超算有限元分析系统开发及应用开课表

主讲教师：钱华山
教学目的、要求 （略）
预修课程 （略）
教材 （略）
主要内容

随着现代科学技术的发展，人们正在不断建造更为快速的交通工具、更大规模的建筑物、更大跨度的桥梁、更大功率的发电机组和更为精密的机械设备。这一切都要求工程师在设计阶段就能精确地预测出产品和工程的技术性能，需要对结构的静、动力强度以及温度场、流场、电磁场和渗流等技术参数进行分析计算。广大科研人员也正不断利用数值模拟手段探索地球科学、天文科学、甚至生命科学的各种规模和奥秘。以有限元为代表的数值模拟方法是人类继理论和实验之后，认识世界、适应世界、协同发展的第三种手段。

有限元方法是计算数学、计算力学、计算机和各学科交叉耦合的综合体。以有限元方法为基础的有限元数值模拟软件开发与应用需要联合计算数学、力学、物理、计算机软硬件等多方面的人才。以美国为代表的西方发达国家在此方面有几十年的知识系统储备，美国明确将“计算”上升到保持美国竞争力的层次。我国在有限元理论和方法方面几乎和国外同时起步，但软件及技术则落后许多。发挥数值模拟在国民经济各方面的创新引擎作用需要新的思路培养人才、需求引领凝聚人才、研发应用实践造就人才。

课程讲解的主要内容包括：
一、超算有限元分析系统简介
二、前处理建模与后处理结果分析
三、SciFEA热传导问题分析
四、SciFEA渗流计算分析
五、弹性变形与应力分析
六、孔隙介质变形分析
七、有限元语言与偏微分方程
八、有限元语言与算法
九、典型元件程序
十、多物理场耦合分析
十一、粘弹性变形与应力分析
十二、地震位错变形与应力分析
十三、动力学计算分析
十四、超算显卡并行计算简介

参考文献
《有限单元法》，王勖成，清华大学出版社，2003年
《有限元语言》，梁国平，科学出版社，2009年

教师简介
钱华山 男，博士，北京超算科技有限公司
钱华山博士是北京超算科技有限公司总工程师，长期从事于数值模拟软件开发与应用研究。钱华山博士主持开发了超算有限元分析系统，是国内为数不多的通用有限元软件之一。目前软件在各网站的下载量接近一万份。国内正式和试用用户五十多家，分布在高等院校、研究所和各需要数值模拟的企业单位。国内外发表学术论文18篇，其中被SCI收录的论文一篇，被EI收录的论文三篇。主要研究方向：数值模拟物理建模、数值模拟计算方法、数值模拟软件开发、并行计算、固体力学及相关耦合场分析。