Реферат: Программа дисциплины опд. «Математические методы моделирования физических процессов» для студентов специальности 140404 Атомные электростанции и установки специализации «Монтаж,
Федеральное агентство по образованию
ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
________________С.Б.Бурухин
«____» ____________2009г
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ОПД.Ф7.«Математические методы моделирования
физических процессов»
для студентов специальности 140404 – Атомные электростанции и установки специализации «Монтаж, наладка и ремонт оборудования АЭС»
направления подготовки 140400 – Техническая физика
Форма обучения: заочная
Объем дисциплины и виды учебной работы по заочной форме обучения в соответствии с учебными планами
Вид учебной работы
Всего часов
Семестры
5
6
Общая трудоемкость дисциплины
160
60
100
Аудиторные занятия
26
10
16
Лекции
6
2
4
Практические занятия и семинары
Лабораторные работы
20
8
12
Курсовой проект (работа)
КР
Самостоятельная работа
134
50
84
Расчетно-графические работы
-
-
-
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)
Зачет
Зачет,Экзамен
Обнинск 2009
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 140400 – Техническая физика.
Программу составил:
_______________Г.А. Эпов, к ф.-м. наук, доцент
^ Программа рассмотрена на заседании кафедры МиПК АЭС
(протокол №2 от 23.09.2009 г.)
Заведующий кафедрой МиПК АЭС___________Н.П.Сердунь
СОГЛАСОВАНО:
Начальник Учебно-методического Декан Физико-энергетического
управления факультета
________________ Ю.Д.Соколова _____________В.И.Белозеров
«_____»__________2009 г. «____»___________2009 г.
^
1. Цели и задачи дисциплины
Цель и задачи курса – научить студентов формулировать и решать задачи механики для выполнения расчетов на прочность и жесткость элементов конструкций под действием статических нагрузок. В программу включены расчеты балок и тонкостенных оболочек. Основное внимание при этом уделено математическим методам их решения при использовании компьютерной техники. Для практической реализации этой цели в программу включены курсовые работы и лабораторные занятия в компьютерном классе.
^ 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
После изучения всех разделов курса студенты должны:
Знать основные принципы статики твердого деформируемого тела, основы теории и методы расчета на прочность и жесткость элементов конструкций и современные алгоритмические языки для выполнения расчетов при использовании ВТ;
Уметь составлять силовые схемы элементов конструкций, получать необходимые уравнения, краевые и начальные условия и проводить расчет на прочность балок и тонкостенных оболочек; разрабатывать вычислительные программы и использовать средства вычислительной техники для исследования напряженного состояния.
Иметь представление о роли расчета на прочность при прогнозировании ресурса и надежности конструкций.
^ 3. Содержание дисциплины
3.1. Содержание разделов, темы лекций
5-й семестр
3.1.1. Введение. Содержание и основные задачи курса, его роль в подготовке инженеров атомной энергетики. Задачи атомной энергетики.
Ознакомление с возможностями вычислительной техники на примере расчета состава бетона. Нахождение интеграла и производной функции с использованием ЭВМ.
Математическая теория изгиба балок (2 часа)
3.1.2. Основы теории изгиба балок. Напряжения, поперечные силы и изгибающие моменты в поперечных сечениях балки при изгибе и их связь с функцией прогиба. Вывод дифференциального уравнения изгиба балок.
3.1.3. Нахождение изгибающих моментов и прогиба балки с точечной нагрузкой, приложенной между двумя шарнирными опорами
3.1.4. Нахождение изгибающих моментов и прогиба балки с точечной нагрузкой, приложенной к краю балки, жестко закрепленной к стене (0.5 часа)
3.1.5. Нахождение изгибающих моментов и прогиба балки с распределенной нагрузкой, приложенной между двумя шарнирными опорами (0.5 часа)
3.1.6. Нахождение изгибающих моментов и прогиба балки с точечной нагрузкой, приложенной между шарнирной опорой и стеной. Решение статически неопределимых задач (0.5 часа)
3.1.7. Обзор основных положений теории изгиба балок. Контрольные вопросы (0.5 часа)
6-й семестр
Теория тонкостенных оболочек (4 часа)
3.1.8. Напряжения в тонкостенном сосуде в виде герметичного цилиндра с избыточным давлением внутри. Вывод формулы Лапласа (0.5 часа)
3.1.9. Нахождение напряжений в оболочке герметичного конуса с избыточным давлением внутри с помощью ЭВМ (0.5 часа)
3.1.10. Нахождение напряжений в оболочке герметичной сферы с избыточным давлением внутри с помощью ЭВМ (0.5 часа)
3.1.11. Нахождение напряжений в оболочке сферы с заданным температурным полем по оболочке с помощью ЭВМ (1 час)
3.1.12. Нахождение напряжений в оболочке трубы с заданным температурным полем по оболочке с помощью ЭВМ (1 час)
3.3.14. Обзор основных положений теории оболочек. Контрольные вопросы. (0.5часа)
^ 3.2. Лабораторные работы
5-ый семестр, 8 часов
№п/п
№ раздела дисциплины
Наименование лабораторной работы
Часов
1
3.1.1
Разработка фортран программы расчета состава бетона
1
2
3.1.1
Разработка фортран программы расчета производной и интеграла аналитической функции. Сравнение численных и аналитических результатов
1
3
3.1.3
Разработка фортран программы расчета реакций опор, внутренних сил, моментов сил, напряжений и прогибов в балке с приложенной точечной нагрузкой между двумя опорами
2
4
3.1.4
Разработка фортран программы расчета реакции и момента в стене для балки с точечной нагрузкой на другом ее краю Нахождение внутренних сил, моментов сил, напряжений и прогибов в этой балке
2
5
3.1.6
Разработка фортран программы расчета реакций опор и момента в стене, внутренних сил, моментов сил, напряжений и прогибов в балке с приложенной точечной нагрузкой между шарнирной опорой и стеной
2
^ 6-ой семестр, 12 часов
№п/п
№ раздела дисциплины
Наименование лабораторной работы
Часов
1
3.1.8
Разработка фортран программы расчета внутреннего давления и напряжений в герметичном сосуде в виде цилиндра, частично заполненного жидкостью и газом под давлением
2
2
3.1.9
Разработка фортран программы расчета внутреннего давления и напряжений в герметичном сосуде в виде конуса, частично заполненного жидкостью и газом под давлением
2
3
3.1.10
Разработка фортран программы расчета внутреннего давления и напряжений в герметичном сосуде в виде сферы, частично заполненной жидкостью и газом под давлением
2
4
3.1.11
Разработка фортран программы расчета стационарных одномерных температурных полей и напряжений в стенках оболочек и трубопроводов при заданных условиях теплообмена на поверхностях
6
^ 3.4. Курсовые работы
6-ой семестр
3.4.1. Расчет температурных полей и напряжений в оболочке вращения при заданных условиях теплообмена на поверхностях
Задание: Разработать блок-схему и Фортран-программу расчета температурных полей и напряжений в окружных сечениях оболочки при заданных условиях теплообмена на поверхностях. В отчёт о проделанной работе включить: текст данного задания; вывод алгоритмов расчета температурных полей и напряжений в оболочке вращения при общих условиях теплообмена на его поверхностях; разработанную Фортран-программу расчета температурных полей и напряжений при заданных условиях теплообмена на поверхностях; результаты расчета температурных полей и напряжений и заключение о проделанной работе с кратким изложением полученных результатов.
^ 3.5. Формы текущего контроля
5-ый семестр
№п/п
Разделы
Форма контроля
Недели
1
Расчет реакций опор в балке со сложным нагружением по длине
Контрольная работа
4-ая
^ 6-ой семестр
№п/п
Разделы
Форма контроля
Недели
1
Расчет напряжений в сосудах с избыточным давлением внутри
Контрольная работа
4-ая
2
Расчет температурных напряжений в оболочках трубопроводов
Контрольная работа
15-ая
^ 3.6. Самостоятельная работа
5-ый семестр
№п/п
Темы, разделы
Литература
Часов
1
Разработка фортран программы расчета системы 2 дифференциальных уравнений
Липовцев Ю.В., Третьякова О.Н. Высшая математика для инженеров.-М.: Вузовская книга, 42008.- 480 с.
10
2
Разработка фортран программы расчета реакций опор, внутренних сил, моментов сил, напряжений и прогибов в балке с приложенной распределенной нагрузкой между двумя опорами
Липовцев Ю.В., Третьякова О.Н. Высшая математика для инженеров.-М.: Вузовская книга, 2008.- 480 с.
20
3
Разработка фортран программы расчета реакций опор и момента в стене, внутренних сил, моментов сил, напряжений и прогибов в балке с приложенной распределенной нагрузкой между шарнирной опорой и стеной
Липовцев Ю.В., Русин М.Ю. Прикладная теория упругости. М.: Дрофа, 2008. – 448 с.
20
^ 6-ый семестр
№п/п
Темы, разделы
Литература
Часов
1
Разработка фортран программы расчета внутреннего давления и напряжений в герметичном сосуде в виде усеченного конуса, частично заполненного жидкостью и газом под давлением
Липовцев Ю.В., Третьякова О.Н. Механика для инженеров.-М.: Вузовская книга, 2005.- 381
20
2
Разработка фортран программы одновременного расчета стационарных одномерных напряжений в стенках трубопроводов при заданных условиях теплообмена и избыточном давлении
Липовцев Ю.В.Расчет на прочность оболочек вращения. Температурные напряжения. Учебное пособие. Обнинск, ИАТЭ, 2002. –62 с.
64
Темы и разделы самостоятельной работы входят в курсовую работу
^ 5. Учебно-методические материалы по курсу
«Математические методы моделирования физических процессов»
5.1. Основная литература
5.1.1. Липовцев Ю.В., Русин М.Ю. Прикладная теория упругости. М.: Дрофа, 2008. – 448 с.
5.1.2. Степин П.А. Сопротивление материалов.- М.: Высшая школа, 1983.-303 с.
5.1.3. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. -М.: Высшая школа, 1968. –260 с.
5.1.5.Липовцев Ю.В., Третьякова О.Н. Высшая математика для инженеров.-М.: Вузовская книга, 2008.- 480 с.
Дополнительная литература
5.2.1. Араманович И.Г. и Левин В.И. Уравнения математической физики. –М.: Наука,1969. –287 с.
5.2.2. Беляев Н.М. Сопротивление материалов.- М.: Наука, 1976. -581 с.
5.2.3. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. -М.: Наука, 1985. –535 с.
^ 5.3. Учебно-методические и наглядные пособия
5.3.1. Липовцев Ю.В. Механика материалов и конструкций АЭС. Учебное пособие. Обнинск: ОИАТЭ, 1987
5.3.2.Липовцев Ю.В. Расчет на прочность элементов АЭС. Учебное пособие. Обнинск, ОИАТЭ, 1988
5.3.3.Липовцев Ю.В. Расчет температурных напряжений в элементах ядерных энергетических установок. Учебное пособие. Обнинск: ОИАТЭ, 1989
5.3.4.Липовцев Ю.В. Расчет на прочность статически неопределимых систем с применением ЭВМ. Учебное пособие. Обнинск: ОИАТЭ, 1989
5.3.5.Липовцев Ю.В. Вычислительная математика в примерах и задачах механики. Учебное пособие. Обнинск: ОИАТЭ, 1989
5.3.6.Липовцев Ю.В. Устойчивость равновесия элементов конструкций. Учебное пособие. Обнинск: ОИАТЭ, 1990
5.3.7.Липовцев Ю.В. Теория напряжений и расчет на прочность статически неопределимых систем. Учебное пособие. Обнинск: ОИАТЭ, 1991
5.3.8. Липовцев Ю.В. Благов А.В. Алгоритмы решения краевых задач изгиба тонких упругих пластин. Учебное пособие. Обнинск: ОИАТЭ, 2002. – 67 с.
Литература имеется в библиотеке ИАТЭ в кабинете курсового проектирования на кафедре
6. Материально-техническое обеспечение
6.1.Компьютерный класс, Ауд 2-611.
7. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
7.1. Для эффективного проведения лабораторных работ необходимо приобрести и установить в компьютерном классе лицензионную версию современного фортрана. Например «Compaq Visual Fortran 6».
еще рефераты
Еще работы по разное
Реферат по разное
Программа дисциплины Системы массового обслуживания Семестр
17 Сентября 2013
Реферат по разное
Программа дисциплины Имитационное моделирование экономических процессов Семестры
17 Сентября 2013
Реферат по разное
Программа дисциплины [Введите название дисциплины] для направления/ специальности [код направления подготовки и «Название направления подготовки» ] подготовки бакалавра/ магистра/ специалиста Правительство Российской Федерации
17 Сентября 2013
Реферат по разное
Программа дисциплины Управление проектами для направления 080100. 62 название «Экономика»
17 Сентября 2013