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摘 要 ：笔者通过在美国新泽西州州立大学对多门力学课程跟班听课,感受Matlab、Excel、ANSYS等计算机辅助软件在理论力学、材料力学、结构力学等力学系列课程中的应用.通过辅助软件加深学生对抽象力学知识的理解,培养他们的学习兴趣,提高他们的工程能力、创新能力,值得国内高校借鉴.

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关 键 词 ：Matlab,Excel,ANSYS,力学

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中图分类号：TP31；G6420 文献标志码：A 文章编号：1005-2909(2012)04-0132-04

2010年笔者在美国新泽西州州立大学访问一年,期间跟班听了多门力学系列课程,包括Mechanics of Materials(材料力学)、Engineering Mechanics：Statics(对应国内理论力学的静力学部分)、Engineering Mechanics：Dynamics(对应国内理论力学的运动学、动力学部分)、Structural Materials(结构力学)以及两位教师分别讲授的Engineering Mechanics(工程力学).这些力学系列课程在授课过程中都普遍采用Matlab、Excel、ANSYS等计算机软件辅助力学教学,在课堂上不仅讲解软件辅助解题过程和验证力学知识,而且还随堂布置课后作业,甚至课程大作业.通过辅助软件加深学生对抽象力学知识的理解,培养他们的学习兴趣,为其将来解决工程实际问题打下扎实基础.

一、Matlab在力学类课程中的应用

Matlab是美国Mathworks公司推出的兼有数值计算和符号计算功能的大型数学软件,广泛应用于科研和工程技术的各个领域,是当今国际认可的最好的科学计算工具［1］.它不仅拥有高效方便的矩阵、数组运算以及微分、积分等数值计算功能,而且拥有强大的作图、可视化功能.Matlab语言语法简单、易于掌握,用简单的指令就可以完成大量的计算与作图功能,程序设计方便.Matlab的可扩展性也很强,可以方便地运行其他语言编写的程序.由于Matlab的强大功能,它日益受到广大科技工作者的青睐,在欧美尤其风行.

在美国Dynamics课程的课堂上,Matlab的主要应用