《安全工程数值分析》课程教学大纲
课程编号: 适用专业: 建筑安全工程专业
计划学时: 40学时计划学分: 2.0学分
一．本课程的性质和任务
安全工程数值分析是高等工科院校安全工程专业的一门重要专业选修课，并在许多领域中有着广泛的应用。

本课程的任务是使学生熟悉用于数值分析的数学和力学基础知识，初步掌握利用计算机技术分析和解决工程问题的基本数值原理和方法，为学习以后专业课程创造条件。

二、课程内容及基本要求
第一章绪论
了解数课程的任务及学习方法
第二章计算机数学语言概述——MatLab
2.1 数学问题计算机求解概述
2.1.1 学习计算技术学语言的目的
2.1.2 数学问题的解析解与数值解
2.1.3 软件包的作用
2.1.4 MatLab语言的优势
2.2 MatLab语言程序设计基础
2.2.1 MatLab语言程序设计基础
2.2.2 基本数学运算
2.2.3 MatLab语言流程控制
2.2.4 MatLab函数的编写
2.2.5 二维图形绘制
2.2.6 三维图形绘制
第三章数值分析引论
3.1 数值算法的研究对象
3.1.1 了解计算方法基本理念
3.1.2 了解数值算法的特点
3.1.3 了解三类计算机算法的定义
3.2 误差分析的概念
3.2.1 了解误差和有效数字的关系
3.2.2 了解截断误差与收敛性的关系
3.2.3 了解舍入误差与数值稳定性的关系
3.2.4 了解数据误差与病态问题的关系
3.3 数值算法设计的要点
了解数值算法设计的要点
第四章数值代数
4.1 Gauss消去法
4.2 直接三角分解法
4.3 范数和误差分析
第五章插值法
5.1 Lagrange插值法
5.1.1 基本理论
5.1.2 Lagrange插值法在结构力学中的应用
5.2 Hermite插值法
5.2.1 基本理论
5.2.2 Hermite插值法在结构力学中的应用
第六章拟合
6.1 基本概念
6.2 最佳平方逼近
6.3 最小二乘法
第七章位移法
7.1 基本理论
7.2 实例分析
第八章有限单元法基本知识
8.1 变分原理
8.2 虚位移原理
8.3 势能原理
8.4 弹性力学基本方程
第九章结构有限单元法
9.1 平面拉压杆单元的有限单元分析
9.2 平面梁单元的有限单元分析
9.3 常应变三角形单元
9.4 矩形双线性单元
9.5 有限元分析应注意的问题和结果整理
三、使用大纲说明
结合本课程的特点，以课堂讲授和课堂讨论为主，使学生能得到比较清晰的概念。

同时为了培养学生的自学以及逻辑思维能力，安排一定量的课外思考题题。

3、考核方式
本课程为非学位课，考核方式为考查。

四、课程教材及主要参考书
（1）同济大济大学计算数学教研室编《现代数值计算》，人民邮电出版社
（2）薛定宇，陈阳泉编《高等应用数学问题MATLAB求解》，清华大学出版社
（3）王勖成编《有限单元法》，清华大学出版社
（4）龙驭球，包世华编《结构力学（第2版）（上下册）》，高等教育出版社
执笔人：许锐
系主任：翟越
主管院长：李庆春。