量纲分析

课程编码：080104M04001H 英文名称：Dimensional Analysis 课时：60 学分：3.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：张旭辉

掌握量纲分析的基本概念，分析问题的基本步骤和要领，能够运用量纲分析解决一些简单的物理问题，为研究生修完基础课回所做学位论文研究工作做好准备。

普通物理，数学物理方程。（如果以前没有学过数学物理方程，建议同时选修“数学物理方程引论”）

第一章 第一章 引言 4学时 张旭辉
第1节 1.1 量纲分析是通用有力的方法
第2节 1.2 单摆案例
第3节 1.3 建模
第4节 1.4 课堂讨论与总结
第二章 第二章 基本原理 5学时 张旭辉
第1节 2.1 量纲的幂次表达
第2节 2.2 П定理
第3节 2.3 模型律或相似律和运用时的注意事项
第4节 2.4 模型的发展
第5节 2.5 课堂讨论与总结
第三章 第三章 固体力学问题 7学时 张旭辉
第1节 3.1 弹性静力学问题
第2节 3.2 弹性体的振动与波动
第3节 3.3 弹塑性体的应力分析
第4节 3.4 断裂
第5节 3.5 课堂讨论与总结
第四章 第四章 流体力学问题 7学时 张旭辉
第1节 4.1 典型流动（惯性、粘性、可压缩性、重力等效应）
第2节 4.2 流体力学常用参数
第3节 4.3 流体力学其他相似参数
第4节 4.4 流动分类
第5节 4.5 课堂讨论与总结
第五章 第五章 固体的热传导和热应力 5学时 张旭辉
第1节 5.1 时间尺度不同的机械扰动和热扰动
第2节 5.2 固体的热传导
第3节 5.3 热弹性本构
第4节 5.4 热应力
第5节 5.5 课堂讨论与总结
第六章 第六章 流固耦合问题 5学时 张旭辉
第1节 6.1 水击
第2节 6.2 润滑
第3节 6.3 顫振
第4节 6.4 热交换器的涡激振动
第5节 6.5 课堂讨论与总结
第七章 第七章 流体弹塑性体模型 4学时 张旭辉
第1节 7.1 模型的重要应用 特征无量纲数—破坏数
第2节 7.2 模型三假设
第3节 7.3 模型和材料参数
第4节 7.4 课堂讨论与总结
第八章 第八章 爆炸相似律 5学时 张旭辉
第1节 8.1 爆炸波（包括点源强爆炸—经典案例）
第2节 8.2 爆炸加工
第3节 8.3 爆破
第4节 8.4 激光辐照下金属强韧化
第5节 8.5 课堂讨论与总结
第九章 第九章 冲击相似律 5学时 张旭辉
第1节 9.1 终点弹道学
第2节 9.2 超高速冲击
第3节 9.3 射流和薄板的动力学扩张断裂
第4节 9.4 煤与瓦斯突出
第5节 9.5 课堂讨论与总结
第十章 第十章 数学模拟规整化 4学时 张旭辉
第1节 10.1 代数方程规整化
第2节 10.2 常微分方程规整化
第3节 10.3 偏微分方程规整化
第4节 10.4 课堂讨论与总结
第十一章 习题课 3学时 张旭辉
第1节 习题课
第十二章 总复习 3学时 张旭辉
第1节 总复习
第十三章 考试 3学时 张旭辉
第1节 考试

张旭辉，博士，中科院力学所副研究员，国科大岗位教师。针对天然气水合物、深海矿产、页岩气等国家战略能源的开发，开展岩土力学相关的工程科学研究工作，并积累了运用量纲分析解决实际问题的经验；承担国家基金委项目、科技部重大专项、中科院装备项目、中科院青年创新促进会项目等科研任务。