Рабочая программа по дисциплине: Модели и методы анализа проектных решений Для специальности: 230102 Автоматизированные системы обработки информации и управления icon

Рабочая программа по дисциплине: Модели и методы анализа проектных решений Для специальности: 230102 Автоматизированные системы обработки информации и управления



Смотрите также:
Рабочая программа по дисциплине "Теория принятия решений" для специальности 230102...
Рабочая программа по дисциплине "Теория информации (дисциплина по выбору) для специальности...
Рабочая программа по дисциплине "Теоретические основы автоматизированного управления" для...
Рабочая программа по дисциплине " Метрология...
Рабочая программа по дисциплине "Базы данных" для специальности 230102 "Автоматизированные...
Рабочая программа по дисциплине "Сетевые технологии" для специальности 230102...
Рабочая программа по дисциплине "Исследование операций" (региональный компонент) для...
Рабочая программа по дисциплине “ Сети ЭВМ и телекоммуникаций” для специальности 230102...
Рабочая программа по дисциплине Системное программное обеспечение Для специальности 230102...
Рабочая программа по дисциплине “Организация ЭВМ и систем” Для специальности: 230102...
Рабочая программа по дисциплине: Проектирование асоиу...
Рабочая программа по дисциплине «Нейроинформатика» Для специальности 230102 «Автоматизированные...



скачать


Федеральное агентство по образованию РФ

Амурский государственный университет

(ГОУВПО «АмГУ»)





УТВЕРЖДАЮ

Проректор по УНР

___________ Е.С. Астапова

«___» _________ 2006 г.



РАБОЧАЯ ПРОГРАММА




По дисциплине: Модели и методы анализа проектных решений


Для специальности: 230102 – Автоматизированные системы обработки

информации и управления

Курс: 5 Семестр: 9




Лекции: 30 (час.) Экзамен: 9 семестр




^

Практические занятия: 15 Зачет: нет



Лабораторные занятия: 15 (час.)


Самостоятельная работа: 86 (час.)


Всего часов: 146 (час.)


Составитель: Бушманов А.В.


Факультет Математики и информатики


Кафедра: Информационные и управляющие системы


2006 г.

Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта ВПО по специальности 230102 – Автоматизированные системы обработки информации и управления


Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Информационных и управляющих систем

«___» _________ 2006 г., протокол № ___

Заведующий кафедрой А.В. Бушманов


Рабочая программа одобрена на заседании УМС 230102 – Автоматизированные системы обработки информации и управления

«___» _________ 2006 г., протокол № ___

Председатель А.В. Бушманов


Согласовано


Начальник УМУ

___________ Г.Н. Торопчина

«___» _________ 2006 г.

Согласовано


Председатель УМС факультета

___________ Е.Л. Ерёмин

«___» _________ 2006 г.


















Согласовано


Заведующий выпускающей кафедрой

___________ А.В. Бушманов

«___» _________ 2006 г.







  1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе




    1. Цель преподавания дисциплины

Современный инженер обязан представлять особую роль математических моделей и анализа проектных решений при проектировании технических объектов. Создание и сопровождение программно-методических комплексов проектирования невозможно без четкого осмысления методов и алгоритмов реализуемых в них.

Целью дисциплины "Модели и методы анализа проектных решений" является формирование знаний студентов об основных методах математического моделирования технических объектов на различных уровнях проектирования - распределенном, когда математической моделью объекта является система дифференциальных уравнений в частных производных; сосредоточенном - модель объекта представляет собой систему нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений.


    1. Задачи изучения дисциплины

Задача дисциплины - познакомить студентов с постановками задач анализа на разных уровнях проектирования и методами их решения, обеспечить их знаниями для обоснованного выбора уровня проектирования.

Дисциплина базируется на знаниях, полученных студентами в курсах математического анализа, физики, информатики, теории принятия решения, теории автоматизированного управления. Знания и навыки, получаемые при изучении "Модели и методы анализа проектных решений", используются при выполнении курсовых и дипломных проектов.

Программа реализуется в форме лекций, лабораторных работ и самостоятельной работе студентов, заключающейся в проработке лекций и подготовке к лабораторным работам.


    1. Перечень разделов (тем) необходимых дисциплин

      1. Алгебра и геометрия: методы решения алгебраических уравнений и систем.

      2. Вычислительная математика: численные методы решения дифференциальных уравнений и систем; способы аппроксимации исходной зависимости.

      3. Физика: теоретическая механика; статика; кинематика; динамика; термодинамика.

      4. Информатика: офисные приложения операционной среды.

      5. Алгоритмические языки и программирование: базовые конструкции процедурного программирования.




  1. Содержание дисциплины




    1. Федеральный компонент

Обще профессиональная дисциплина по выбору

ГОС ВПО: 230102 СД.ДС – 5.


    1. Лекционные занятия

Введение. Предмет, цели и задачи курса. Место математического моделирования в процессе автоматизированного проектирования. Определение математической модели (ММ) и математического моделирования. Классификация ММ и способы получения. Точность, адекватность и экономичность ММ. Понятие макромодели. Области адекватности моделей. Уровни функционального моделирования: с распределенными параметрами, с сосредоточенными параметрами. – 4 ч.

      1. Тема 1. Постановка задачи. Краевые условия. Преобразование ММ в ходе решения. Примеры задач с распределенными параметрами. Стационарные и нестационарные задачи. – 2 ч.

      2. Тема 2. Замена производных конечными разностями. Погрешности аппроксимаций, порядок погрешностей. Устойчивость разностных схем. Учет граничных условий первого и второго рода. Границы неправильной формы. – 4 ч.

      3. Тема 3. Метод взвешенных невязок. Метод Бубнова-Галеркина. Одновременная аппроксимация дифференциальных уравнений и краевых условий. Естественные краевые условия. Конечные элементы. Глобальные базисные функции. Требования гладкости базисных и весовых функций. Снижение требований к гладкости базисных функций.– 4 ч.

      4. Тема 4. Получение матрицы жесткости и вектора нагрузок конечного элемента. Ансамблирование конечных элементов. Двумерные задачи. Треугольный и прямоугольный конечный элементы. Бесконечные элементы. Нестационарные задачи. – 4 ч.

      5. Тема 5. Представление структуры в виде графов и эквивалентных схем. Аналогии между подсистемами. Топологические и компонентные уравнения. – 4 ч.

      6. Тема 6. Получение топологических уравнений на основе матрицы контуров и сечений. Способы формирования математических моделей систем: обобщенный, табличный, узловой, модифицированный узловой, расширенный узловой, переменных состояния. Модели элементов технических систем в различных базисах. – 4 ч.

      7. Тема 7. Методы моделирования на основе временного анализа и на основе преобразования Лапласа – 2 ч.

      8. Тема 8. Моделирование сложных технических объектов – 2 ч.




    1. Лабораторные занятия

      1. Вводное лабораторное занятие: знакомство со справочными системами и информационными ресурсами, а также примерами решения задач – 2 ч.

      2. Лабораторная работа 1. Исследование сплошных сред методом конечных разностей – 2 ч.

      3. Лабораторная работа 2. Исследование сплошных сред методом конечных элементов – 2 ч.

      4. Лабораторная работа 3. Исследование сплошных сред методом конечных элементов – 2 ч.

      5. Лабораторная работа 4. Исследование сплошных сред методом конечных элементов – 2 ч.

      6. Лабораторная работа 5. Моделирование однородных физических подсистем – 2 ч.

      7. Лабораторная работа 6. Моделирование сложных технических объектов – 2 ч.

      8. Итоговое лабораторное занятие: систематизация практических навыков, полученных в рамках изучаемой дисциплины – 2 ч.




    1. Практическая работа

2.4.1. Исследование сплошных сред методом конечных разностей – 2 ч.

2.4.2. Исследование сплошных сред методом конечных элементов – 2 ч.

2.4.3. Исследование сплошных сред методом конечных элементов – 2 ч.

2.4.4. Исследование сплошных сред методом конечных элементов – 2 ч.

2.4.5. Коллоквиум по пройденным темам – 2 ч.

2.4.6. Моделирование однородных физических подсистем – 2 ч.

2.4.7. Моделирование сложных технических объектов – 2 ч.

2.4.8. Моделирование сложных технических объектов – 2 ч.


    1. Курсовая работа

      1. Курсовая работа включает в себя анализ, проектирование и реализацию элементов конструкции. Тематика курсовой работы, как правило, связана с научно-исследовательской работой студента.

      2. Примерные темы курсовых работ:

        1. Расчет балочных конструкций методом конечных элементов.

        2. Расчет плоских ферм с помощью метода конечных элементов.

        3. Расчет рамных конструкций методом конечных элементов.




    1. Самостоятельная работа студентов

      1. Система MSC.Nastran for Windows 4: изучение базовых возможностей пакета; практическое использование его программной среды для выполнения лабораторных работ – 40 ч.

Рекомендуемая литература:

  1. Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows. М.: ДМК, 2001. – 446 с.

  2. Бате Н., Вилсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов, М.: Стройиздат, 1982. – 448 с.

  3. Рычков С.П. Моделирование конструкций в среде MSC.visual NASTRAN для WINDOWS. М.: NT Press, 2004 – 546 с.

      1. Система ANSYS 9: изучение базовых возможностей пакета; практическое использование его программной среды для выполнения лабораторных работ – 46 ч.

Рекомендуемая литература:

  1. Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера: Практическое руководство. М.: УРСС, 2004. – 272 с.

  2. Чигарев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженера: Справочное пособие. М.: Машиностроение, 2004. – 496 с.

  3. Басов К.А., ANSYS. Справочник пользователя М.: ДМК, 2005. – 639 с.




    1. Вопросы к экзамену

      1. Матричная форма записи основных соотношений теории упругости.

      2. Понятия о конечных элементах.

      3. Основные этапы практической реализации.

      4. Конечные элементы.

      5. Построение сетки конечных элементов.

      6. Граничные условия в методе К.Э.

      7. Точность результатов.

      8. Линейный упругий элемент. Матрица жесткости.

      9. Матрица жесткости системы упругих элементов.

      10. Стержневой элемент. Учет распределенной нагрузки.

      11. Произвольное расположение элементов на плоскости.

      12. Матрица жесткости для произвольно расположенных в плоскости элементов.

      13. Произвольное положение элементов в пространстве. Матрица жесткости.

      14. Балочный элемент. Матрица жесткости.

      15. Функции формы конечных элементов и матрица жесткости.

      16. Линейный плоский треугольный элемент.

      17. Квадратичный треугольный элемент.

      18. Изгиб пластин.

      19. Расчет пластин. Основные процедуры конечно-элементного анализа.

      20. Вариационный метод построения матрицы жесткости конечных элементов.

      21. Трехмерные элементы.

      22. Программное обеспечение МКЭ.




    1. Оценочные критерии

Студент получает зачет по изучаемой дисциплине в случае, если он свободно владеет основными теоретическими понятиями и определениями, а также умеет правильно использовать рассмотренные практические методы.


  1. Учебно-методические материалы по дисциплине

    1. Используемая и рекомендуемая литература

Основная:

      1. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. М., 1986.

      2. Флетчер К. Численные методы на основе метода Галеркина. М., 1988.

      3. Бреббия К., Теллес Ж., Вроубел Л. Методы граничных элементов. М., 1987.

      4. Самарский А.А. Введение в численные методы. М.: Наука, 1982 г.

Дополнительная:

      1. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования. –М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 2003г

      2. Алямовский А.А. SolidWorks/Cosmos Works. Инженерный анализ методом конечных элементов. М.: ДМК, 2004. – 432 с.

      3. Хог Э., Чой К., Комков В. Анализ чувствительности при проектировании конструкций / Пер. с англ. - М.: Мир, 1988. – 428 с.




  1. Учебно-методическая (технологическая) карта дисциплины




Номер недели

Номер темы

Вопросы,

изучаемые на лекции

Занятия

Используемые наглядные

и методические пособия

Самостоятельная

работа студентов

Форма контроля

Практические

Лабораторные


Содержание

Часы

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

вв.1




2.4.1

2.3.1

2.4.1

2.4.1

10

злр 2

2

1

2.2.1

-

3

2

2.2.2

-

2.3.2

2.4.1

злр

4

2.4.2

5

3

2.2.3

-

2.3.3

2.4.1

злр

6

2.4.3

7

4

2.2.4

-

2.3.4

2.4.1

злр

8

2.4.4

9

5

2.2.5

-

2.3.5

2.4.2

2.4.2

5

злр

10

2.4.5

11

6

2.2.6

-

2.3.6

2.4.2

2.4.2

5

злр,


12

2.4.6

13

7

2.2.7

-

2.3.7

2.4.2

2.4.2

5

злр, сб.3

14

2.4.7

15

8

2.2.8

2.4.8

2.3.8




1 Введение

2 Защита отчета о выполнении лабораторной работы

3 Собеседование по результатам самостоятельной работы студентов





Скачать 112,85 Kb.
оставить комментарий
Бушманов А.В
Дата29.09.2011
Размер112,85 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

наверх