程考试由研究生院统一组织进行，其他课程的考试、考查分别由各培养单位组织进行。

研究生入学后，在指导教师的指导下制定个人的培养计划，课程学习不限定学习时间，可根据本人论文工作计划的进度和需要酌情安排，在申请论文答辩前完成规定的全部学分。

研究生的全部课程根据学生的选课情况每学年开设一轮。

硕士研究生的学位课程考试实行重修重考制度，成绩合格获得相应学分，在提请答辩前必须获得全部学分。

六、专业文献阅读及报告
专业文献阅读及报告是硕士研究生了解学科前沿、掌握学科发展动态的有效手段，是培养研究生独立获取知识能力的重要环节，工程力学硕士研究生阅读中、外文献的数量应在50篇以上，由研究生在完成阅读后写出阅读报告，经指导教师批阅后给出成绩，合格者获得1个必修学分。

阅读报告应安排在研究生入学后的第二学期完成。

七、开题报告
为确保学位论文的质量，硕士研究生应在导师指导下，通过阅读文献、学术调研，尽早确定论文选题X围，并在第二学期举行开题报告会。

开题报告会应由培养单位负责组织公开进行，开题报告通过者获得1个必修学分，对开题报告未通过者要重新作开题报告直至通过。

开题报告的有关材料由各培养单位保存至硕士研究生毕业备查。

八、中期考核
在硕士研究生论文工作中期，各培养单位要统一组织对硕士研究生的论文工作情况进行一次检查，按《硕士研究生论文工作中期检查考核表》所要求的内容进行考核，考核结果保存在硕士研究生所在培养单位，研究生院将组织人员随机抽查。

中期检查不合格者，将给予警告，并对其进行跟踪检查。

九、论文工作
论文工作是全面训练硕士研究生树立严谨的科学学风，掌握科学研究基本方法和独立进行科学研究能力的重要环节。

硕士研究生的学位论文工作应包括以下几个主要环节：专业文献阅读、选题、论文开题报告、学术调研、科学研究、论文撰写、论文答辩等。

硕士研究生的学位论文对所研究的内容应有新见解或新方法。

论文工作应与课程学习交叉进行，导师要全面掌握硕士研究生的论文工作进度，根据实际需要对论文工作计划进行及时和必要的调整，研究生的毕业答辩工作，须按相关规定提前提交答辩申请，否则不予受理。

十、其他本暂行规定自2005级硕士研究生开始执行。

附表一
研究方向及主要研究内容介绍
附表二
硕士生课程设置表
学位课程教学大纲
课程编号：01110001课程名称：工程结构优化设计方法
学时：40 学分：2 开课学期：2
开课单位：机械学院力学系
任课教师：周振平教师代码：225853 教师职称：教授
教师梯队：
1、课程目的、任务及对象
工程结构优化设计方法是工程力学、机械设计等专业的一门主要技术基础课，本课程的主要任务是，在掌握工程结构分析方法和机械设计的一般理论的基础上，进一步掌握结构及零部件优化设计的基本概念，理论和方法。

掌握简单优化程序的编制及开发使用优化软件包，拓宽优化设计的思想，提高学生对现代设计工作的适应能力。

2、授课的具体内容
1.绪论
概述本课程的目的及其发展
2.基本概念和数学模型
结构优化设计实例、数学模型及其分类、优化设计的一般过程及几何解释。

3.结构优化设计的基本概念和基本理论：
目标函数与约束函数的基本性质，最优解及其最优性条件，约束优化问题的迭代解法及其收敛条件。

4.几种常用的无约束最优化方法：
一维搜索的最优化方法，坐标轮换法和Powell法，多变量的梯度法，无约束优化方法总结。

5.约束优化的直接解法：
约束随机方向搜索法，复合型法，直接搜索法
6.约束优化的间接解法：
内点罚函数法，外点罚函数法，混合罚函数法。

7.数学模型分析及程序设计：
数学模型的再设计，提高优化设计效率的措施，程序设计方法，实际部件优化设计运算。

8.商业软件应用：
有限元软件接口技术，有限元在优化中的应用。

9.工程结构优化方法总结。

3、实践性环节
讲述过程中安排适当的上机操作，使学生在实践中加深理解。

4、本课学习的基本要求
通过本课程学习掌握优化设计的一般过程及其几何解释。

掌握如何建立结构优化的数学模型，即确定优化目标，选取设计变量，建立设计约束。

可运用商业软件进行简单工程结构的优化设计。

掌握优化设计的基本理论及方法，掌握优化设计最优解及其最优解的条件，掌握约束的处理及其分类。

掌握几种常用的优化方法，了解其程序结构。

掌握一，二种优化方法的程序编制，调试及执行。

5、预备知识
机械设计基础，力学专业知识，有限元计算技术。

6、教材及主要参考书
《机械优化设计方法》
《工程结构数值分析及Algor实现》
7、教学方式及考试方式
课程结束将进行综合考试
选修课课程内容简介
课程编号： 40120233课程名称：工程断裂力学
学时：40 学分：2 开课学期： 2
开课单位：机械科学与工程学院
任课教师：孟广伟教师代码：225849教师职称：教授
教师梯队: 聂毓琴、高丛峰
课程简介：
线弹性断裂力学中的应变能释放率G准则和应力强度因子K断裂准则，I、II、III型裂纹尖端处的应力场、位移场，应变能释放率G及应力强度因子K的计算，确定应力强度因子K的数值方法，，确定应力强度因子K的实测法，K的塑性区修正，平面应变断裂韧性的测定，复合型裂纹断裂准则，高周疲劳下的疲劳裂纹扩展寿命。

弹塑性断裂中的COD准则及J积分准则介绍。

预备知识：材料力学、弹性力学、复变函数理论、塑性力学基础。

选修课课程内容简介
课程编号： 40120153课程名称：断裂力学的数值方法
学时：40 学分：2 开课学期： 2
开课单位：机械科学与工程学院
任课教师：孟广伟教师代码：225849教师职称：教授
教师梯队: 聂毓琴、高丛峰
课程简介：
介绍计算应力强度因子的各种数值方法，着重介绍用有限元法计算应力强度因子的各种奇异元法。

详细内容：断裂力学数值方法概论；FEM在弹性断裂力学的应用；三维裂纹问题；BEM在断裂力学中的应用；弹塑性裂纹问题简介。

预备知识：弹塑性理论，断裂力学理论，有限元理论，边界元基础理论。

选修课课程内容简介
课程编号： 40120883课程名称：疲劳理论与设计
学时：40 学分：2 开课学期： 2
开课单位：机械科学与工程学院
任课教师：孟广伟教师代码：225849教师职称：教授
教师梯队: 聂毓琴
课程简介：
材料的疲劳性能，材料的循环特性曲线、构件的无限寿命设计、累积损伤理论、构件的有限寿命设计、材料疲劳裂纹的扩展性能，构件的破损——安全设计，低周疲劳设计、局部应变集中方法、构件的疲劳强度可靠性设计，随机疲劳强度，腐蚀疲劳。

预备知识：材料力学，工程断裂力学基础，塑性力学基础，概率统计基础。

选修课课程内容简介
课程编号：新开课课程名称：疲劳寿命可靠性分析
学时：40 学分：2 开课学期： 2
开课单位：机械科学与工程学院
任课教师：孟广伟教师代码：225849 教师职称：教授
教师梯队: 聂毓琴
课程简介：
疲劳寿命可靠性分析，综合运用概率论、数理统计学、疲劳学、断裂力学、材料科学等理论，旨在从经济性和维修性要求出发，在规定工作条件下、在完成规定的功能下、在规定使用寿命期间，使结构疲劳强度不足而失效的可能性(破坏概率)减至最低程度。

一方面，根据疲劳过程分为裂纹形成和裂纹扩展两个阶段，建立全寿命分散系数定寿法、经济寿命耐久性模型和疲劳试验设计原理等，将其用于工程实际。

另一方面，将应力幅值和应力均值视作随机变量，采用二维随机变量分析方法，建立二维疲劳载荷概率分布、广义S—N曲面、广义da ／dN— K曲面、二维疲劳裂纹扩展门槛值概率分布、二维动态应力—强度干涉模型等。

预备知识：概率论、数理统计、材料力学、弹性力学、断裂力学、疲劳理论。

选修课课程内容简介
课程编号： 40120063 课程名称：板壳理论概论
学时：40 学分：2 开课学期： 2
开课单位：机械科学与工程学院
任课教师：孟广伟教师代码：225849教师职称：教授
教师梯队: 聂毓琴
课程简介：
主要讲述工程经常遇到的板壳结构，包括其基本理论和工程应用。

薄板的小挠度弯曲问题及其经典解法，用差分法及变分法解薄板的小挠度弯曲问题，薄板的振动问题，各向异性板，薄板的大挠度弯曲问题简介，壳体的一般理论，柱壳，回转壳，扁壳。

预备知识：数学分析，线性代数，解析几何，理论力学，材料力学，弹性力学，微积分方程。

选修课课程内容简介
课程编号： 40120103课程名称：弹塑性力学
学时：40 学分：2 开课学期： 2
开课单位：机械科学与工程学院
任课教师：聂毓琴教师代码：225828教师职称：副教授
教师梯队: 高丛峰
课程简介：
弹性、弹塑性和塑性应力应变关系，弹性应力应变关系的胡克定律，弹塑性和塑性应力应变关系的全量理论和增量理论，判断材料处于弹性状态，塑性状态判据的屈服条件。

按位移解法和按应力解法求解弹性力学问题。

简单塑性问题的常用解法，按静力平衡求解静力问题，界限法简介。

厚壁圆筒的弹性分析，弹塑性分析，以及工程应用。

旋转圆盘的分析, 极限旋转速度和极限角速度，失效现象，设计旋转圆盘的合理形状。

轴的扭转，柱体弹性自由扭转，弹塑性扭转，薄膜比拟法，分析塑性扭转的沙堆比拟法，以及弹塑性扭转的薄膜屋顶比拟法。

结构的塑性极限分析与安定性。

梁的弹塑性弯曲，塑性极限分析的定理和方法，结构的安定性,工程应用。

选修课课程内容简介
课程编号：新开课课程名称：地球流体力学
学时：40 学分：2 开课学期： 2
开课单位：机械科学与工程学院
任课教师：王丽娅教师代码：602489教师职称：教授
课程简介：
地球流体动力学简介、大气与海洋的显著差别、哥氏力、流体力学控制积分型与微分型控制方程、地转流与涡动力、风生流与EKMAN层理论、线性正压波、斜压不稳定性、大尺度海洋环流、层化效果、内波和层流场中的湍流。

选修课课程内容简介
课程编号：新开课课程名称：计算流体力学
学时：40 学分：2 开课学期： 2
开课单位：机械科学与工程学院
任课教师：王丽娅教师代码：602489教师职称：教授
课程简介：
流体力学的控制方程；控制方程解的原理；空间离散化：结构性的有限体积方法、非结构性的有限体积方法、暂时性离散化；湍流模式；边界条件；加速度技术；一致性、精度和稳定性问题；网格生成原理。

选修课课程内容简介
课程编号：新开课课程名称：应用系统识别
学时：40 学分：2 开课学期： 2
开课单位：机械科学与工程学院
任课教师：王丽娅教师代码：602489教师职称：教授
课程简介：系统识别过程和方法简介；时间域模型；频率域模型；频响函数、系统实现化理论；观测的Kalman滤波识别、频率域相空间系统识别、系统监测和控制信号识别、迭代技术。

选修课课程内容简介
课程编号：新开课课程名称：非线性随机振动与统计线性化
学时：40 学分：2 开课学期： 2
开课单位：机械科学与工程学院
任课教师：王丽娅教师代码：602489教师职称：教授
课程简介：非线性随机振动简介；运动方程与非线性特性；线性随机理论基础；单自由度系统平稳随机过程的统计线性化；多自由度系统平稳随机过程的统计线性化；非平稳随机过程问题；具有滞后响应的非线性系统；统计线性化的精度。