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资深工程仿真与Python数值分析讲师，深耕工程力学计算、编程仿真教学多年，兼具扎实的编程功底与工程实战经验。精通Python力学二次开发、结构静力学、模态动力学分析，熟悉起重机桁架、孔板结构等经典工程案例。授课通俗易懂，擅长拆解编程与力学结合难点，帮助学员快速掌握编程求解工程问题的实操方法。
适合机械、土木、力学、能源等相关专业在校生、科研人员，以及零基础或初学Python工程仿真的在职工程师。适配不会用编程求解结构力学问题、只会传统有限元软件、想要摆脱仿真软件限制的学习者，同时适合需要完成工程案例建模、论文数值计算、提升编程仿真技能的从业者。
课程以三大经典工程案例为核心，全程实操教学，摒弃空洞理论讲解。覆盖起重机桁架结构受力、中心孔薄板受压、结构模态分析三大高频场景，完整复刻Python建模、计算、求解、后处理全流程。打通编程与工程力学的结合壁垒，代码通用可复用，相较于传统仿真软件，更灵活、更适合科研数据处理与二次开发学习。
帮助学员掌握Python独立求解经典工程力学问题的能力，突破传统有限元软件的使用局限。熟练完成桁架静力计算、薄板应力分析、结构模态仿真等实操项目，吃透编程数值计算底层逻辑。有效丰富项目与科研履历，解决论文仿真、工程计算难题，夯实工程编程仿真基础，具备独立开发简易工程计算程序的能力。
1．问题描述
起重机的垂直部分和水平部分由铝制成（E=60GPa，截面面积为2 cm2）。对角桁架单元由钢制成（E=200GPa，截面面积为3 cm2）。在如图所示处施加载荷P=7000N。同时支撑节点假设是固定的，所以是没有位移的。我们考虑使用直接刚度法求解。写出每个杆单元的刚度矩阵，再进行装配。
求：结构的变形形状（需要绘图），最大垂直位移、最大压应力和最大拉应力的大小和位置，以及两个支撑节点上的约束力。
2. 问题描述
有半径为a中心孔的均匀薄板受到单轴压力解决平面应力问题，并将有限元的近似解与基于弹性力学理论的精确解进行对比。考虑这类中心开孔方板，受到单轴拉力，圆孔圆心和矩形中心重合，处于平面应力状态，使用有限元求解此结构的变形图。
首先对此结构进行单元剖分，确定单元按照有限元的分析流程，要先对此结构进行单元剖分，确定单元与结点编号、以及单元的自由度编号。因为这里是平面应力问题，所以可以采用常应变三角形单元进行网格划分，并且采用的是非结构化的网格。
3.问题描述
作为图所示结构的模态分析示例，我们对结构的自由振动响应感兴趣。在材料密度为的附加规范下，我们解决了特征值问题，以确定结构自由振动的固有圆频率和模态振幅向量。
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