清华大学固体力学方向选课及择业攻略20111207
固体力学就业方向
固体力学就业方向固体力学是一门研究物体内部受力和变形的学科，广泛应用于工程、建筑、航天、汽车、机械等领域。
随着社会的发展和科技的进步，固体力学越来越受到人们的关注，成为一个热门的就业方向。
本文将从固体力学的定义、应用领域、就业前景等方面进行探讨。
一、固体力学的定义固体力学是研究物体内部受力和变形的学科，它主要研究物体在外界作用下的应力、应变和变形等力学性质。
它是力学的一个分支，主要包括弹性力学、塑性力学、断裂力学、疲劳力学、复合材料力学等方向。
固体力学的研究对象包括各种材料，如金属、陶瓷、塑料、复合材料等。
二、固体力学的应用领域固体力学是一门广泛应用于工程、建筑、航天、汽车、机械等领域的学科。
下面我们来看一下固体力学的主要应用领域：1.机械工程固体力学是机械工程中不可或缺的一门学科。
机械工程师需要掌握固体力学的基本理论和方法，以便在设计和制造机械设备时能够预测和分析材料的性能和受力情况。
2.土木工程土木工程师需要掌握固体力学的原理和方法，以便在设计和建造桥梁、隧道、大坝等工程时能够预测和分析结构的受力情况和变形情况。
3.航天工程航天工程师需要掌握固体力学的基本理论和方法，以便在设计和制造航天器时能够预测和分析航天器在大气层内和太空中的受力情况和变形情况。
4.汽车工程汽车工程师需要掌握固体力学的原理和方法，以便在设计和制造汽车时能够预测和分析汽车的受力情况和变形情况，从而提高汽车的安全性和性能。
5.材料科学材料科学家需要掌握固体力学的基本理论和方法，以便在研究材料的性能和应用时能够预测和分析材料的受力情况和变形情况。
三、固体力学的就业前景随着社会的发展和科技的进步，固体力学在各个领域的应用越来越广泛，因此，固体力学的就业前景也越来越广阔。
下面我们来看一下固体力学的就业前景：1.机械工程师机械工程师是固体力学的主要就业方向之一。
机械工程师可以在制造、设计、研发等领域工作，例如汽车制造、航空航天、机器人制造等。
力学专业（固体力学方向）攻读硕士学位研究生培养方案
力学专业（固体力学方向）攻读硕士学位研究生培养方案（专业代码：0801）一、学科简介力学（Mechanics），是指一切研究对象的受力和受力效应的规律及其应用的学科的总称。
近现代自然科学于十七世纪发端于力学，人类哲学思想的进步，也同样深刻地受到力学的影响。
固体力学（Solid Mechanics）是力学科学中形成较早、理论性较强、应用较广的一个分支，它主要研究可变形固体在外界因素(如载荷、温度、湿度等)作用下，其内部各个质点所产生的位移、运动、应力、应变以及破坏等的规律。
作为基础科学，固体力学具备完整的学科结构和体系。
同时，固体力学也是一门技术科学，它是诸如机械工程、土木工程、道路桥梁、航空航天工程、材料工程等许多工程技术的理论基础。
这种既是基础科学又是技术科学的二重性特征，使其在为沟通人类认识自然和改造自然两个方面的实践活动中发挥着独特甚至是不可替代的作用。
宁夏力学学科的创立和发展一直与宁夏大学的研究生教育相伴随的。
1982年，宁夏大学与空军工程学院合作培养岩土力学方向研究生。
1994年宁夏大学正式获得岩土力学专业硕士学位授予权，成为宁夏大学最早招收硕士研究生的8个专业之一，1997年招生学科调整为二级学科--固体力学。
1997年，宁夏大学获得工程力学专业硕士学位授予权，使得力学一级学科下的二级学科达到2个。
2009年，数学力学及工程技术科学计算，成为宁夏大学7个211重点建设学科之一，力学学科进入加速发展阶段。
本学科始终秉承既注重基础理论又突出工程应用的特色和风格，经过20多年的发展，目前已稳定形成材料力学、计算力学、岩土力学三个研究方向。
近5年本学科承担包括国家自然科学基金项目、973前期预研项目、科技部服务企业行动项目、教育部重点项目、宁夏自然科学基金项目等国家级、省部级等纵向项目30余项，校企合作项目10余项，支配科研经费500万元。
发表学术论文近100篇（SCI、EI、ISTP收录超过20篇）。
清华大学计算固体力学全套课件
TSINGHUA UNIVERSITY
全套课件
计算固体力学
TSINGHUA UNIVERSITY
第1章 绪论
计算固体力学课程体系
TSINGHUA UNIVERSITY
全面介绍非线性有限元的前沿性内容，使学习 者能进入这一领域的前沿，应用非线性有限元方法 求解弹塑性材料、几何大变形和接触碰撞这些非线 性力学的主要问题，增强工程结构中非线性计算和 虚拟仿真的能力，提高非线性有限元的教学和科研 水平。
TSINGHUA UNIVERSITY
计算固体力学课程体系
教学内容：
1. 绪论：非线性有限元的基本概念，发展历史，工程应用， 标记方法，网格表述和偏微分方程的分类。（2） 2. 一维L有限元：TL和UL格式的控制方程。E有限元：E公式 的控制方程，弱形式与强形式。（4） 3. 连续介质力学：变形和运动，应力－应变的度量，守恒 方程，框架不变性。（4） 4. L网格：UL有限元离散，编制程序，旋转公式。（4） 5. 材料本构模型：一维弹性，非线性弹性，如次弹性和超 弹性。一维塑性，多轴塑性，超弹－塑性（橡胶和泡沫 模型），粘弹性（蠕变和松弛等），经验本构模型，如 J-C方程等。应变硬化和软化。（4） 6. 求解方法：应力更新算法，平衡解答和隐式时间积分 （N-R求解等），显示时间积分（中心差分等） ，波的 传播问题。（4） TSINGHUA UNIVERSITY
Engineering Science- is the systematic acquisition of knowledge for the purpose of applying it to the solution of problems effecting the needs and well-being of human kind. SBES- engineering science and science that employs the principles and methods of modeling and computer simulation to acquire and apply knowledge for the benefit of human kind.
清华大学计算固体力学第八次课件单元技术
2 单元性能
沙漏模式
在ABAQUS中，对减缩积分单元引入少量的人工“沙漏刚度” 以限制沙漏模式的扩展。当模型中应用更多的单元时，这种“刚 度”限制沙漏模式是更有效的。这说明只要采用合理的精细网格， 线性减缩积分单元会给出可接受的结果，所产生的误差是在一个 可接受的范围内。
当应用这类单元模拟弯曲构件时，在厚度方向至少应采用4 个单元。当只有1个线性减缩积分单元时，所有的积分点都位于 中性轴上，从而该模型不能承受弯曲载荷(见表4-2中的*号项)。
忽略了升阶谱单元和P单元，它们在非线性分析中极少应用。
P单元（Polynomial），增加单元基底函数的阶次，改善计算 精度，如多项式插值函数。
升阶谱单元，属于P单元，由常规的位移协调元逐渐增加附加 自由度，以不违反位移连续条件的逐次升幂多项式为基底函数。
1 引言
分片试验（patch test）
对于一个单元理论的可靠性和它的程序的正确性，重要的是试 验。分片试验可以用于检验单元是否收敛、是否避免了自锁和是否 稳定。有各种形式的分片试验，可以应用于静态和显式问题。
线性减缩积分单元对变形的要求不严格，因此可在变形较大 的任何模拟中采用划分较细的此类单元。
2 单元性能
在大变形问题中，当边界中间的节点有明显地移动时，这些单 元的性能退化；高阶单元令人苦恼的缺陷是扭曲，它们的收敛率明 显地下降，当过度扭曲时，计算程序常常中止。
对于不可压缩材料，6节点三角形不满足LBB条件。在一个线性 压力场作用下，由多场变分原理建立的9节点四边形单元满足LBB条 件，并且不发生自锁。到目前为止，对于不可压缩材料，这是唯一 没有缺陷行为的单元。
在各种形式的应力、应变度量和位移三场弱形式上，它们 与Hu-Washizu变分原理有关，在弱形式中，应力、应变度量和 位移是依赖于变量的，即未知场，将给出完全的Lagrangian形 式和变分原理的扩展。
2020年清华大学航天航空学院固体力学研究所、
生物力学研究所、微纳米力学中心夏令营
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对考生学术水平、科研能力、研究成果、知识结构、外国语水平等的介绍：
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清华考博辅导：清华大学力学考博难度解析及经验分享
清华考博辅导：清华大学力学考博难度解析及经验分享根据教育部学位与研究生教育发展中心最新公布的第四轮学科评估结果可知，全国共有56所开设力学专业的大学参与了2017-2018力学专业大学排名，其中排名第一的是北京大学，排名第二的是清华大学，排名第三的是哈尔滨工业大学。
作为清华大学实施国家“211工程”和“985工程”的重点学科，航天航空学院力学一级学科在历次全国学科评估中均名列第二。
下面是启道考博整理的关于清华大学力学考博相关内容。
一、专业介绍力学是一门独立的基础学科，是有关力、运动和介质（固体、液体、气体和等离子体），宏、细、微观力学性质的学科，研究以机械运动为主，及其同物理、化学、生物运动耦合的现象。
力学是一门基础学科，同时又是一门技术学科。
它研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系。
力学可区分为静力学、运动学和动力学三部分，静力学研究力的平衡或物体的静止问题；运动学只考虑物体怎样运动，不讨论它与所受力的关系；动力学讨论物体运动和所受力的关系。
现代的力学实验设备，诸如大型的风洞、水洞，它们的建立和使用本身就是一个综合性的科学技术项目，需要多工种、多学科的协作。
清华大学航天航空学院力学专业在博士招生方面，划分为4个研究方向：080100 力学博士研究方向：01 动力学与控制，02 固体力学，03 生物与纳米力学，04 流体力学此专业实行申请考核制。
二、考试内容清华大学力学专业博士研究生招生为资格审查加综合考核形式，由笔试+专业面试构成。
其中，综合考核内容为:综合考核时间、地点：预计在2018年9月15日-17日进行，公开招考博士生的外语考试时间、地点：2018年9月15日上午10:00-12:00清华大学第六教学楼6C202，综合考核面试地点为清华大学蒙民伟科技大楼北楼，面试具体时间、地点以清华大学航天航空学院主页--招生就业--研究生栏目下发布的通知为准；考核形式及考核项目：(一)本科直博本科直博综合考核形式为面试；1.本校本院推免研究生综合成绩计算方法；①综合成绩=面试成绩（满分100分，面试时间不少于20分钟）②面试成绩由各考试组综合以下各项内容给出（参见本院推研信息表）：标准化学分绩分档注1总学分及修课情况（包括修课的系统性）科技创新与实践（包括SRT、科创、大赛等）注2专题实验与生产实习情况注2公益服务（包括社会工作、志愿公益、社会实践等）注2体育及锻炼情况其它能体现考生素质的信息注1：标准化学分绩不同于学校现行学分绩，它的计算方法是将每门课航院同学的平均分映射为80分，将第一名成绩映射为100分，0分映射为0分，高于和低于平均分的成绩分别线性映射至80-100分和0-80分。
清华大学培养方案教学计划-基科物理
物理学专业本科培养方案—— 数理基础科学班（物理方向）一﹑培养目标培养具有扎实的理论基础和较强的科学实验能力的高质量的基础研究型和应用研究型物理人才。
本科阶段主要是打基础，强调给学生一个宽广厚实的物理基础。
毕业后，其中一部分将继续在物理领域深造，另一部分将以其宽厚的物理基础和良好的理科素养为优势，转向其它领域学习和工作。
二﹑学制与学位授予学制：本科学制四年，按照学分制管理机制，实行弹性学习年限。
授予学位：理学学士学位。
三﹑基本学分要求毕业总学分不少于170学分，其中春、秋季学期课程总学分不少于135学分，研究训练和其他实践环节不少于20学分，综合论文训练15学分。
四、课程结构与学分要求1．人文社会科学类课程12门35学分（1）“两课” 5门14学分10610022 思想道德修养2学分(秋)10610013 毛泽东思想概论3学分（春、秋）10610033 马克思主义政治经济学原理3学分（春、秋）10610043 邓小平理论概论3学分（春、秋）10610053 马克思主义哲学原理3学分（春、秋）（2）体育4学分第1－4学期的体育(1)－(4)为必修，每学期1个学分；第5－8学期的体育专项不设学分，其中第5－7学期为限选，第8学期为任选。
体育学分不够或不通过者，不能本科毕业及获得学士学位。
（3）外语4学分实行英语水平考试I为标准的目标管理模式，本科毕业及获得学士学位必须通过英语水平考试I，并获4学分；学生还可选修1门外语系开设的不同层次的外语课程（每门课2学分），以提高外语水平和应用能力。
其它语种的要求见清华大学学生手册（第20-22页）相关要求。
(4) 文化素质课在以下10个课组中任选≥13学分历史与文化、文学、艺术欣赏与实践、哲学与社会思潮、写作、当代中国与世界、环境保护与可持续发展、经济、管理与法律、科学与技术、国防教育与学生工作。
2．基础类课程必修45学分（1）数学基础课程（4门必修，17学分）30420095 高等微积分（1）5学分（平台课）30420394 高等微积分（2）4学分（平台课）30420224 高等微积分（3）4学分（平台课）30420124 高等代数与几何（1）4学分（平台课）30420134 高等代数与几何（2）4学分（平台课）【说明】高等微积分（3）对本科毕业后直接参加工作的同学可作为选修（2）物理学基础课（6门必修，20学分）10430754 普通物理（1）4学分（平台课）10430764 普通物理（2）4学分（平台课）10430774 普通物理（3）4学分（平台课）10430632 基础物理实验（1）2学分（平台课）10430642 基础物理实验（2）2学分（平台课）10430824 基础物理实验（3）4学分【说明】对普通物理，选中、英文均可（3）化学、生物学基础课≥3学分10450034 普通生物学4学分10450012 现代生物学导论2学分10450021 现代生物学导论实验1学分30450104 生物物理学4学分00440012 化学与社会2学分10440012 大学化学B 2学分10440111 大学化学实验B 1学分10440144 化学原理4学分〖建议〗理论和实验配套地选择，例如，“大学化学B”与“大学化学实验B”一起选【说明】不局限于上述所列课程，允许选择其他化学类和生物类课程（4）技术类基础课≥5学分20220395 电工与电子技术5学分（必修）30240233 程序设计基础3学分（平台课）20220233 计算机硬件技术基础3学分（平台课）20740042 计算机文化基础2学分20740073 计算机程序设计基础3学分（平台课）【说明】不局限于所列的后4门课，允许选择其他计算机类和电子类课程3．专业基础课程 33 学分（1）数学、物理理论课（7门必修，27学分）20430145 复变函数和数理方程5学分（平台课）20430103 分析力学3学分（平台课）20430154 量子力学4学分（平台课）20430204 统计力学（1）4学分20430054 电动力学4学分40430044 固体物理（1）4学分20430193 量子力学（2）3学分【说明】微分方程（1）+ 复分析为一组，它与复变函数和数理方程为二选一（2）物理实验课（任选2组作为必修，6学分）10430713 近代物理实验A组3学分10430723 近代物理实验B组3学分10430733 近代物理实验C组3学分10430743 近代物理实验D组3学分【说明】2组实验应分布在不同学期，即一学期完成一组4．专业限选课程≥10学分20430183 统计力学（2）3学分30430014 计算物理4学分30430094 广义相对论4学分40430364 量子力学前沿专题4学分专业物理实验（必选）3学分【说明】偏物理方向要求至少选修三门课。
清华大学计算固体力学第六次课件 求解方法和稳定性
非线性有限元
第6章 求解方法和稳定性
第6章 求解方法和稳定性
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引言 显式方法 平衡解答和隐式时间积分 线性化 稳定性和连续方法 数值稳定性 材料稳定性
1 引言
描述非线性有限元的求解过程，瞬态问题的显式和隐式求解方法， 以及平衡问题的解决方法，并且检验它们的编程和性质。展示了计算 结果的稳定性、数值过程的稳定性和材料的稳定性。 显式时间积分的中心差分方法，编程方法，相关技术如质量缩放、 子循环和动态松弛。 以Newmark -方法为模型描述了隐式方法，静态问题的平衡求解。
(d n 1 2d n d n 1 ) d a n 2 (t )
n n
是已知的关于函数二阶导数的中心差分公式。
考虑半离散运动方程的时间积分，在第n 时间步给出为
Ma n f n f ext (d n , t n ) f int (d n ,t n )
当质量矩阵M为对角阵时，实现节点速度和位移的更新不用求解 任何方程。这是显式方法的一个突出特征：对离散动量方程的时间积 分不需要求解任何方程，关键在于应用了对角质量矩阵。
2 显式方法
编程
1. 初始条件和初始化 设定v0，0和其它材料状态参数的初始值； d0=0， n=0， t=0；计算质量M， 给出作用力
双曲线型偏微分方程，典型问题是波的传播
utt c (uxx u yy uzz ) 0
2
在双曲线型系统中，信息 以有限的速度传播，波速为c＝ x/t的直线斜率。 一个力在 t ＝0 时刻施加在杆的左端，在 右侧 x处的观察者直到波传播 到理解应用显式动力学算法时应力是如何在模型中传播 的。在这个例子中，考虑应力波沿着一个由三个单元构成的杆件模 型传播的过程，随着时间增量的变化，将研究杆件的各个状态。
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固体力学方向选课及择业攻略
2011-12-4
一、择业
固体力学在航空航天、国防军事、土木工程、核工程、汽车等机械行业有着广泛深入的应用，而且在电子等其他行业中也有应用（如电子封装可靠性和手机抗摔设计等）。
固体力学方向本科毕业的同学大致有四条出路：
1）学术之路：继续深造至博士，如有可能作一段博士后（该阶段最好在科研发达国家，拓宽视野和学习研究思路及方法），之后到大学或其他研究机构从事研究。
有这种想法的同学要系统深入全面地学习固体力学的各类知识及其相关的物理、材料、数学、计算机等知识。
2）去力学相关工业界：如去航天部门或机械、土木等行业。
这部分同学，除了要精通相关的固体力学知识与技能（如有限元的熟练使用），还需尽早学习相关行业的知识（双学位或辅修是不错的选择）。
达到在该行业中其他人士懂的你也懂，而你擅长的力学分析又是你独有的特点，这样就会有好的发展。
3）去信息、金融等其他与力学不直接相关的行业：这个选择一般跨度很大，需要尽早作准备。
固体力学的知识似乎没有直接应用于该领域，因此公司若招聘此类同学一般更看重的是综合素质。
但是从该领域就业的同学反馈来看，有一些力学相关的训练会助力他们。
一是计算机的编程能力，固体力学的很多课程都涉及编程和计算；二是建模的能力，固体力学的分析会教给同学如何抓住主要矛盾，忽略次要矛盾来建模并进而得到一个工程中可以接受的方案；三是应用数学的能力，力学学习保证了同学从大一到大四不断地学习和应用数学，而且转入他行时我们数学的深入程度已足够理解其他行业所需用的数学。
4）出国留学：按道理这不应该列为一个独立的方向，因为这只是一个中间阶段，留学的同学最终会选择上述三条道路。
只是单独列出来为有这个打算的同学提供一些参考建议。
出国留学首先有两种可能性：一是出国时申请与力学无直接关系的专业，历史上来看这样出国的同学比例很低，因为很难申请到名
校的全奖；二是去与力学相关的国外大学专业深造（主要集中在机械、土木和航天航空系），我们主要讨论这个选择。
在本科毕业出国，当然学习成绩与外语（托福、GRE）很重要。
但是要申请顶级名校，你的科研经历也很重要，这个要求在硕士毕业出国时更加明显，所参加的科研项目和科研成果的发表都会是主要的考量。
二、选课
如果你已立志将固体力学作为主要方向来进修，在选课时适当地注意系统性和各门课程的相互关系，将有助于你顺利掌握固体力学关键知识且对固体力学框架有个战略性的整体把握。
下面将试图用流程图显示固体力学各个课程间及与其他课程最紧密的关系，其后是部分课程及其先修要求介绍
课程安排的一些原则：
●固体力学教学应该包含理论、计算和实验三种研究手段的训练。
●对于实际结构和固体材料，我们一般关注其变形（由材料力学、弹性力学、
计算力学等研究），何时塑性屈服（由塑性力学研究），何时断裂（由断裂力学研究）等安全性问题，因此开设相应课程
本科阶段开设课程及先修要求（参照前面路线图）：
●材料力学（数学先修要求含常微分方程）：材料力学课程介绍固体力学一些
最重要的基本概念和分析方法，它的研究对象为梁、杆、柱等准一维结构，通过合理的假设将三维分析近似退化为一维，该近似建模方法不仅在传统工程中广泛应用，在新兴技术中的相关问题研究中（如微纳米力学）这种分析方法也起到重要作用。
●弹性力学（数学先修要求含数理方程、复变函数）：由前面的路线图可以看
出来，弹性力学是固体力学最核心的课程，也是承上启下的枢纽课程。
针对于线弹性固体，弹性力学构建了严格完善的数学力学体系，可以在此基础上对三维（或二维）结构的变形和应力进行分析。
●计算力学&有限元数值模拟与虚拟工程（数学先修要求含线性代数）：与工
程结合最紧密的固体力学课程，计算力学基础以讲述椭圆型微分方程的数值求解方法为和有限元法的基本原理及求解步骤为主，培养同学能编制简单有限元程序的能力，有限元数值模拟与虚拟工程以了解掌握现有工业软件的应用与训练…。
●飞行器结构力学：针对准二维结构（板、壳）和准一维结构组成的复杂结构
（桁架等）开展力学分析，对于航空航天结构及土木工程（钢结构）有重要应用。
●塑性力学：对于延性金属构成的结构（如石油管道和压力容器），弹塑性分
析是工程中的重要校核环节。
●复合材料力学：鉴于复合材料在航空航天等行业的大规模使用，复合材料
力学是固体力学方向的学生需要掌握的内容。
●振动理论基础：这是固体力学方向同学对于“动的”固体和结构行为进行研
究的课程。
●基础力学系列实验●力学实验技术。