- Артикул:00-01006365
- Автор: Акимов П.А., Кайтуков Т.Б., Мозгалева М.Л., Сидоров В.Н.
- ISBN: 978-5-4323-0066-9
- Обложка: Твердый переплет
- Издательство: АСВ (все книги издательства)
- Город: Москва
- Страниц: 432
- Формат: 60х90/16
- Год: 2014
- Вес: 615 г
- Серия: Учебное пособие для ВУЗов (все книги серии)
Развернуть ▼
Содержание книги подразделено на четыре главы, в которых приводятся сведения о современных языках программирования, системах программирования и пакетах компьютерной математики, рассматриваются основы численных и численно-аналитических методов и описываются их приложения к решению конкретных прикладных задач, главным образом строительной направленности.
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.
Оглавление
Предисловие
Глава 1. Современные языки и системы программирования
Почему MATLAB?
§ 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 основных конструкций современных языков программирования
§ 1.5. Понятие об объектно-ориентированном программировании
§ 1.6. Свойства языков программирования и требования к ним
§ 1.7. Обзор современных языков программирования и их применение для решения вычислительных задач
§ 1.8. Обзор современных систем компьютерной математики
§ 1.9. FORTRAN и MATLAB - лучшие средства автоматизации решения вычислительных задач
Глава 2. Основы работы и программирования в системе MATLAB
Часть 1. Графический интерфейс пользователя и простейшиие вычисления
§ 2.1. Особенности графического интерфейса пользователя
§ 2.2. Командное окно системы MATLAB
§ 2.3. Рабочее пространство системы MATLAB
§ 2.4. Скляры и массивы. Индексированные переменные
§ 2.5. Форматы представления вещественных чисел
§ 2.6. Арифметические выражения
§ 2.7. Элементарные математические функции
Часть 2. Визуализация результатов вычислений.
§ 2.8. Особенности графической подсистемы MATLAB
§ 2.9. Построение графиков функций одной переменной
§ 2.10. Оформление графиков и графических окон
§ 2.11. Средства управления в графическом окне
§ 2.12. Общее знакомство с трехмерной графикой в MATLAB
Часть 3. Вычисления с действительными и комплексными массивами чисел
§ 2.13. Операции отношения и логические операции над числами
§ 2.14. Формирование одномерных числовых массивов
§ 2.15. Матрицы и векторы. Двумерные массивы чисел
§ 2.16. Вычисления с массивами
Часть 4. Стандартные средства решения некоторых типовых задач линейной алгебры и математического анализа
§ 2.17. Решение систем линейных алгебраических уравнений
§ 2.18. Решение некоторых задач линейной алгебры. Матричные функции
§ 2.19. Разреженные матрицы
§ 2.20. Решение нелинейных уравнений
§ 2.21. Поиск минимального значения функции
§ 2.22. Численное интегрирование
§ 2.23. Операции над полиномами
§ 2.24. Интерполяция и аппроксимация данных
Часть 5. Символьные вычисления.
§ 2.25. Создание символьных переменных, выражений и матриц
§ 2.26. Символьные вычисления
§ 2.27. Визуализация результатов символьных вычислений
Часть 6. Основы программирования на М-языке.
§ 2.28. Основные понятия программирования в системе MATLAB
§ 2.29. Создание и использование М-файлов
§ 2.30. Управляющие структуры
§ 2.31. Работа с файлами
§ 2.32. Форматный ввод-вывод данных
§ 2.33. Рекурсивные файл-функции. Производительность файл-функций
§ 2.34. Файл-функции с переменным числом входных параметров и выходных значений
§ 2.35. Диалоговые программы
§ 2.36. Анимационные эффекты
§ 2.37. Контроль входных и выходных параметров файл-функции
§ 2.38. Отладка программы
Часть 7. Создание программ с визуальным интерфейсом
§ 2.39. Понятие о графическом интерфейсе пользователя (GUI)
§ 2.40. Общие сведения о визуальной среде GUIDE
§ 2.41. Программирование событий в MATLAB
§ 2.42. Свойства основных компонентов в MATLAB
§ 2.43. Диалоговые окна в MATLAB
§ 2.44. Динамическое создание компонентов
§ 2.45. Создание меню
§ 2.46. Некоторые рекомендации по созданию приложений с графическим интерфейсом пользователя
Лабораторный практикум к Главе 2
Лабораторная работа 2.1. Запись арифметических выражений
Лабораторная работа 2.2. Вычисление корней квадратного уравнения
Лабораторная работа 2.3. Определение наибольшего и наименьшего значения функции на отрезке и построение ее графика
Лабораторная работа 2.4. Вычисление суммы
Лабораторная работа 2.5. Массивы
Лабораторная работа 2.6. Вычисление скалярного произведения векторов
Лабораторная работа 2.7. Графическое решение системы нелинейных уравнений
Лабораторная работа 2.8. Символьные вычисления
Глава 3. Численные методы решения прикладных задач
§ 3.1. Численное решение краевой задачи о поперечном изгибе балки
§ 3.2. Численное решение задачи об устойчивости сжатого стержня
§ 3.3. Численное решение краевой задачи для уравнения Пуассона
§ 3.4. Численное решение задачи Коши (задачи с начальными условиями)
§ 3.5. Численное решение задачи теплопроводности
§ 3.6. Решение задачи линейного программирования
§ 3.7. Метод конечных элементов (МКЭ) (на примере краевой задачи для обыкновенного дифференциального уравнения изгиба растянуто-изогнутой балки)
§ 3.8. Численные подходы к обработке данных эксперимента
Метод наименьших квадратов
Лабораторный практикум к Главе 3
Лабораторная работа 3.1. Численное решение краевой задачи о поперечном изгибе балки
Лабораторная работа 3.2. Численное решение задачи об устойчивости сжатого стержня
Лабораторная работа 3.3. Численное решение краевой задачи для уравнения Пуассона
Лабораторная работа 3.4. Численное решение задачи Коши о поперечном изгибе консольной балки
Лабораторная работа 3.5. Численное решение задачи теплопроводности
Лабораторная работа 3.6. Численное решение задачи линейного программирования
Лабораторная работа 3.7. Численное решение задачи об изгибе растянуто-изогнутой балки методом конечных элементов
Лабораторная работа 3.8. Построение оптимальной прямой по методу наименьших квадратов
Глава 4. Численно-аналитические методы решения прикладных задач
§ 4.1. Универсальный метод построения матриц жесткости и векторов нагрузок конечных элементов при решении одномерных задач расчета конструкций
§ 4.2. Вычисление функций от матриц
§ 4.3. Дискретно-континуальный метод решения задачи теплопроводности
§ 4.4. Дискретно-континуальный метод решения задачи о колебаниях балки при ударе
§ 4.5. Аналитический метод вычисления геометрических характеристик поперечных сечений элементов конструкций, использующий теорию обобщенных функций
Лабораторный практикум к Главе 4
Лабораторная работа 4.1. Решение задачи о поперечном изгибе балки на упругом основании методом конечных элементов
Лабораторная работа 4.2. Вычисление функций от матрицы
Лабораторная работа 4.3. Численно-аналитическое решение задачи теплопроводности
Лабораторная работа 4.4. Численно-аналитическое решение задачи о колебаниях балки при ударе
Лабораторная работа 4.5. Вычисление геометрических характеристик сечения
Библиографический список
Рекомендуем
