Численное решение уравнения Фредгольма 1-го рода в задачах сопротивления материалов

Заказать уникальную курсовую работу
Тип работы: Курсовая работа
Предмет: Численные методы
  • 9 9 страниц
  • 5 + 5 источников
  • Добавлена 01.10.2016
1 496 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
1 РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ КОЛЬЦА 2
1.1 Постановка задачи 2
1.2 Математическая модель распределения давлений 2
1.3 Результаты численного расчета задачи 6
Литература 9
ПРИЛОЖЕНИЕ 10
Фрагмент для ознакомления

size();intColumCount = Matrix[0].size();double *Answer = newdouble[RowCount];for (inti = 0; i < RowCount - 1; i++){SortRows(i,Matrix,RightPart);for (int j = i + 1; j < RowCount; j++){if (Matrix[i][i] != 0) //если главный элемент не 0, то производим вычисления{doubleMultElement = (double)Matrix[j][i] / Matrix[i][i];//ПрямойходметодаГауссаfor (int k = i; k < ColumCount; k++)Matrix[j][k] -= Matrix[i][k] * MultElement;RightPart[j] -= RightPart[i] * MultElement;}//для нулевого главного элемента просто пропускаем данный шаг}}//ищем решение//Обратный ход метода Гауссаfor (inti = (RowCount - 1); i >= 0; i--){Answer[i] = RightPart[i];for (int j = (int)(RowCount - 1); j > i; j--)Answer[i] -= Matrix[i][j] * Answer[j];Answer[i] = (double)Answer[i]/Matrix[i][i];}Vectorresult;//Помещаем массив в векторfor (inti = 0; i < RowCount; i++)result.push_back(Answer[i]);returnresult; //Возвращение результата}Model.h#ifndef MODEL_H#defineMODEL_H#include"IntegralEquation.h"//Класс интегрального уравнения первого родаclassFirstKindEquation:publicIntegralEquation{public://МетодрешенияинтегральногоуравненияvirtualVectorSolve(KernelFunction &, Function &);};#endifModel.cpp#include"Model.h"VectorFirstKindEquation::Solve(KernelFunction &Kernel, Function &Fun){MatrixGenMatr;//Подготовкапараметровquad->HigherLimit = HigherLimit;quad->LowerLimit = LowerLimit;quad->Size = Size;//Дискретизация интегрального уравнения. В итоге получается матрица, последняя строка которой - правая часть,//остальное перед ней - матрица из элементов квадратуры интеграла GenMatr = quad->Run(Kernel, Fun);//Разделение общей матрицы на главную и столбец правой частиint size_ = GenMatr.size();MatrixMainMatrix;VectorVect;//Заполнение главной матрицы//Добавляем первые size_-1 строк из исходной матрицыfor (inti = 0; i < size_-1; i++){MainMatrix.push_back(GenMatr[i]);}doublereg_param = 1e-10;for (inti = 0; i < MainMatrix.size(); i++)MainMatrix[i][i] += reg_param;//Правая часть СЛАУ как последняя строка матрицыVect = GenMatr[size_ - 1];//Решение интегрального уравнения как решение СЛАУVector sol;sol = solver->Solve(MainMatrix, Vect);returnsol;}test.cpp//ЭлементыИУ (4)#include"CircleFunctions.h"//Библиотека для интегрального уравнения второго рода#include"SecondKindEquation.h"//Библиотека для интегрального уравнения первого рода#include"Model.h"//Используемые решатель и вид аппроксимации#include"GaussSolver.h"#include"RectQuad.h"#include#include#includeusingnamespacestd;constdouble Pi = 3.1415926;intmain(){setlocale(LC_CTYPE, "");Vectorsol;//Параметры кольца//Коэффициент Пуассонаdouble nu;//Модульупругостиdouble E;//Радиус кольцаdouble R;//Шаг сеткиdoublestep;//Центральный угол, градусы doublebeta;//Число узлов в сеткеdoubleSize;//Величина зазора между обоймой и кольцомdoubleeps;//Ввод параметровcout<< "Задайте радиус кольца" << endl;cin >> R;cout<< "Задайте коэффициент Пуассона кольца" << endl;cin >> nu;cout<< "Задайте модуль упругости кольца" << endl;cin >> E;cout<< "Задайте центральный угол разреза кольца, градусы " << endl;cin >> beta;cout<< "Задайте число узлов сетки " << endl;cin >> Size;cout<< "Задайте зазор между обоймой и кольцом " << endl;cin >> eps;IntegralEquation *eq;//ОбъектИУ 1-городаeq= newFirstKindEquation();//ОбъектрешателяСЛАУGaussSolver *Solver = newGaussSolver();//ОбъектквадратурыRectQuad *Quad = newRectQuad();//Перевод в радианыbeta = (double)beta*Pi / 180;//Пределы интегрированияdouble Min = -0.5*Pi+beta;double Max = 1.5*Pi - beta;//ШагсеткидляядраИУstep = (double)(Max - Min) / (Size - 1);//Параметры уравненияeq->LowerLimit = Min;eq->HigherLimit = Max;eq->Size = Size; //Числоузловсетки//Настройка типа аппроксимации интегралаeq->quad = Quad;//Настройка типа решателяeq->solver = Solver;//Функции ядра и правой части ИУCircleKernel Kernel_;Kernel_.E = E;Kernel_.nu = nu;Kernel_.R = R;Kernel_.step = step;CircleFuncFunc_;Func_.epsilon = eps;//РешаемИУ 2-городаsol = eq->Solve(Kernel_, Func_);double step_ = (double)(Max - Min) / (eq->Size - 1);double x=Min;ofstream f("I:\sol.txt");//Выводрешенияfor (inti = 0; i < sol.size(); i++){x = Min + i*step_;cout << "x=" << x << " u(x)=" << sol[i] << endl;f << x << " " << sol[i] << endl;}f.close();system("pause");}

1. И.А. Биргер, Б.Ф. Шорр, Г.Б. Иосилевич. Расчет на прочность деталей машин: Справочник. М.: Машиностроение, 1993 г. – 640 с.
2. Механика контактных взаимодействий. Под редакцией Воровича И. И., Александрова В. М. М.: Физматлит, 2001. – 671 с.
3. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия. Пер. с англ. М.: Мир, 1989. – 510 с.
4. Кузнецов С.А. Механика контактного взаимодействия / С.А. Кузнецов. – Казань: Казан. ун-т, 2014. – 72 с.
5. Марчевский И.К., Щерица О.В. Численные методы решения задач математической физики: метод. указания к лаб. работам по курсу «Методы вычислений» / Под ред. М.П. Галанина. [Электронный ресурс] — М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. — 64 с.

Вопрос-ответ:

Что такое уравнение Фредгольма 1 го рода?

Уравнение Фредгольма 1-го рода – это уравнение интегрального типа, в котором неизвестная функция присутствует как интеграл от произведения неизвестной функции и известной функции.

Какие задачи решаются с помощью уравнения Фредгольма 1 го рода?

Уравнение Фредгольма 1-го рода широко используется для решения задач сопротивления материалов, в том числе для определения напряженного состояния различных строительных конструкций.

Какую математическую модель используют для распределения давлений?

Для распределения давлений часто используются математические модели, основанные на уравнении Фредгольма 1-го рода. В этих моделях уравнение Фредгольма выражает связь между распределением давлений и упругими свойствами материала.

Какие результаты можно получить с помощью численного расчета задачи?

С помощью численного расчета задачи можно получить значения напряженного состояния материала в различных точках, а также определить влияние различных факторов на распределение давлений.

Какие данные необходимы для численного расчета задачи?

Для численного расчета задачи необходимо знать математическую модель распределения давлений, параметры материала и граничные условия. Эти данные позволяют построить систему уравнений, решая которую можно получить значения напряжений в материале.

Как решить уравнение Фредгольма 1 го рода в задачах сопротивления материалов?

Для решения уравнения Фредгольма 1 го рода в задачах сопротивления материалов необходимо использовать численные методы. Один из таких методов - численное решение уравнения с помощью математической модели распределения давлений.

Как поставить задачу на решение уравнения Фредгольма 1 го рода?

При постановке задачи на решение уравнения Фредгольма 1 го рода необходимо задать начальные условия и граничные условия. Например, в задаче сопротивления материалов можно задать давления на внешней и внутренней поверхностях кольца.

Какая математическая модель используется для распределения давлений в задаче сопротивления материалов?

Для распределения давлений в задаче сопротивления материалов часто используется математическая модель, основанная на уравнении Фредгольма 1 го рода. Это уравнение связывает давления на внешней и внутренней поверхностях объекта.

Какие результаты можно получить с помощью численного расчета задачи сопротивления материалов?

С помощью численного расчета задачи сопротивления материалов можно получить данные о распределении давлений внутри объекта. Эти данные могут быть полезны при проектировании и оптимизации конструкций.

Какие методы численного решения уравнения Фредгольма 1 го рода используются в задачах сопротивления материалов?

Для численного решения уравнения Фредгольма 1 го рода в задачах сопротивления материалов используются различные методы, такие как метод конечных элементов, метод конечных разностей и метод Монте-Карло.

Как решить уравнение Фредгольма 1-го рода в задачах сопротивления материалов?

Для решения уравнения Фредгольма 1-го рода в задачах сопротивления материалов необходимо использовать численные методы. Один из таких методов - метод конечных разностей, который позволяет аппроксимировать уравнение и решить его с помощью численных вычислений.

Какая математическая модель используется при расчете напряженного состояния кольца?

Для расчета напряженного состояния кольца используется математическая модель, основанная на уравнении Фредгольма 1-го рода. Это уравнение описывает распределение давлений внутри кольца и позволяет определить напряжения в материале.