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Do you want to become an expert at structural analysis?

Finite Element Method (FEM) is a powerful tool. FEM is an effective numerical technique for partial differential equations (PDEs) in engineering. The fact that modern engineers can obtain detailed information for structural, thermal, electromagnetic problems with virtual experiments largely gives credit to FEM. The finite element method provides infinite possibilities for engineering, and this course provides a detailed introduction of FEM and its applications in engineering and beyond.

This course is divided into 15 lessons, which introduce basic equations of mechanics, mathematical principles of FEM, realizations in both discrete and continuum structures, various applications in engineering and skills at modeling with FEM software. Examples are demonstrated with MATLAB and ANSYS.

有限元方法(finite element method)：基于数学力学原理，采用计算机信息化分析手段，完整获取复杂工程问题及科学研究中的定量化结果，也被称为一种基于计算机信息化处理的“虚拟实验”，在数学上它是求取复杂微分方程近似解的有效工具，是现代仿真技术的重要基础原理。有限元分析的力学基础是弹性力学，方程求解的数学原理是加权残值法和泛函极值原理，实现的方法是数值化离散技术，最终的载体是有限元分析软件。有限元方法已成为机械、航空航天、土木、力学等专业学生的必备知识。

这门课程的主要内容包括：基本变量和力学方程、数学求解原理、离散结构和连续体的有限元分析实现、各种应用领域、有限元分析的软件平台和建模技巧等。在强调有限元理论的工程背景和物理概念的同时，通过一些典型的实例来深入浅出地系统阐述有限元分析的基本原理。此外，课程基于MATLAB演示基于有限元原理的编程方法，通过ANSYS来展示应用有限元方法的具体建模过程。    

Hydraulics is one of the basic courses of civil engineering, hydraulic engineering, environmental engineering, architecture, and engineering physics. This science focuses on the laws of fluid dynamics and their interactions with the boundaries.

The main objective of this course is to develop the following:

• Understanding of the basic concepts and related theories of hydraulics
• Innovation consciousness and scientific literacy
• Analysis and the ability to solve the hydraulic problems met in practice 

The course content focuses on basic theories:

• Physical and mechanical properties of fluid
• Hydrostatics
• Hydrokinematics
• Hydrodynamics
• Dimensional analysis and similitude
• Flow resistance and energy loss

Hydraulics will expose you to important and interesting applications of mathematics and mechanics in engineering. You’ll participate in experiments and view videos in this class. If you take this course, you will not only gain expertise, but also have fun and know more about the nature about hydraulics in a fun and engaging way.

《水力学》是水利、土木、环境、建筑和工程物理等相关专业的技术基础课，它以水为主要对象研究流体运动的规律以及流体与边界的相互作用。本课程的主要任务是培养学生在三个方面的知识与能力：(1) 掌握水力学基本概念和基本理论；(2) 培养创新意识和科学素养；(3) 培养分析和解决工程实际中水力学问题的能力和实验技能。课程内容包括：基础部分、专题部分和实验部分。基础部分：1.流体的物理力学性质；2.静力学；3.运动学；4.动力学基础；5.量纲分析和相似理论；6.流动阻力和能量损失。专题部分：1.有旋流动和有势流动；2.边界层理论基础与绕流运动；3.孔口、管嘴出流有压管流。实验部分：包括常规教学实验和设计型（创新）实验。    

算法设计与分析是计算机科学的核心课程之一。在了解了分治策略、动态规划、贪心法、回溯和分支限界等基本的算法设计技术的基础上，通过线性规划和网络流算法的学习，可以进一步掌握两类重要问题的建模和算法设计方法。此外，面对实际问题，只有对问题的性质有着清晰的分析，才能提出有效的解决方案。需要进一步考虑的是：怎么估计这个问题的难度？最好的算法的效率有多高？这些都涉及到问题复杂度的分析与计算复杂性理论。通过本课程的学习，可以了解有关计算复杂性理论的基础知识、方法和应用，学习近似算法、随机算法等更多的算法设计技术和分析方法，进一步提高处理复杂问题的能力。