上海交通大学：材料科学与工程学院《非线性材料本构及其在成形中的应用》研究生课程教学大纲

上海交通大学研究生专业课程信息收集表InformationFormforSJTUGraduate ProfessionCourses课程基本信息BasicInformation*课程名称（中文Chinese）非线性材料本构及其在成形中的应用Course Name（英文English）NonlinearConstitutiveModelswithApplicationsinForming*学分*学时232（1学分=16课时）CreditsTeaching Hours个学期*开课学期*是否跨学期跨Spanningover春季学期Spring否NoSemesters（含夏季学期）。Cross-semester?Semester*课程类型专业选修课ProgramElective*课程分类全日制课程Forfull-timestudentsCourse TypeCourse TypeCourse*课程性质课程层次专业课SpecializedCourse博士课程Doctoral LevelCourse CategoryTargeting Students*授课语言主要授课方式英文English课堂教学InclassteachingInstructionTeaching MethodLanguage*成绩类型主要考核方式等第制Lettergrading论文EssayGradeExam Method*开课院系050材料科学与工程学院SchoolofMaterialScienceandEngineeringSchool所属学科材料科学与工程Material ScienceandEngineeringSubject姓名Name工号ID单位School联系方式E-mail负责教师Person in charge彭雄奇材料科学与工程学院xqpeng@sjtu.edu.cn课程扩展信息Extended Information（分段概述课程定位、教学目标、主要教学内容、先修课程等；不少于200字。）本课程为全英文博士生专业选修课。课程旨在阐明材料模型的力学原理，让学生掌握*课程简介构成材料本构模型的连续力学基本原理，了解一些基本的非线性材料模型，包括超弹(中文)性，弹塑性和粘弹性等，这将为他们进一步研究其他方面包括与材料，金属或复合材Course Description料成型相关的课程奠定理论基础。同时也将讲授这些非线性构造模型在商业有限元软件包ABAQUS中的实际应用。先修课程包括材料力学，矩阵论，有限元等。（须与中文一致，翻译请力求信达雅。）This is a Doctoral Elective Course.The course aims at illuminating mechanics principles ofmaterialmodels.Theobjectiveofthecourseisforstudentstomasterthebasicprinciplesof*课程简介continuum mechanics,tounderstandsomebasicnonlinearmaterialmodelsincluding(English)hyperelastic, elasto-plastic and viscoelastic etc, which will lay a theoretical foundation forCourseDescriptiontheirfurther studieson other courses related withforming of materials, metal or compositesPractical applications with commercial FEM software package will also be providedPrerequisitesforthecoursearemechanicsofmaterials,matrixtheory,finite elementmethodetc（建议列表形式，各列内容：章节、主要内容、课时数、教学方式等）章节主要内容课时数教学方式11课程介绍课堂教学23数学基础课堂教学*教学大纲34应变课堂教学(中文)44应力Syllabus课堂教学25平衡方程课堂教学64拉格朗日有限元课堂教学107本构方程课堂教学1/22020.04

1 / 2 2020.04 上海交通大学研究生专业课程信息收集表 Information Form for SJTU Graduate Profession Courses 课程基本信息 Basic Information *课程名称 Course Name （中文 Chinese）非线性材料本构及其在成形中的应用 （英文 English）Nonlinear Constitutive Models with Applications in Forming *学分 Credits 2 *学时 Teaching Hours 32（1 学分=16 课时） *开课学期 Semester 春季学期 Spring *是否跨学期 Cross-semester? 否 No 跨 Spanning over 个学期 Semesters（含夏季学期）。 *课程类型 Course Type 专业选修课 Program Elective Course *课程分类 Course Type 全日制课程 For full-time students *课程性质 Course Category 专业课 Specialized Course 课程层次 Targeting Students 博士课程 Doctoral Level *授课语言 Instruction Language 英文 English 主要授课方式 Teaching Method 课堂教学 In class teaching *成绩类型 Grade 等第制 Letter grading 主要考核方式 Exam Method 论文 Essay *开课院系 School 050 材料科学与工程学院 School of Material Science and Engineering 所属学科 Subject 材料科学与工程 Material Science and Engineering 负责教师 Person in charge 姓名 Name 工号 ID 单位 School 联系方式 E-mail 彭雄奇 材料科学与工程学院 xqpeng@sjtu.edu.cn 课程扩展信息 Extended Information *课程简介 (中文) Course Description （分段概述课程定位、教学目标、主要教学内容、先修课程等；不少于 200 字。） 本课程为全英文博士生专业选修课。课程旨在阐明材料模型的力学原理，让学生掌握 构成材料本构模型的连续力学基本原理，了解一些基本的非线性材料模型，包括超弹 性，弹塑性和粘弹性等，这将为他们进一步研究其他方面包括与材料，金属或复合材 料成型相关的课程奠定理论基础。同时也将讲授这些非线性构造模型在商业有限元软 件包 ABAQUS 中的实际应用。先修课程包括材料力学，矩阵论，有限元等。 *课程简介 （English） Course Description （须与中文一致，翻译请力求信达雅。） This is a Doctoral Elective Course. The course aims at illuminating mechanics principles of material models. The objective of the course is for students to master the basic principles of continuum mechanics, to understand some basic nonlinear material models including hyperelastic, elasto-plastic and viscoelastic etc, which will lay a theoretical foundation for their further studies on other courses related with forming of materials, metal or composites. Practical applications with commercial FEM software package will also be provided. Prerequisites for the course are mechanics of materials, matrix theory, finite element method etc. *教学大纲 (中文) Syllabus （建议列表形式，各列内容：章节、主要内容、课时数、教学方式等） 章节 主要内容 课时数 教学方式 1 课程介绍 1 课堂教学 2 数学基础 3 课堂教学 3 应变 4 课堂教学 4 应力 4 课堂教学 5 平衡方程 2 课堂教学 6 拉格朗日有限元 4 课堂教学 7 本构方程 10 课堂教学

2讲座1课堂教学编织复合材料本构建模及其成型2讲座2课堂教学人体脊柱生物力学（须与中文一致，翻译请力求信达雅。ChapterMain ContentsHoursTeaching method11Course IntroductionInclassteaching23MathematicalBackgroundIn class teaching34StrainsIn class teaching*教学大纲44StressesIn class teaching(English)52Conservation LawsIn class teachingSyllabus64LagrangianFiniteElementMethodsIn class teaching710Constitutive ModelsIn class teaching讲座 1Modelling and Forming of Fabric2In classteachingReinforcedComposites2讲座2Human SpineBiomechanicsIn class teaching（课程考核方式、考核标准等：不少于50字）*课程要求课程考核成绩由平时出席情况、作业得分以及项目得分三部分构成。其中出席情况占（中文）10%，作业占25%，项目占65%。鼓励同学之间的讨论，但严禁抄袭。Requirements（须与中文一致，翻译请力求信达雅。）*课程要求The course assessment results consist of three parts: usual attendance, homework score and(English)projectscore.Amongthem,attendanceaccountsfor10%,homeworkaccountsfor25%,andRequirementsprojects account for 65%.Discussion among classmates is encouraged, but plagiarism isstrictly prohibited.（教材、教参、网站资料等。）A first course in Continuum Mechanics, Y.C. Fung, 3rd Edition, Prentice-Hall, 1994.*课程资源NonlinearFiniteElementsforContinua and Structures,T.Belytschko,W.K.Liu andB2.（中文）Moran, John Wiley& Sons,20013Mechanics of Sheet Metal Forming, J. Hu, Z. Marciniak and J. Duncan, ButterworthResourcesHeinemann,2002（须与中文一致，请力求信达雅。）A first course in Continuum Mechanics, Y.C. Fung, 3rd Edition, Prentice-Hall, 1994.*课程资源2.NonlinearFiniteElements for Continua and Structures, T.Belytschko,W.K.Liu and B(English)Moran,John Wiley& Sons,2001Resources3.Mechanics of Sheet Metal Forming, J. Hu, Z. Marciniak and J. Duncan, ButterworthHeinemann, 2002备注Note2/22020.04

2 / 2 2020.04 讲座 1 编织复合材料本构建模及其成型 2 课堂教学 讲座 2 人体脊柱生物力学 2 课堂教学 *教学大纲 （English） Syllabus （须与中文一致，翻译请力求信达雅。） Chapter Main Contents Hours Teaching method 1 Course Introduction 1 In class teaching 2 Mathematical Background 3 In class teaching 3 Strains 4 In class teaching 4 Stresses 4 In class teaching 5 Conservation Laws 2 In class teaching 6 Lagrangian Finite Element Methods 4 In class teaching 7 Constitutive Models 10 In class teaching 讲座 1 Modelling and Forming of Fabric Reinforced Composites 2 In class teaching 讲座 2 Human Spine Biomechanics 2 In class teaching *课程要求 （中文） Requirements （课程考核方式、考核标准等；不少于 50 字） 课程考核成绩由平时出席情况、作业得分以及项目得分三部分构成。其中出席情况占 10%，作业占 25%，项目占 65%。鼓励同学之间的讨论，但严禁抄袭。 *课程要求 （English） Requirements （须与中文一致，翻译请力求信达雅。） The course assessment results consist of three parts: usual attendance, homework score and project score. Among them, attendance accounts for 10%, homework accounts for 25%, and projects account for 65%. Discussion among classmates is encouraged, but plagiarism is strictly prohibited. *课程资源 （中文） Resources （教材、教参、网站资料等。） 1. A first course in Continuum Mechanics, Y.C. Fung, 3rd Edition, Prentice-Hall, 1994. 2. Nonlinear Finite Elements for Continua and Structures, T. Belytschko, W.K. Liu and B. Moran, John Wiley & Sons, 2001 3. Mechanics of Sheet Metal Forming, J. Hu, Z. Marciniak and J. Duncan, Butterworth Heinemann, 2002 *课程资源 （English） Resources （须与中文一致，请力求信达雅。） 1. A first course in Continuum Mechanics, Y.C. Fung, 3rd Edition, Prentice-Hall, 1994. 2. Nonlinear Finite Elements for Continua and Structures, T. Belytschko, W.K. Liu and B. Moran, John Wiley & Sons, 2001 3. Mechanics of Sheet Metal Forming, J. Hu, Z. Marciniak and J. Duncan, Butterworth Heinemann, 2002 备注 Note