Публикация научных статей.
Вход на сайт
E-mail:
Пароль:
Запомнить
Регистрация/
Забыли пароль?
Международный научно-исследовательский журнал публикации ВАК
Научные направления
Поделиться:
Разделы: Информационные технологии, Образование, Строительство
Размещена 27.01.2015. Последняя правка: 04.04.2015.

СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ С ПРИМЕНЕНИЕМ РАСЧЕТНОГО КОМПЛЕКСА MATHCAD

Карнилов Дмитрий Андреевич

Студент

Самарский государственный архитектурно-строительный университет.

кафедра СК

Муморцев Александр Николаевич, кандидат технических наук, доцент кафедры СМ и СМ, Самарский государственный архитектурно-строительный университет


Аннотация:
Многим приходилось решать различные задачи традиционным методом, тратя на них драгоценное время. В современном мире существует много программ для облегчения работы. Mathcad создан разработчиками как инструмент для работы инженеров.


Abstract:
Many had to solve various problems the traditional method, spending their precious time. In today's world there are many programs to facilitate the work. Mathcad created by developers as a tool for engineers.


Ключевые слова:
расчет; mathcad; алгоритм; балка

Keywords:
calculation; mathcad; algorithm; balka


УДК 004.4

В современном мире нас окружает множество вычислительных программ и комплексов, которые облегчают работу, но многие студенты обучаясь в технических вузах производят расчеты в ручную, тем самым тратя свое драгоценное время. Для расчета и проверки можно использовать различные программы, одним из которых является Mathcad.

Разработчики создали Mathcad как инструмент работы расчетчиков-инженеров. Он не предназначен для профессионалов - для них есть другие системы, действующие в областях математической статистики и символьной математики. Mathcad в современном виде не предназначен для программирования сложных задач — для этого есть система Mathlab, языки программирования С# и C++. Он создавался как мощный микрокалькулятор, позволяющий легко решать рутинные задачи инженерной практики, ежедневно встречающиеся в работе: решение дифференциальных или алгебраических уравнений с переменными и постоянными параметрами, поиск их экстремумов, анализ функций, численное и аналитическое дифференцирование и интегрирование, вывод графиков и таблиц при анализе найденных решений.

Отличительными достоинствами Mathcad перед другими расчетными комплексами являются наглядность и легкость программирования задачи, отображение сложных математических выражений в том виде, в каком они обычно записываются на листе бумаги, т. е. отсутствие специального языка программирования, простота использования, возможность создания средствами Mathcad высококачественных технических отчетов с графиками, текстом и таблицами [1, с. 17].

С помощью Mathcad можно создавать электронные семинары. В него легко интегрируются картинки и небольшие видео ролики. Процесс обучения становиться интересным и более понятным. Mathcad поможет вам при написании научных трудов и статей, в различной области от расчета железобетонных конструкций до инженерных сетей.  

Многим приходилось решать различные задачи традиционным методом, тратя на них драгоценное время. Вот я и решили на примере показать, как можно быстро и легко решать задачи с помощью Mathcad. Для примера возьмем расчет консольной балки на изгиб и проложим нагрузки. Условно показал координаты приложения нагрузки (рис. 1).

 
Рис. 1. - Расчетная схема

Из готовых блоков создадим алгоритм:

Первый блок. Определения поперечных сил: от сосредоточенных сил и распределенной нагрузки соответственно (рис. 2). 

 
Рис. 2. – Первый блок

Второй блок. Определения изгибающих усилий: от пары сил, от сосредоточенных сил и распределенной нагрузки соответственно (рис. 3).

 1
Рис. 3. – Второй блок

При нахождения изгибающего момента задачу можно упростить заменив первый блок на более простой (рис. 4).

 2
Рис. 4. – Замена блока

Можно не упрощать, на результат это не повлияет. Просто чем короче алгоритм, тем быстрее программа производит вычисления. На такой простой задаче это конечно не будет заметно, а вот при расчете более сложных задач, упрощения алгоритма повлияет на скорость вычисления.

Алгоритм готов. Осталось добавить нужные исходные данные (рис.5) и мы сразу же получим результат, на основании которого Mathcad автоматически построит эпюры. Эпюры показаны на одном графике, но при желании их можно разделить (рис. 7). Нагрузки приложенные к балке, могут быть любыми.  

3
 Рис. 5. – Исходные данные

 4
Рис. 6. – Реальное расположение нагрузок

5 
Рис. 7. – Эпюры

На самом деле алгоритм можно продолжать, добавляя блоки мы сможем найти перемещения балки, определить максимальные значения M и Q, подобрать сечение и т.д.

С Mathcad можно экспериментировать, создавая с помощью блоков алгоритмы для решения различных задач. Блоки можно скачивать в интернете, а поработав немного в программе, вы с легкостью сможете создавать их сами. Я показал, как можно не зная языки программирования научиться создавать различные алгоритмы для решения задач.  Таким образом студенты, магистранты, преподаватели могут облегчить себе работу.

Mathcad имеет огромное количество возможностей которое нам предстоит еще раскрыть.

Библиографический список:

1. Макаров Е.Г. Инженерные расчеты в Mathcad. ЗАО Издательский дом «Питер», 2007.




Рецензии:

27.01.2015, 19:51 Мирошин Дмитрий Григорьевич
Рецензия: Статья имеет выраженный прикладной, практикоориентированый характер. Безусловно, статья раскрывает интереснейшие моменты особенностей применения прикладного расчетного комплекса Маткад при расчете инженерных сооружений. Безусловно можно использовать Маткад также и в процессе обучения студентов и магистрантов. Опыт автора, описанный в статье, в этом плане представляется весьма ценным и интересным. Однако хотелось бы отметить, что автор использует несколько популярный стиль для изложения своих взглядов и своего опыта, что не всегда приветствуется в научных статьях. Кроме этого хотелось бы увидеть в рецензируемой статье условия применения комплекса Маткад для обучения студентов и Магистрантов, а также границы его применимости с позиций формирования именно компетенций студентов, что столь актуально в современном российском профессиональном образовании. С учетом указанных пожеланий, можно рекомендовать статью к публикации при незначительной доработке. Рецензент профессор кафедры общетехнических дисциплин УрИ ГПС МЧС России Д.Г. Мирошин

28.01.2015, 1:39 Каменев Александр Юрьевич
Рецензия: 1. Структурировать статью согласно требований (введение, основная часть, вывод). 2.Все изложения должны исходить от третьего лица (не "вот я и решил", а "поэтому решено" и т.д.), 3. Одного источника информации явно мало, при том что явно берутся готовые данные из других источников, которые не указаны (расчёт консольной балки, алгоритмизация - как минимум двумя источника информации следует добавить). После устранения замечаний рекомендуется к печати.

28.01.2015, 14:56 Колесникова Галина Ивановна
Рецензия: Статья актуальна, логична, практически ориентирована, что, несомненно является ее достоинствами. Однако ее стиль и способ подачи материала не соответствуют уровню научной публикации и должны быть переработаны: четко обозначить актуальность, цель, задачи; основная часть, выводы. После исправления замечаний статья рекомендуется к публикации.

28.01.2015, 16:28 Попова Галина Валентиновна
Рецензия: 1) В целом можно согласиться с рецензентом Каменевым А.Ю. 2) По существу можно добавить, что в представленном виде статья скорее учебно-ознакомительная, чем научная. Автором представлена программа расчета (не авторская, а универсальная, - инструмент прежде в всего математических расчетов) и небольшой пример. 3) Если автор уверен, что эту статью имеет смысл размещать в разделе "Образование", то, возможно, следует сделать акцент (соответственно, во введении и Заключении) на прикладном значении развития образования, в частности, - инструментальной составляющей обучаемого (или педагога) / исследователя. В представленном виде статья не может быть рекомендована к публикации в раздел "Образование".

14.02.2015, 22:55 Гужвенко Елена Ивановна
Рецензия: Исправьте, пожалуйста, две ошибки в заголовке.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий


 
 

Вверх