Численные методы решения краевых задач в проектировании
АННОТАЦИЯ

В дисциплине «Численные методы решения краевых задач в проектировании» изучаются:

  • место математических моделей в проектировании;
  • типовые модели и их реализация;
  • некоторые математические методы анализа моделей.

Особое внимание уделяется

  • численному решению краевых задач для обыкновенных дифференциальных уравнений и систем;
  • полуаналитическим методам решения краевых задач;
  • методам решения краевых задач для уравнений в частных производных;
  • методу конечных элементов.
Знания, полученные при изучении дисциплины, помогут в таких сферах инженерной и научной деятельности, как проектирование электронных устройств, антенно-фидерного оборудования, исследованию механических и тепловых явлений и т.п.
СТРУКТУРА КУРСА

СТРУКТУРА ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ

Раздел 1. Постановка и примеры задач проектирования.

Математические модели. Последовательный анализ в задачах проектирования.

Раздел 2. Некоторые численные методы анализа математических моделей

Решение краевых задач для обыкновенных дифференциальных уравнений.

Постановка задачи, классификация задач.

  • Метод стрельбы;
  • метод сеток;
  • метод прогонки;
  • полуаналитические методы: метод коллокаций, метод Галеркина.

Раздел 3. Численное решение уравнений в частных производных

  • Постановка задачи. Классификация задач. Разностные схемы; общие понятия: сходимость, устойчивость, аппроксимация;
  • решение задачи Коши для уравнения теплопроводности;
  • разностные схемы для уравнений эллиптического и гиперболического типа;
  • основные идеи метода конечных элементов; разбиение области и построение ансамбля. Численные процедуры

СТРУКТУРА ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ

Перечень лабораторных работ:

Раздел 1.

  1. Метод Рунге-Кутта.

 Раздел 2.

  1. Метод стрельбы;
  2. Метод стрельбы для линейной краевой задачи;
  3. Метод сеток;
  4. Метод Галеркина;

 Раздел 3.

  1. Решение задачи Дирихле для уравнения Лапласа;
  2. Решение параболической задачи;
  3. Решение гиперболической задачи.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
 
Дисциплина (ы) ,
в которых используется данный курс
Название
Название
ООП Код (ы)
Уровень обучения  
Семестр  
Количество часов
(Всего / Аудиторные / СРС [кредиты])
Подразделение разработчик ЭОР Институт -
Кафедра -
Разработчики ЭОР

ФИО, должность, институт, кафедра
ФИО
ФИО

(если в курс входят ВЛР или ВЛ, то в разработчиках указывать создателей этих ресурсов)
ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ СВЯЗИ С ПРЕПОДАВАТЕЛЕМ

ФИО Должность Телефон
e-Mail
(указать один основной контакт)

Copyright ©2014.
Tomsk Polytechnic University, All rights reserved.

Уровень квалификации: Начальный