- Артикул:00-01119054
- Автор: Акимов П.А., Белостоцкий А.М., Кайтуков Т.Б., Мозгалева М.Л., Сидоров В.Н.
- ISBN: 978-54323-0151-2
- Тираж: 300 экз.
- Обложка: Твердая обложка
- Издательство: АСВ (все книги издательства)
- Город: Москва
- Страниц: 588
- Формат: 60х90/16
- Год: 2016
- Серия: Учебное пособие для ВУЗов (все товары серии)
Развернуть ▼
Содержание книги подразделено на пять глав и два приложения, в которых приводятся сведения о современных языках программирования, системах программирования, пакетах компьютерной математики, вспомогательном программном обеспечении, рассматриваются основы численных и численно-аналитических методов, описываются их приложения к решению конкретных прикладных задач, в частности строительной направленности, дается введение в прогнозное математическое моделирование состояния и техногенной безопасности строительных объектов.
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки "Строительство" (бакалавриат, магистратура) и специальности "Строительство уникальных зданий и сооружений" (специалитет), рекомендуется студентам старших курсов при выполнении курсовых проектов и работ, выпускных квалификационных работ, а также магистрантам и аспирантам. Кроме того, издание полезно для самостоятельного изучения.
Содержание
Предисловие
Введение
Глава 1. Современные языки и системы программирования для решения вычислительных задач
§ 1.1. О роли и необходимости изучения языков и систем программирования
§ 1.2. Основные этапы решения задачи с использованием ЭВМ
§ 1.3. Понятие о современных системах программирования
§ 1.4. Обзор современных языков программирования, ориентированных на решение вычислительных задач
§ 1.5. Обзор современных систем компьютерной математики
§ 1.6. Fortran и MATLAB - лучшие средства автоматизации решения вычислительных задач
Глава 2. Основы программирования на языках высокого уровня
Часть 1. Основы работы и программирования в системе Matlab
§ 2.1. Режимы работы в системе Matlab
§ 2.2. Константы и переменные
§ 2.3. Арифметические операции и выражения
§ 2.4. Операции отношения и логические операции
§ 2.5. Управляющие структуры
§ 2.6. Массивы. Основные сведения
§ 2.7. Построение простейших графиков функций
§ 2.8. Форматный ввод-вывод данных
§ 2.9. Работа с файлами
§ 2.10. Массивы. Специальные сведения
§ 2.11. Функции пользователя
Часть 2. Основы программирования на языке Fortran
§ 2.12. Алфавит языка Fortran
§ 2.13. Структура главной программы. Форматы записи
§ 2.14. Имена
§ 2.15. Объекты данных
§ 2.16. Операции и выражения
§ 2.17. Встроенные математические функции
§ 2.18. Метки и комментарии
§ 2.19. Оператор присваивания
§ 2.20. Простой ввод-вывод
§ 2.21. Оператор и конструкции IF. Конструкция Select case
§ 2.22. Операторы Stop, Pause, Goto, Continue
§ 2.23. Операторные функции
§ 2.24. Циклы
§ 2.25. Форматный ввод-вывод данных
§ 2.26. Массивы
§ 2.27. Программные компоненты
§ 2.28. Понятие о математической библиотеке SSP
§ 2.29. Понятие о математической библиотеке IMSL
Лабораторный практикум к Главе 2
Лабораторная работа 2.1. Запись арифметических выражений
Лабораторная работа 2.2. Решение квадратного уравнения
Лабораторная работа 2.3. Запись логических выражений
Лабораторная работа 2.4. Ветвящиеся алгоритмы
Лабораторная работа 2.5. Определение наибольшего и наименьшего значения функции на отрезке и построение ее графика
Лабораторная работа 2.6. Вычисление суммы
Лабораторная работа 2.7. Одномерные массивы
Лабораторная работа 2.8. Вычисление скалярного произведения векторов
Глава 3. Основы численных методов
§ 3.1. Основные понятия линейной алгебры
§ 3.2. Прямые методы решения систем линейных алгебраических уравнений
§ 3.3. Итерационные методы решения систем линейных алгебраических уравнений
§ 3.4. Методы вычисления собственных значений и собственных векторов матриц
§ 3.5. Методы численного интегрирования
§ 3.6. Методы решения нелинейных уравнений и их систем
§ 3.7. Численные подходы к обработке данных эксперимента. Метод наименьших квадратов
Лабораторный практикум к Главе 3
Лабораторная работа 3.1. Решение системы линейных алгебраических уравнений методом Гаусса
Лабораторная работа 3.2. Вычисление обратной матрицы
и определителя методом Гаусса
Лабораторная работа 3.3. Решение системы линейных алгебраических уравнений итерационными методами
Лабораторная работа 3.4. Вычисление собственных значений и собственных векторов симметричной матрицы
Лабораторная работа 3.5. Численное интегрирование
Лабораторная работа 3.6. Вычисление корня нелинейного уравнения
Лабораторная работа 3.7. Построение оптимальной прямой по методу наименьших квадратов
Глава 4. Численные и численно-аналитические методы решения прикладных задач
§ 4.1. Численное решение краевой задачи о поперечном изгибе балки
§ 4.2. Численное решение задачи об устойчивости сжатого стержня
§ 4.3. Численное решение краевой задачи для уравнения Пуассона
§ 4.4. Численное решение задачи Коши (задачи с начальными условиями)
§ 4.5. Численное решение задачи теплопроводности
§ 4.6. Решение задачи линейного программирования
§ 4.7. Метод конечных элементов (МКЭ) (на примере краевой задачи для обыкновенного дифференциального уравнения изгиба растянуто-изогнутой балки)
§ 4.8. Вычисление функций от матриц
§ 4.9. Универсальный метод построения матриц жесткости и векторов нагрузок конечных элементов при решении одномерных задач расчета конструкций
§ 4.10. Численно-аналитическое решение задачи теплопроводности
§ 4.11. Численно-аналитическое решение задачи о колебаниях балки при ударе
§ 4.12. Аналитический метод вычисления геометрических характеристик поперечных сечений элементов конструкций, использующий теорию обобщенных функций
Лабораторный практикум к Главе 4
Лабораторная работа 4.1. Численное решение краевой задачи о поперечном изгибе балки
Лабораторная работа 4.2. Численное решение задачи об устойчивости сжатого стержня
Лабораторная работа 4.3. Численное решение краевой задачи для уравнения Пуассона
Лабораторная работа 4.4. Численное решение задачи Коши о поперечном изгибе консольной балки
Лабораторная работа 4.5. Численное решение задачи теплопроводности
Лабораторная работа 4.6. Численное решение задачи линейного программирования
Лабораторная работа 4.7. Численное решение задачи об изгибе растянуто-изогнутой балки методом конечных элементов
Лабораторная работа 4.8. Вычисление функций от матрицы
Лабораторная работа 4.9. Решение задачи о поперечном изгибе балки на упругом основании методом конечных элементов
Лабораторная работа 4.10. Численно-аналитическое решение задачи теплопроводности
Лабораторная работа 4.11. Численно-аналитическое решение задачи о колебаниях балки при ударе
Лабораторная работа 4.12. Вычисление геометрических характеристик сечения
Глава 5. Введение в прогнозное математическое моделирование состояния и техногенной безопасности строительных объектов
§ 5.1. Актуальность прогнозного математического моделирования
§ 5.2. О вычислительной размерности задач и программных комплексов для математического моделирования
§ 5.3. О моделировании взаимодействия строительных объектов с грунтовым основанием
§ 5.4. Понятие о прогрессирующем обрушении
§ 5.5. О задании нагрузок на строительные объекты
§ 5.6. Понятие о мониторинге строительных объектов
§ 5.7. О моделировании большепролетных зданий и сооружений
Приложение 1. Основы работы в программном комплексе Intel Parallel Studio
П.1.1. Вход в среду Microsoft Visual Studio
П.1.2. Создание проекта
П.1.3. Создание файла с исходным текстом программы
П.1.4. Добавление файла в проект и удаление
П.1.5. Запуск программы
П.1.6. Использование математической библиотеки IMSL Fortran Numerical Library
Приложение 2. Основы работы с графическим пакетом Golden Software Grapher
П.2.1. Общие сведения о графическом пакете Golden Software Grapher
П.2.2. Запуск программы
П.2.3. Построение графика
Библиографический список