Перечень вопросов к зачету. 1. Предмет дисциплины «математическое моделирование

1. Предмет дисциплины «математическое моделирование

2. Основы технологии математического и компьютерного моделирования применительно к анализу работы сооружений.

3. Статические и динамические задачи строительной механики в линейной и нелинейных постановках. Виды и модели нелинейного поведения конструкций и материалов.

4. Метод конечных элементов (МКЭ) и его суперэлементные модификации. Теоретические предпосылки МКЭ. Вариационный принцип. Метод Ритца.

5. Универсальные и специализированные ПК, реализующие МКЭ для решения задач анализа и синтеза строительных объектов: особенности, преимущества и недостатки.

6. Построение КЭ-моделей препроцессорными средствами универсальных и специализированных ПК.

7. Библиотеки конечных элементов. Функции формы и функции восполнения конечных элементов.

8. Прямые и итерационные решатели систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ). Особенности решения задач линейной алгебры большой размерности при численном анализе сооружений.

9. Решение полной и частичной проблемы собственных значений. Теоретические основы и методы.

10. Численные методы динамического расчета линейно-упругих систем.

11. Представление и обработка результатов расчетов строительных объектов средствами постпроцессоров специализированных и универсальных ПК, критерии и нормативные оценки прочности и деформативности.

12. Решение задач теории поля (теплопроводность, фильтрация и т.п.) при определении нагрузок и воздействий на сооружения.

13. Стационарные и нестационарные задачи механики жидкости и газа

14. Современные численные методы решения задач механики жидкости и газа.

15. Модели турбулентности применительно к расчетам ветровых воздействий. Метод конечных объемов (МКО).

16. Программные комплексы вычислительной гидрогазодинамики. Основные возможности.

17. Методы анализа и синтеза в строительной механике. Постановки и вычислительные методы решения задач оптимизации строительных конструкций.

18. Поиск экстремумов функций и функционалов. Оптимизация

19. Понятие верификации модели.

20. Матрица жесткости и вектор нагрузки

21. Основные характеристики и особенности универсальной программной системы конечно-элементного анализа ANSYS.

Зачет проводится в устной форме в виде беседы по основным разделам дисциплины и защиты реферата, содержащего результаты решения конкретной задачи с использованием освоенного универсального программного комплекса или описание современных подходов к решению класса задач

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература:

№ п/п	Наименование дисциплины (модуля) в соответствии с учебным планом	Автор, название, место издания, издательство, год издания учебной и учебно-методической литературы	Количество экземпляров в библиотеке МГСУ	Число обучающихся, воспитанников, одновременно изучающих дисциплину

1.	Общие принципы математического моделирования в строительстве	Сидоров В.Н., Ахметов В.К. Математическое моделирование в строительстве М., АСВ, 2007.	-
2.	Общие принципы математического моделирования в строительстве	Золотов А.Б., Акимов П.А., Сидоров В.Н., Мозгалёва М.Л. Информатика в строительстве (с основами численного моделирования)– Москва, Издательство «Архитектура-С», 2010.
3.	Применение современных программных комплексов в строительстве	Басов К.А., ANSYS. Справочник пользователя М., ДМК Пресс, 2011	-
4.	Применение современных программных комплексов в строительстве	Морозов Е.М. и др. ANSYS в руках инженера. Механика разрушения М., Ленанд, 2010	-
5.	Применение современных программных комплексов в расчетах аэрогидродинамики и многодисциплинарных задачах	Варапаев, В.Н., Китайцева Е.Х. Математическое моделирование задач внутренней аэродинамики и теплообмена зданий. Совр. гуманит. акад. - М. : Изд-во СГА, 2008

б) дополнительная литература:

Бате К., Вилсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. М., Cтройиздат, 1982.
Гордеев В.Н., Лантух-Лященко А.И., Пашинский В.А., Перельмутер А.В., Пичугин С. Ф. Нагрузки и воздействия на здания и сооружения. М., АСВ, 2008.
Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М., Мир, 1975.
Клаф Р., Пензиен Дж. Динамика сооружений. М., Стройиздат, 1979.
Перельмутер, Сливкер. Расчетные модели сооружений и возможности их анализа Киев, Сталь, 2009
Симиу Э., Сканлан Р. Воздействие ветра на здания и сооружения. М., Стройиздат, 1984.
Хечумов Р.А., Кепплер Х., Прокопьев В.И. Применение метода конечных элементов к расчету конструкций. М., Изд. АСВ, 1994.
Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование – М., Физматлит, 2002
Золотов А.Б., Акимов П.А. Некоторые аналитико-численные методы решения краевых задач строительной механики. – М.: Издательство АСВ, 2004.
Золотов А.Б., Акимов П.А. Практические методы расчета строительных конструкций. Численно-аналитические методы. – М.: Издательство АСВ, 2006.
Каханер Д., Моулер К., Нэш С. Численные методы и программное обеспечение. — М: Мир, 1998.
Математическое моделирование. Под ред. Дж. Эндрюса, Р.Мак-Лоуна – М., Мир, 1979

в) Программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

· Microsoft Windows (актуальная версия);

· Microsoft Office Professional (актуальная версия);

· ПК ABAQUS (актуальная версия);

· ПК ANSYS Mechanical (актуальная версия);

· ПК ANSYS CFD (актуальная версия);

· ПК SCAD (актуальная версия);

· ПК LS-DYNA(актуальная версия);

· ПК ANSYS AUTODYN(актуальная версия);

· ПК ANSYS/CivilFEM(актуальная версия).

· Информационная система «Единое окно доступа к образовательным ресурсам» (http://window.edu.ru/).

· Сайт ansys.com

· Сайт dwg.ru

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Для проведения лекционных занятий необходима аудитория, оснащенная компьютером и мультимедийным оборудованием.

Для проведения лабораторных занятий необходим компьютерный класс, оборудованный проектором и экраном, а также персональными компьютерами из расчета один компьютер на одного обучающегося, с обустроенным рабочим местом преподавателя.

№ п/п	Название дисциплины	Наименование оборудованных учебных кабинетов, объектов для проведения практических занятий с перечнем основного оборудования	Фактический адрес учебных кабинетов и объектов

1.	Математическое моделирование	Класс ПЭВМ на базе процессора Intel	Ауд. 211 КМК, НОЦ КМ

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, с учетом рекомендаций и ПООП ВПО по направлению 270800 – «Строительство».

Программа одобрена на заседании кафедры «Информатики и прикладной математики». Протокол № 1 от 31 августа 2011 г.

Автор: к.т.н., ст.преподаватель Дубинский С.И.

Зав.кафедрой ИиПМ д.т.н., профессор Сидоров В.Н.

Лист согласования: