annot_24.05.02_psoutzard (1016545), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Одной из главныхзадач при этом является освещение прикладных аспектов дисциплины, ориентация студентовв области многочисленных приложений методов оптимизации.Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:-изучение численных методов решения задач о приближении функций;освоение численных методов одномерной и многомерной оптимизации;выработка умения анализировать полученные результаты;развитие творческого мышления студентов при решении практических задач;обучение методам организации и проведения вычислительного эксперимента;обучение студентов навыкам работы с многофункциональной системойинженерных и научных расчетов MATLAB в процессе выполнения расчетно-графическихработ по методам оптимизации;привитие навыков самостоятельного изучения научной литературы почисленным методам.Требования к результатам освоения дисциплиныВ результате изучения дисциплины обучающийся должен:ЗНАТЬ:теоретические основы теории оптимизации;наиболее распространѐнные методы и алгоритмы оптимизации;основные понятия и методы дискретной математики.УМЕТЬ:использовать математические методы в технических приложениях;проводить расчѐты на основе построенных математических моделей;применять для решения задач численные методы с использованием современныхвычислительных машин.ВЛАДЕТЬ:- методами математического анализа;основными методами работы на ПЭВМ с прикладными программнымисредствами.Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующихобщекультурных компетенций:- способностью представить современную картину мира на основе целостнойсистемы естественнонаучных и математических знаний, ориентироваться в ценностях бытия,жизни, культуры ( ОК-1);- владением культурой мышления, способен к обобщению, анализу, критическомуосмыслению, систематизации, прогнозированию, постановке целей и выбору путей ихдостижения, умеет анализировать логику рассуждений и высказываний (ОК-7);Содержание дисциплины№НаименованиеСодержание разделап/празделадисциплиныТема 1.1.
Задачи1 оптимизацииОпределение границ системы. Независимыепеременные и модель системы. Основные понятия.Некоторые примеры.Тема 1.2.Задачиоптимальногопроектирования.2 Классификация задачЗадачи оптимального планирования. Классы задачоптимизацииоптимизации.Тема 1.3.Условия оптимальности функции однойАналитические основыпеременной. Условия оптимальности функции3безусловной оптимизации многих переменных. Обзор численных методовотыскания безусловного экстремума.
Примерызадач оптимизацииОптимальный и пассивный поиск. МетодыТема 2.1.последовательного поиска: метод дихотомии, методЧисленные методыФибоначчи, метод золотого сечения. Методы4 отыскания безусловного полиномиальной аппроксимации. Методы сэкстремума в одномерном использованием производных.случае5Тема 3.1.Градиентные методы6Тема 3.2. МетодыспускаТема 3.3. Метод7 сопряженныхнаправленийТема 4.1. Метод8НьютонаТема 4.2.9 Модификации методаНьютонаРелаксационнаяпоследовательность.Градиентныйметодсдроблениемшага.Градиентный метод с постоянным шагом. Осходимости градиентных методов.Метод наискорейшего спуска.
Эффектоврагов.Эвристическиесхемы.Методпокоординатного спуска.Сопряженные направления спуска. Методсопряженных градиентов.МатрицаГессе.Целеваяфункция.Ньютоновскоенаправлениеспуска.Методдробленияшага.Овражнаяструктура.Квадратичнаяскорость сходимости.Коэффициентдробленияшага.Исчерпывающийся спуск. Сильно выпуклаяТема 4.3.1ЛинейнаяскоростьлокальнойКвазиньютоновски функция.0сходимости.Поправочнаяматрица.Методе методыДавидона - Флетчера - Пауэлла.Кафедра «Математика и моделирование»С2.В.ОД.2 ПРИКЛАДНАЯ ТЕОРИЯ КОЛЕБАНИЯДисциплина базовой части Учебного плана подготовки специалиста для специальности23.05.01 (190109.65) «Наземные транспортно-технологические средства» по специализации«Подъемно-транспортные, строительные, дорожные средства и оборудование» имееттрудоемкость 3 зачетных единицы (включая 43 часа аудиторной работы студента при очной(О) форме обучения и 12 часов аудиторной работы студента при заочной (З) форме обучения, атакже выполнение курсовой работы).Дисциплина изучается:в 4 семестре (О);на 2 курсе (З).Форма аттестации:Защита курсовой работы, зачет в семестре 4 (О);Защита курсовой работы, зачет на 2 курсе (З) .Цели и задачи дисциплиныЦелью дисциплины "Теоретическая механика" является фундаментальнаяпрофессиональная подготовка в составе других дисциплин математического иестественно-научного цикла в соответствии с требованиями, установленными федеральнымгосударственным образовательным стандартом (приказ Минобрнауки России от 24.12.2010 №2077) для формирования у выпускника общекультурных и профессиональных компетенций,способствующих решению профессиональных задач в соответствии с видамипрофессиональной деятельности:производственнотехнологическая, организационно-управленческая, проектно-конструкторская,научноисследовательская.Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:- дать студенту первоначальное представление о постановке инженерных и техническихзадач, их формализации, выборе модели изучаемого механического явления;привить навыки использования математического аппарата для решенияинженерных задач в области механики;освоить основы методов статического расчета конструкций и их элементов;освоить основы кинематического и динамического исследования различныхмеханизмов и их элементов;формировать знания и навыки, необходимые для изучения рядапрофессиональных дисциплин;развивать логическое мышление и творческий подход к решениюпрофессиональных задач.подготовка студента к освоению дисциплин:С3.Б.3 «Детали машин и основы конструирования»;С3.Б.16 «Конструкции подъемно-транспортных, строительных, дорожныхсредств и оборудования»;С3.Б.17 «Грузоподъемные машины и оборудование»;С3.Б.19 «Строительные и дорожные машины и оборудование»;С3.Б.20 "Строительная механика и металлические конструкции подъемнотранспортных и строительно-дорожных машин».Требования к результатам освоения дисциплиныВ результате изучения дисциплины студент должен:ЗНАТЬ:основные понятия и аксиомы статики;методы расчета кинематических и динамических параметров движениямеханизмов;основные законы и положения динамики точки и твердого тела.УМЕТЬ:Использовать методы теоретической механики в технических приложениях прирешении конкретных прикладных задач;-применять математические методы, физические законы и вычислительнуютехнику при решении практических задач, обосновывать расчетные схемы конструкций имеханизмов.ВЛАДЕТЬ:методами статического и динамического расчета элементов конструкций имеханизмов.Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующихпрофессиональных компетенций:владением основными методами, способами и средствами получения, хранения,переработки информации, наличием навыков работы с компьютером как средствомуправления информацией (ПК-8);способностью разрабатывать конкретные варианты решения проблемпроизводства, модернизации и ремонта наземных транспортно-технологических средств,проводить анализ этих вариантов, осуществлять прогнозирование последствий, находитькомпромиссные решения в условиях многокритериальности и неопределенности (ПК-14);способностью использовать прикладные программы расчета узлов, агрегатов исистем транспортно-технологических средств и их технологического оборудования (ПК- 15).Содержание дисциплиныСЕМЕСТР 4Введение.Введение в курс прикладной теории колебаний.
Практическая значимость учебнойдисциплины в будущей профессиональной деятельности студентов. Расчетные схемы имеханические модели элементов механизмов, машин и сооружений.Тема 1. Свободные колебания механических систем с конечным числом степенейсвободы.Матричное дифференциальное уравнение колебательного процесса. Осциляционнаяматрица, ее собственные числа и собственные векторы. Коэффициенты распределения.Матрица форм.
Общее решение в матричной форме. Частоты и формы свободных колебаний.Главные координаты. Решение дифференциального уравнения колебаний в главныхкоординатах. Частный случай: исследование свободных колебаний механической системы сдвумя степенями свободы.Тема 2. Вынужденные колебания механических систем с конечным числом степенейсвободы без учета сопротивления.Матричное дифференциальное уравнение вынужденных колебаний и его общеерешение. Случай резонанса j-го порядка. Особенности решения. Применение метода главныхкоординат.
Понятие о динамическом гашении и динамических гасителях вынужденныхколебаний. Способы виброизоляции и виброзащиты машин и сооружений.Тема 3. Нелинейные колебания механических систем с одной степенью свободы.Виды нелинейностей. Дифференциальное уравнение свободных колебаний и его точноерешение в случае жесткой и мягкой характеристик. Приближенные способы решения:простейший и способ гармонического баланса. Дифференциальное уравнение вынужденныхколебаний при нелинейной восстанавливающей силе. Применение способа гармоническогобаланса для получения приближенного решения дифференциального уравнениявынужденных колебаний.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
