Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) инженерное программное обеспечение направление подготовки: 151600. 62 Прикладная механика Профиль подготовки: «Математическое и компьютерное моделирование механических систем и процессов»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) Инженерная школа «СОГЛАСОВАНО» «УТВЕРЖДАЮ» Руководитель ОП «Прикладная механика» Заведующая кафедрой Механики и математического моделирования (название кафедры) Озерова Г.П (подпись) (Ф.И.О. рук.ОП) Бочарова А.А. (подпись) (Ф.И.О. зав. каф.) «28» июня 2013г. «28» июня 2013г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД) ИНЖЕНЕРНОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ Направление подготовки: 151600.62 Прикладная механика Профиль подготовки: «Математическое и компьютерное моделирование механических систем и процессов» Форма подготовки (очная) Инженерная школа ДВФУ Кафедра механики и математического моделирования курс 4семестр 8 лекции 24(час.) практические занятия - час. лабораторные работы 24 час. самостоятельная работа 60 час. всего часов аудиторной нагрузки 48 час. контрольные работы (0) курсовая работа / курсовой проект - семестр зачет - семестр экзамен 8семестр Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования, утвержденного приказом Министерства образования и науки РФ от 9 ноября 2009 № 541 Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Механики и математического моделирования, протокол № 9 от «27» июня 2013 г. Заведующая кафедрой: к.ф.-м.н., проф. Бочарова А.А. Составитель: к.т.н., доцент Озерова Г.П. Оборотная сторона титульного листа РПУД I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры: Протокол от «_____» _________________ 20___ г. № ______ Заведующий кафедрой _______________________ __________________ (подпись) (И.О. Фамилия) II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры: Протокол от «_____» _________________ 20___ г. № ______ Заведующий кафедрой _______________________ __________________ (подпись) (И.О. Фамилия) Аннотация Учебная дисциплина «Инженерное программное обеспечение» предназначена для студентов 4 курсов, обучающихся по направлению 151000.62 «Прикладная механика», профиль «Математическое и компьютерное моделирование механических систем и процессов». Дисциплина входит в вариативную часть профессионального цикла дисциплин, является дисциплиной по выбору. Дисциплина «Инженерное программное обеспечение» логически и содержательно связана с такими курсами как «Основы автоматизированного проектирования», «Пакеты инженерных программ», «Планирование экспериментов», «Инженерные вычислительные системы». Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 108 часа. Учебным планом предусмотрены лекционные занятия (24 часов), лабораторные работы (24 часов), самостоятельная работа студента (60 часов). Дисциплина реализуется на 4 курсе в 8семестре. Цель курса - развитие у бакалавров навыков использования прикладных программных продуктов для решения задач механики – исследований систем механических нагрузок, определения напряжений и деформаций в элементах конструкций, описания процессов деформирования упругих объектов и освоение аппарата математической статистики для обработки результатов экспериментов в автоматическом режиме. Задачи: Изучение современных программных комплексов CAD/CFM систем – SolidWorks, SolidEdge, ANSYS, NASTRAN,PATRAN, ProEngineer, CATIA, Unigraficsидр.; изучение математических пакетов MATHCAD, Matlab, Statistica, GraphWin и др.; изучение широкого класса задач, решаемых при помощи методов вычислительной механики; изучение методов статистического анализа экспериментальных данных и использование их результатов при оценке прочности конструкций; изучение методов численного решения математических задач, области их применения. В результате изучения дисциплины бакалавр должен знать: типовые компьютерные программные комплексы для решения задач прикладной механики; методы поиска и систематизации информации в современном информационном поле; уметь применять при решении исследовательских задач программные комплексы основных CAD/CFM систем – SolidWorks, SolidEdge, ANSYS, NASTRAN,PATRAN, ProEngineer, CATIA, Unigrafics и др. - использовать при решении задач механики пакеты программ типа MATHCAD 11.0, Matlab 5.3 , Statistica 7.0 , GraphWin 2.1 , - самостоятельно разбираться в широком классе задач, решаемых при помощи методов вычислительной механики; владеть: - навыками работы в стандартной программной среде различного вида и назначения; - навыками проведения статистической обработки экспериментальных данных с использованием специализированных пакетов прикладных программ; - навыками численного решения математических задач. а также обладать следующими общекультурными и профессиональными компетенциями: ОК-10: использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического и компьютерного моделирования в теоретических и расчетно-экспериментальных исследованиях ОК-11: способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны; ОК-12: владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией; ПК-4: быть готовым выполнять расчетно-экспериментальные работы в области прикладной механики с использованием современных вычислительных методов, высокопроизводительных вычислительных систем и наукоемких компьютерных технологий, широко распространенных в промышленности систем мирового уровня, и экспериментального оборудования для проведения механических испытаний. СТРУКТУРА И содержание теоретической части курса МОДУЛЬ 1. Введение(4 час.) Раздел I. Общие вопросы использования вычислительной техники при решении задач механики(4 час.) Тема 1. История, современное состояние и тенденции развития программного обеспечения (2 час.) Структуры и тенденции развития программного обеспечения ЭВМ и сетей, глобальная сеть ИНТЕРНЕТ. Пакеты прикладных программ. Компьютерная графика. Инструментальные средства и технологии программирования. Объектно-ориентированный пользовательский интерфейс. Тема 1. Обзор программные продукты для решения задач механики(2 час.) Обзор рынка и использование основных CAD/CAM-систем. Требования к CAD/CAM системам и принципы их выбора. Структурные схемы CAD/CAM-систем. МОДУЛЬ 2.Программные продукты для решения задач механики (14час.) Раздел I.Системы автоматизированного проектирования (8 час.) Тема 1. Обзор систем автоматизированного проектирования(4час.) Особенности структуры и методологии использования наиболее популярных систем автоматизированного проектирования - SolidWorks, SolidEdge, AVSYS, NASTRAN, PATRAN, ProEngineer, CATIA, Unigrafics, MechanicalDesktop. Тема 2.ANSYS(4 час.) Создание геометрических моделей средствами ANSYS, передача построенной модели в препроцессор МКЭ и расчет на прочность элементов конструкций в системе ANSYS Тема 3. Пример использования программного пакета(2 час.) Разработка расчетной модели и расчет на прочность корпусной детали с помощью программного комплекса ANSYS. Раздел II.Комплексы прикладных программ(6 час.) Тема1.Обзор прикладных программ для задач механики (4час.) Основные принципы построения комплекса прикладных программ для решения задач механики, статистической обработки наблюдений и вероятностных методов расчета элементов конструкций с помощью систем объектно-ориентированного программирования MATHCAD, Excel , Matlab, Statistica Тема2. Решение нелинейных уравнений и систем (2 час.) Решение нелинейных уравнений и систем применительно к решению задач на колебания с помощью математической системы MATHCAD. Полиномиальная аппроксимация результатов экспериментов с помощью математической системы MATHCAD. МОДУЛЬ 3.Базы данных и знаний (6 час.) Раздел I. Введение в базы данных(6час.) Тема 1.Основные понятия(2 час.) Понятие базы данных. Понятие СУБД. Типы СУБД. Основные функции СУБД. Типовая организация СУБД. Ранние модели данных. Иерархическая модель: структурная, манипуляционная, целостная части. Сетевая модель: структурная, манипуляционная, целостная части. Понятие предметной области. Понятие системы, Понятие модели. Структурная модель. Модель предметной области и модель данных. Тема 2. Реляционная модель (2 час.) Достоинства и недостатки реляционной модели. Базовые понятия. Фундаментальные свойства отношений. Ограничения целостности. Особенности исчисления доменов. Манипуляционная часть: реляционная алгебра и реляционное исчисление. Понятие нормальной формы. Свойства бинарных отношений. Необходимость нормализации. Построение нормализованных отношений. Тема 3. Информационные объекты (2 час) Понятие информационного объекта. Его структура. Правила нормализации Типы связей в реляционной модели. Построение информационно-логической схемы базы данных. СТРУКТУРА И содержание практической части курса Лабораторные работы (24час.) Лабораторная работа №1.Решение задачи в Matlab(4 час.) Лабораторная работа №2. Введение в ANSYS (4 часа) Лабораторная работа №3. Анализ задачи в ANSYS (4 часа) Лабораторная работа№4. Геометрическое моделирование в ANSYS (4 часа) Лабораторная работа №5.Основы анализа конструкций в ANSYS (4 часа) Лабораторная работа №6.Специальный анализ конструкций (4 часа) контроль достижения целей курса В качестве текущего контроля успеваемости используется тестирование по модулю «Программные продукты для решения задач механики» Вопросы к экзамену Осуществление математического моделирования до создания реальной системы. Основная задача математического моделирования. Трудности, возникающие при исследовании стохастических моделей. Законы распределения случайной величины. Плотность распределения для нормального закона. Плотность распределения для закона равной вероятности. Определение оценки математического ожидания и дисперсии случайной величины. Выборочная статистика. Погрешность стохастического моделирования. Исходный материал при построении эмпирической модели. Использование физической теории работы объекта при построении эмпирической модели. Объект и задача идентификации. Уравнение регрессии. Причины проведения непланируемого эксперимента. Метод наименьших квадратов. Метод конечных элементов (МКЭ). Основные соотношения МКЭ в форме метода перемещений. Соотношения МКЭ в форме метода сил. Соотношения МКЭ в форме смешанного метода. Типы конечных элементов. Обобщённые узловые перемещения. Матрица жёсткости конечного элемента. Глобальная матрица жесткости. Глобальный вектор узловых сил. Граничные условия. Система алгебраических уравнений относительно глобального вектора узловых перемещений. ТЕМАТИКА И ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ И РЕФЕРАТОВ Курсовые работы и рефераты не предусмотрены учебным планом. Учебно-методическое обеспечение дисциплины Основная литература Кудрявцев Е. М. Mechanical Desktop Power Pack. Основы работы в системе. - М.: ДМК Пресс, 2010. - 535 с.: ил. (Серия "Проектирование") http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=Geotar:/usr/vtls/ChamoHome/visualizer/data_geotar/geotar.xml.part636..xml&theme=FEFU Макаров Е. Инженерные расчеты в MATHCAD. Курс лекций. СПб:Питер, 2011. - 399 с. http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:419015&theme=FEFU А.И.Миков Информационные процессы и нормативные системы в IT. Уч. пособие. - М:Либроком, 2013. - 254 с. http://lib.dvfu.ru:8080/lib/item?id=chamo:681284&theme=FEFU Беднаржевский В.С. Обзор CAD/CAM/CAE-СИСТЕМ в энергомашиностроении / Всероссийский конкурсный отбор обзорно-аналитических статей по приоритетному направлению "Информационно-телекоммуникационные системы", 2008. - 26 с. http://window.edu.ru/resource/160/56160 Яблочников Е.И., Фомина Ю.Н., Саломатина А.А. Компьютерные технологии в жизненном цикле изделия: Учебное пособие. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2010. - 188 с. http://window.edu.ru/resource/432/70432 Дополнительная литература Шимкович Д. Г. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN forWindows. - М.: ДМК, 2009 - 446с. Прохоренко В.П. SolidWorks 2005. Практическое руководство. – М., Бином-Пресс, 2008, 512 с. Басов К.А. ANSYS в примерах и задачах. – М., - Компьютер-пресс. 2010, 223 с. Очков В.Ф. MATHCAD 11 PRO для студентов и инженеров. – М., Компьютер-пресс, 2010, 384 с. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул. –М., Высшая школа, -2008, 240 с. Ракитин В.И. Руководство по методам вычислений и приложения MATHCAD. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 264 с. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера. Практическое руководство. М.: Издательство ЛКИ, 2009. - 456 с. Самарский А.А., Гулин А.В. Численные методы. -М.: Наука, 1989. – 430 с. Чигарев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров: Справ. Пособие. – М.: Машиностроение-1. 2004. – 512 с. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. -М.: Наука, 1986. – 258 с. Пасько А.А., Баранов А.А., Меметов Н.Р., Шубин И.Н. Технологии проектирования твердотельных машиностроительных изделий в T-FLEX CAD 3D: Учебное пособие. - Тамбов: Издательство ТГТУ, 2010. - 80 с. http://window.edu.ru/resource/166/73166

Похожие:

	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) физика направление подготовки:... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) материаловедение направление... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) менеджмент направление... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) химия направление подготовки:... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) политология направление... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) инженерные web-технологии... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) культура дискуссий и... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) специальные функции в... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...
	Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) основы конечно-элементного... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...		Рабочая программа учебной дисциплины (рпуд) аналитическая динамика... Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта высшего образования,...
	Пояснительная записка рабочая программа дисциплины «Иностранный язык... «Математика и компьютерные науки», 010500. 62 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем», 230100. 62...		Рабочая программа для студентов очной формы обучения. Направление... Рабочая программа дисциплины «Алгебра» для студентов очной формы обучения по направлению подготовки 010500. 62 «Математическое обеспечение...
	Рабочая программа моделирование транспортных процессов направление... Моделирование транспортных процессов: рабочая программа / авт сост. В. Б. Вилков, спб.: Ивэсэп, 2013. – 21 с		Рабочая программа учебной дисциплины «компьютерное моделирование художественных изделий» Направление подготовки: 261400. 62 Технология художественной обработки материалов
	Рабочая программа учебной дисциплины «основы автоматизированного проектирования» Дисциплина относится к дисциплинам вариативной части профессионального цикла Б. 3 основной образовательной программы подготовки бакалавров...		Рабочая программа учебной дисциплины «теоретическая и прикладная механика» Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины вариативной части профессионального цикла студентам бакалавриата очной...