冶金过程计算机模拟及应用
Computer Simulation on Metallurgy Process and Application
课程编号：07371210
学分：1.5
学时：24 （其中：讲课学时：24 实验学时：0 上机学时：0）
先修课程：钢铁冶金学、计算机应用基础、传输原理
适用专业：冶金工程
教材：《冶金过程数值模拟分析技术的应用》，萧泽强，冶金工业出版社，2006 开课学院：材料科学与工程学院
一、课程的性质与任务：
《冶金过程计算机模拟及应用》是冶金工程专业重要的专业课，它建立在钢铁冶金学、离散数学、计算机技术、传输原理等课程知识的基础上，将计算机应用到实际冶金过程中进行模拟控制，以期实现过程优化和自动化，是冶金学乃至整个材料加工工程的发展方向。

《冶金过程计算机模拟及应用》课程的基本任务是：
1．掌握针对冶金过程建立数学模型的一般方法和材料科学研究中常用的数值分析方法；
2．学习材料科学研究中主要物理场的数值模拟方法，对过程进行计算机模拟。

二、课程的基本内容及要求：
第一章、绪论
1．教学内容
（1）本课程的性质、研究对象与方法、目的、任务；
（2）计算机用于冶金过程的模拟、过程的优化与自动控制；
（3）计算机网络在冶金过程中的应用
2．学习绪论的基本要求
（1）了解冶金过程计算机应用的现状与发展趋势；
（2）计算机在未来的冶金领域乃至整个材料加工领域应用的重要。

第二章、数学模型
1．教学内容
（1）数学模型基础基本概念、模型的分类和作用
（2）建立数学模型的一般步骤和原则
（3）常用的数学建模方法理论分析法、模拟方法、类比分析法、数据分析法2．基本要求
（1）掌握针对冶金过程建立数学模型的方法。

3．重难点
（1）重点是冶金过程建立数学模型的方法。

（2）难点是数学模型分析和比较。

第三章、常用的数值分析方法
1．教学内容
(1)有限差分法；
(2)差分方程的建立；
(3)求解方法计算误差分析；
(4)有限元法。

2．基本要求
（1）掌握有限差分法和有限元法的概念、基本理论和结构
（2）了解优秀有限元软件ANSYS的简单使用。

3．重难点
（1）重点是有限差分方程的建立。

（2）难点是有限元离散化方法。

第四章、主要物理场的数值模拟
1．教学内容
（1）温度场的数值模拟，导热方程、初始条件与边界条件、平面温度场的有限差分求解
（2）应力场计算，弹性力学的基础、弹性问题分析
（3）浓度场计算，扩散控制方程、数值解法
2．基本要求
（1）了解冶金过程中出现的主要物理场的计算方法。

第五章、典型冶金过程模型及应用
1．教学内容
（1）典型冶金过程模型及应用
2．基本要求
（2）了解计算机模拟在冶金和材料加工中的应用。

3．重难点
（1）重点是冶金过程模型应用的可靠性分析。

（2）难点是冶金过程模型的综合运用。

四、大纲说明
1. 本课程采用多媒体教学。

2.每次课后布置1-2题作业，占成绩考核的20%。

另外布置一些思考题,供学生选做，以便深入理解教学内容。

五、参考书目：
1、《传输原理与冶金过程计算机模拟》；李敬生；陕西科学技术出版社，1997
2、《计算机模拟技术》；傅廷亮；中国科技大学出版社，2001
制定人：王宏明审定人：批准人：
2013年4月18日
课程简介
课程编码：07371210
课程名称：冶金过程计算机模拟及应用
英文名称：Computer Simulation on Metallurgy Process and Application
学分：1.5
学时：24 （其中：讲课学时：24 实验学时：0 上机学时：0 ）
课程内容：
《冶金过程计算机模拟及应用》是冶金工程专业较为重要的专业课，它是将计算机应用到实际冶金过程中进行模拟控制，以期实现过程优化和自动化。

课程主要内容介绍冶金过程建立数学模型的一般方法和材料科学研究中常用的数值分析方法；材料科学研究中主要物理场的数值模拟方法并对过程进行计算机模拟等。

选课对象：冶金工程
先修课程：钢铁冶金学、计算机应用基础、传输原理
教材：《冶金过程数值模拟分析技术的应用》，萧泽强，冶金工业出版社，2006。