Читать онлайн «Вычислительные методы в компьютерном инжиниринге: учебное пособие»
Автор Нина Огородникова
О. М. Огородникова
Вычислительные методы
в компьютерном инжиниринге
1
Министерство образования и науки Российской Федерации
Уральский федеральный университет
имени первого Президента России Б. Н. Ельцина
О. М. Огородникова
Вычислительные методы
в компьютерном инжиниринге
Учебное пособие
Екатеринбург
УрФУ
2013
2
УДК 004. 4:621. 01
ББК 32. 973. 26-012. 2+34. 42
О39
Рецензенты:
кафедра технологии машиностроения и методики профессионального обу-
чения Машиностроительного института РГППУ;
д-р техн. наук А. М. Потапов, главный научный сотрудник Института вы-
сокотемпературной электрохимии УрО РАН;
заместитель директора по научной работе Челябинского института путей
сообщения В. Л. Федяев. Огородникова, О. М. О39 Вычислительные методы в компьютерном инжиниринге: учебное по-
собие / О. М. Огородникова – Екатеринбург : УрФУ, 2013. 130 с. ISBN 978-5-7996-0816-3
В учебном пособии изложены необходимые сведения о терминоло-
гии и методах вычислительной математики, предваряющие углубленное
изучение компьютерного инжиниринга в машиностроении. Рассмотрены
уравнения и системы уравнений, задачи интерполяции и аппроксимации,
численное решение дифференциальных уравнений в частных производных,
метод конечных разностей и метод конечных элементов. Учебное пособие
ориентировано на бакалавров и магистров, обучающихся по направлениям
220700 «Автоматизация технологических процессов и производств» и
221000 «Мехатроника и робототехника». Пособие будет полезно студентам
и специалистам, интересующимся компьютерным инженерным анализом и
такими популярными программами как ANSYS, NASTRAN, ABAQUS и др. УДК 004. 4:621. 01
ББК 32. 973. 26-012. 2+34. 42
ISBN 978-5-7996-0816-3
© Уральский федеральный университет, 2013
3
Оглавление
Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
ТЕМА 1. Компьютерное и математическое моделирование в
инженерных задачах ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
. 9
1. 1. Расчетные параметры в инженерных задачах ... ... ... ... ... ... ... ... . . 9
1. 2. Концепция моделирования инженерных объектов... ... ... ... ... . 11
1. 3. Моделирование нанообъектов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 14
1. 4. Программное обеспечение для математических расчетов... 17
Вопросы для самоконтроля ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 19
ТЕМА 2. Точность компьютерных вычислений... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
2. 1. Источники погрешности расчетных результатов... ... ... ... ... ... . 19
2. 2. Представление чисел в компьютерных вычислениях... ... ... ... 22
2. 3.
