010400. 68 Аннотации дисциплин магистерской программы «Математические методы естествознания и компьютерные технологии»
Скачать 0.66 Mb.
|
| Раздел 1. Элементы общей теории приближенных методов. Аппроксимация. Сходимость. Корректность. Устойчивость. Раздел 2. Проекционные методы. Метод моментов. Метод наименьших квадратов. Энергетический метод. Вопросы устойчивости. Определение собственных чисел и элементов. Раздел 3. Метод сеток. Обыкновенные дифференциальные уравнения. Эллиптические уравнения. Первая краевая задача. Вторая и третья краевые задачи. Уравнение теплопроводности. Уравнение колебаний Раздел 4. Использование метода конечных элементов при проектировании вычислительных комплексов Структура типовой программы МКЭ. Препроцессор, расчетный модуль /ядро/ и постпроцессор. Приемы подготовки исходных данных для МКЭ. Алгоритмы генерации сеток конечных элементов. Приемы и алгоритмы оптимизации разбиения области на конечные элементы. Оптимизация нумерации узлов. Организация интерактивного графического режима при задании геометрических параметров и формы исследуемой области сплошной среды. Упрощения и аппроксимация нелинейных зависимостей, характеризующих физические свойства изучаемой среды. Способы экономичной организации вычислительного процесса для реализации МКЭ на ЭВМ. Суперэлементы и их использование. Способы выдачи результатов и графического представления решений. Примеры. Раздел 5. Методика расчета напряженно-деформированного состояния. Математическая модель формоизменения. Метод конечных элементов. Основные соотношения. Горячая деформация. Контактное взаимодействие и его реализация. Оценка возможных разрушений. Аппроксимация механических свойств металлов и сплавов. Раздел6. Постановка краевых задач и вывод основных разрешающих уравнений Анализ, физическое и математическое описание задач – расчета напряженно-деформированного состояния специальных конструкций, работающих в экстремальных условиях, - формоизменения листового материала при газовой формовке, - штамповки подшипниковых колец и башенных поковок, листовой прокатке, прокатки в калибрах, - расчета формоизменения керамических материалов, - моделирования формы и прочностных характеристик каркасов зубных протезов, - штамповки медицинского режущего инструмента из керамики, - природных процессов и явлений, - формоизменения материалов в условиях сверхпластичности. Вывод основных соотношений метода конечных элементов для изучения формоизменения сплошной среды в осесимметричном, плоско-напряженном, плоско-деформированном и пространственном случаях Раздел 7. Проектирование и практическое применение вычислительных комплексов, моделирующих физико-механические и технологические процессы Физически нелинейные задачи, дополнительно содержащих геометрическую нелинейность и существенную нелинейность в граничных условиях. Контактное взаимодействие, трение. Схемы и методы решения оптимизационных задач. Подходы к созданию вычислительных систем в России и за рубежом. Программные комплексы для исследования физико-механических и технологических процессов. Оценка экономической эффективности применения математических моделей и созданных на их основе вычислительных комплексов в области проектно-конструкторского проектирования, разработок технологических и природных процессов. На примере вычислительного комплекса SPLEN демонстрируются практические возможности современных систем проектирования. Описание комплекса и приемы работы с отдельными модулями Литература
РАЗРАБОТКА ПРИКЛАДНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ Цель курса: ознакомление студентов с приемами разработки современных вычислительных систем на базе Windows. Задачи курса: сформировать у слушателей навыки применения современных объектно-ориентированных подходов и методов создания прикладных вычислительных систем. В результате изучения дисциплины слушатель должен:
Программа курса Раздел 1. Основы ООП на C++ Классы и объекты в С++. Поля и методы классов, спецификаторы доступа, доступ к полям объектов. Инициализация полей класса и подготовка объектов к удалению (конструкторы и деструкторы). Наследование, виртуальные функции и полиморфизм. конструкторы и деструкторы в производных классах, виртуальные деструкторы. Проектирование иерархий классов. Множественное наследование. Раздел 2. Обработка исключений в С++ Понятие исключения. Использование механизма обработки исключений при проектировани программных продуктов. Генерация исключений, обработка исключений. Раздел 2. Шаблоны С++ Понятие шаблонной функции и шаблонного класса. Создание и применение шаблонных классов. Обзор стандартной библиотеки шаблонов stl. Раздел 3. Создание программ с оконным интерфейсом с использованием библиотеки MFC Принципы программирования под ОС Windows. Использование библиотеки MFC при создании оконных приложений. Элементы пользовательского интерфейса и обработка сообщений. Архитектура "документ-представление", многодокументные и однодокументные приложения. Раздел 4. Многопоточное программирование Понятие и особенности многопоточного программирования. Создание многопоточных приложений средствами MFC. Управление потоками и синхронизация. Раздел 5. Обмен данными между процессами Понятие сокета. Применение сокетов для обмена данными между двумя приложениями. Работа с сокетами посредством библиотеки MFC. Раздел 6. Понятие о паттернах проектирования программных средств Понятие, назначение и классификация паттернов проектирования. Применение паттернов проектирования. Возможности шаблонов C++ при разработке паттернов проектирования. Литература
3D графика и визуализация сложных Систем Цель курса: ознакомление студентов с приемами разработки современных систем визуализации. Задачи курса: Изучение теории и получение практических навыков по программированию 3D графики. В результате изучения дисциплины слушатель должен:
Программа курса Раздел 1. Основы 3D графики и инициализация OpenGl в Winwows Основы представления и визуализации пространственных объектов. Представление цвета. Системы координат: абсолютные и относительные координаты, экранные координаты. Преобразования координат в трехмерном пространстве. Матричные преобразования в OpenGl. Инициализация OpenGl. Раздел 2. 2D визуализация в OpenGL Подготовка сцены и настройка проекции для плоского отображения. Основы синтаксиса OpenGl. Отображение вершин, отрезков и полигонов. Управление цветом. Устранение эффекта "ступенек" при отображении линий (антиалиасинг) . Порядок вывода объектов. Прозрачность. Раздел 3. Отображение 3D объектов Подготовка сцены и настройка проекции для трехмерного отображения. Перспективное и ортогональное проецирование. Отображение узлов, линий и полигонов в 3D. Буфер глубины. Управление выводом лицевых и изнаночных граней. Раздел 4. Вывод текста в OpenGl Использование TrueType шрифтов в программе с OpenGL. Вывод векторных шрифтов с помощью WGL-функций из Windows API. Раздел 5. Прозрачность и наложение текстур Создание текстурированных примитивов. Режимы фильтрации текстур, простейшие освещение. Режимы смешивания цветов, полупрозрачность. Использование маски изображения для создания действительной прозрачности при выводе текстур. Наложение микрорельефа методом тиснения, мультитекстурирование и использование расширений OpenGL. Раздел 6. Анимация и перемещение изображений в 3D Манипуляции с черно-белым изображением (закраска, смешивание, перемещение и вращение в 3D). Загрузка 3D сцены и перемещение камеры в ней. Эффект развевающейся картинки. Моделирование потока частиц. Раздел 7. Создание реалистичных изображений Освещение. Настройка параметров отражения света от поверхностей. Использование буфера шаблона и отсечения для создания теней. Использование буфера трафарета. Эффект тумана. Литература
КОМПЬЮТЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ В ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКЕ Цель курса: представить основные идеи, понятия и способы моделирования деталей и сборок, решения и анализа задач механики деформируемого твердого тела в современных системах автоматизированного проектирования. Задачи курса: обучить слушателей моделированию деталей и сборок, созданию чертежей, решению задач, связанных с движением сборок, решению линейных статических (конструкционных) и квазистатических нелинейных задач при помощи современных CAD/CAE систем SolidWorks и MSC Nastran. Программа курса . Введение САПР: историческая справка, обзор современного рынка САПР, классификация САПР, место SolidWorks и Nastran среди других. . Моделирование и решение задач в SolidWorks .. Создание деталей Порядок создания детали. Объекты эскиза. Геометрические связи. Редактирование эскиза. Параметризация эскиза. Трёхмерный эскиз. Основные элементы. Наложенные элементы. Деформации. Справочная геометрия. Зеркальное отражение и массивы элементов. Операции с деталями. Поверхности. Листовой металл. Отображение детали. .. Создание сборок Порядок создания сборки. Вставка компонентов сборки. Сопряжение компонентов сборки. Анализ конфликтов между компонентами. Библиотека стандартных деталей Toolbox. .. Создание чертежей Порядок создания чертежа. Создание основной надписи. Чертежные виды. Элементы чертежа. Редактирование чертежа. Добавление размеров в чертеж. Свойства и отображение чертежа. Создание и использование слоев. .. Исследование движения Порядок исследования движения. Механические сопряжения. Двигатели, пружины, контактные взаимодействия. Расчет движения. Вывод эпюр. Анализ результатов. .. Решение задач Порядок создания исследования. Типы граничных условий и их задание. Построение сетки конечных элементов. Расчет. Анализ результатов. Отображение полей напряжений, деформаций и других величин. . Моделирование и решение задач в Nastran .. Геометрическое моделирование Создание точек. Построение прямых линий, дуг, окружностей, сплайнов. Методы построения поверхностей. Создание объемов. Способы создание твердых тел. Системы координат. .. Конечно-элементное представление модели Задание материалов, функциональных зависимостей. Типы конечных элементов. Основные способы разбиения модели на конечные элементы. Модификация сетки и контроль разбиения. .. Граничные условия Типы нагрузок и манипулирование ими. Граничные условия (связи). .. Решение задач Линейный статический анализ конструкций (балки, пластины и др.). Контактные задачи. Температурные задачи. Квазистатические нелинейные задачи. Графическое отображение результатов и их анализ. Список литературы . Дударева И., Загайко С. SolidWorks 2009 для начинающих. С-Пб.: «БХВ-Петербург», 2009. . Дударева И., Загайко С. SolidWorks. Оформление проектной документации. С-Пб.: «БХВ-Петербург», 2009. . Lombard Matt. SolidWorks 2010 Bible. Wiley, 2010. . Алямовский А.А. COSMOSWorks. Основы расчета конструкций на прочность в среде SolidWorks. М.: ДМК-Пресс, 2010. . Алямовский А.А. Инженерные расчеты в SolidWorks Simulation. М.: ДМК-Пресс, 2010. . Рыбников Е.К., Володин С.В., Соболев Р.Ю. Инженерные расчёты механических конструкций в системе MSC.Patran-Nastran. Учебное пособие – М., 2003. – 130 с. . Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC/Nastran for Windows. М.: «ДМК Пресс», 2003. . Рычков С.П. MSC.visualNastran для Windows. М.: NT Press, 2004. . MSC Nastran/Patran User Guides, 2004. |
Похожие:
 | Рабочая программа дисциплины «Экономико-математические методы в стратегическом управлении» Дисциплина является предшествующей для следующих дисциплин: «Корпоративные информационные системы», «Компьютерные технологии в управлении»,... | | Рабочая программа дисциплины компьютерные технологии в филологии... Курс «Компьютерные технологии в филологии» ен. Р. 01. входит в национально-региональный компонент естественнонаучного цикла «Общие... |
| Программа дисциплины «Экономико-математические методы и модели в... ... |  | Программа учебной дисциплины «Компьютерные технологии в науке и производстве приборов» «Компьютерные технологии в науке и производстве приборов» является частью профессионального цикла дисциплин подготовки студентов... |
| Математические методы и модели Габрин К. Э., Математические методы и модели: Семестровое задание и методические рекомендации к решению задач. – Челябинск: Издательство... | | Содержание образовательной программы в форме аннотации. Гос -2 Перечень дисциплин общеобразовательного, общепрофессионального и специального циклов дисциплин, практик |
| Рабочая программа Дисциплина: компьютерные технологии в биологии ... | | Курса «Математические методы в психологии» Выписка из образовательного стандарта по дисциплине «Математические методы в психологии» |
| Программа дисциплины «Экономико-математические методы и модели в... ... | | Учебно-методический комплекс дисциплины «Компьютерные технологии... |
| Дисциплины «математические методы в инженерных задачах» Кафедра математики Направление Математические методы в инженерных задачах – это прикладная математическая дисциплина, в которой изучаются, способствующая развитию... | | Методические рекомендации к самостоятельной работе студентов по дисципли... Содержание внеаудиторной самостоятельной работы студентов по дисциплине «Математические методы в психологии» включает в себя различные... |
| Аннотация рабочей программы дисциплины Изучение данной дисциплины базируется на успешно усвоенных понятиях дисциплин «Информатика», «Концепции современного естествознания»,... | | Учебно-методический комплекс по дисциплине «Математические методы в исторических исследованиях» Учебно-методическое пособие предназначено для студентов ннгу, обучающихся по направлению подготовки 030600. 62 «История», изучающих... |
| Аннотации к рабочим программам учебных дисциплин основной образовательной... Аннотации к рабочим программам учебных дисциплин основной образовательной программы высшего профессионального образования | | Фгбоу впо «сгэу» от 09. 11. 2012г. № Решение ученого совета Самарского... «Математическое моделирование», «Математические модели в финансовых операциях», «Методы оптимизации», «Экономико-математические методы... |
