Fortran Part 3
.pdfФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
_____________________
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
__________________________________________________________________
Кафедра информатики и прикладной математики
РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ
для выполнения лабораторных и практических работ по информатике
Часть 3
«Численные методы, алгоритмы и программы решения задач на ЭВМ»
Студент: _______________________________
Факультет: _____________________________
Курс: __________________________________
Группа: ________________________________
Преподаватель: _________________________
Москва 2014
Результаты сдачи контрольных мероприятий студентом ______________________
Контрольное мероприятие |
Преподаватель |
Отметка о зачете |
Подпись |
Лабораторная работа 1 |
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторная работа 2 |
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторная работа 3 |
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторная работа 4 |
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторная работа 5 |
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторная работа 6 |
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторная работа 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольное задание 1 |
|
|
|
|
|
|
|
Контрольное задание 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЗАЧЕТ
Рабочая тетрадь предназначена для студентов факультетов МГСУ, изучающих курс «Информатика». В рабочей тетради представлены семь лабораторных работ, как правило, выполняемых студентами в третьем семестре. Приведены формы для оформления результатов ручного счета, программ и результатов выполнения работы на ЭВМ.
Принятые в заданиях номера факультетов МГСУ
Ф-тет |
ПГС |
ТЭС |
ГСС |
СТ |
ГСХ |
МиАС |
ЭУМС |
ВиВ |
ТиВ |
ИФО |
И С Т А С |
И А Ф |
К |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Во всех лабораторных работах G - номер группы, S - номер студента по журналу.
Составители:
профессора, доктора технических наук А.М. Белостоцкий, П.А. Акимов профессор, кандидат физико-математических наук Ю.В. Осипов доцент, кандидат технических наук Т.Б. Кайтуков профессор, кандидат технических наук Ж.И. Мсхалая
2
Лабораторная работа № 1.
Решение краевой задачи методом конечных разностей
Задание. Решить краевую задачу методом конечных разностей. Постановка задачи:
y p x y f x ; |
x 0, l |
|
|
краевые условия |
|
y 0 g1 |
||
|
|
|
y l g 2 |
|
|
l=___, g1=___, g2=___, c=____
p(x)=_________________
f(x)=__________________
1.Решить задачу на ЭВМ (N=__).
2.Решить задачу вручную (N=__).
Выполнение лабораторной работы
Вариант: S=________ , G=________ , K=_________
Разностная схема (расположение точек разбиения при N=__ с нумерацией)
Текст программы
3
Результаты счета
4
График полученной функции x
y
Ручной счет (N=___)
Разностная схема (расположение точек разбиения при N=_____ с нумерацией)
i=2 x2=______ p2=________________________ f2=______________________
i=3 x3=______ p3=________________________ f3=______________________
i=4 x4=______ p4=________________________ f4=______________________
Система конечно-разностных уравнений (для всех точек) .
Или, исключая y1= y5=0,
|
Решение методом Гаусса |
|
Расширенная матрица |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5
|
Прямой ход |
|
|
|
1-й шаг |
|
|
2-й шаг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обратный ход |
|
|
|
|
Система с треугольной матрицей: |
|
||
|
y1 |
y2 |
y3 |
|
|
|
y2 |
y3 |
|
|
|
|||
|
|
|
y3 |
|
|
|
|
||
|
Вычисление неизвестных |
|
|
|
Из 3-го уравнения: |
|
|
|
|
Из 2-го уравнения: |
|
|
|
|
Из 1-го уравнения: |
|
|
|
|
Ответ: |
|
График полученной функции |
x |
|
y
Лабораторная работа № 1 |
Фамилия И. О. |
Дата |
Подпись |
|
|
|
|
Работу выполнил: |
Студент |
|
|
Выполнение на ЭВМ: |
Преподаватель |
|
|
Ручной счет: |
Преподаватель |
|
|
6 |
|
|
|
Лабораторная работа № 2.
Устойчивость сжатого стержня
Задание. Решить задачу определения критической силы и формы потери устойчивости для сжатого стержня методом конечных разностей.
Постановка задачи:
Ry" Py, |
x (0,l) |
|
|
0 |
|
y(0) |
|
|
|
0 |
|
y(l) |
|
|
R=___________
1.Решить задачу на ЭВМ (N=__).
2.Решить задачу вручную (N=__).
Выполнение лабораторной работы (N=__)
Вариант: S=________ , G=________ , K=_________
Разностная схема (расположение точек разбиения при N=__ с нумерацией)
Текст программы
7
Результаты счета
8
График формы потери устойчивости при минимальной критической силе
Pmin=____.
x
y
Ручной счет (N=___)
Разностная схема (расположение точек разбиения при N=__ с нумерацией)
x1=_______ R1=_______
x2=_______ R2=_______
x3=_______ R3=_______
9
|
Конечно-разностные уравнения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Матричный вид |
|
|
A y=pB y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
A |
|
|
B |
|
|
|
1 |
|
, |
, |
y y |
2 |
. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
Итерационный процесс
A A 1B |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
v (0) |
(1,1,1) ; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
k=0: (0) |
|
|
v(0) |
|
|
|
||||||||||
|
|
y (0) |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
v (0) |
|
|||
|
|
|
(0) |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
v |
(1) |
~ |
|
(0) |
|
|
|
|
|
|||||||
|
Ay |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
k=1: (1) |
|
|
v(1) |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
y (1) |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
v (1) |
|
||||
|
|
(1) |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|||
|
|
||
|
|||
|
|
|
10