Применение программных комплексов для решения инженерных задач. Применение эвм в инженерных расчетах Информационные технологии в инженерных расчетах

Оставьте комментарий 6,950

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Белорусский государственный университет транспорта

Кафедра "Информационные технологии"

КУРСОВАЯ РАБОТА

"Применение программных комплексов для решения инженерных задач"

Выполнил

студент гр. ЗА-13

Бельская И.Л.

Гомель, 2012

Введение

Подготовка исходных данных

Расчеты заданных показателей с помощью языка Pascal

Расчеты заданных показателей с помощью MS Excel

Расчеты заданных показателей с помощью MathCad

Заключение

Список литературы

Введение

Информатика - это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения.

Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса переработки информации.

Задачи информатики состоят в следующем:

исследование информационных процессов любой природы;

разработка информационной техники и создание новейшей технологии переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;

решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.

Цель контрольной работы - научиться решать инженерные задачи при помощи персонального компьютера.

Задачи, решаемые в работе: программирование на языке Pascal, использование табличного процессора Excel и пакета символьных вычислений MathCad в приложении к инженерным расчетам.

Подготовка исходных данных

Согласно заданию определяем регион отправления и прибытия грузов. Показываем его на рисунке 1. В заданном регионе выбираем 4 региональных узла, 4 внутренних стыка и 2 внешних стыка. Их названия записываем в таблицу 1.

В таблицу 1 записываем расстояния между пунктами, взятыми с карты. Числовые данные из таблицы сохраняем в текстовый файл s.txt.

В таблицу 2 заносим объемы перевозок грузов, которые принимаются самостоятельно. Числовые данные из таблицы сохраняем в текстовый файл g.txt.

Рисунок 1 - Регион отправления и прибытия грузов

Таблица 1 - Расстояния между пунктами отправления и прибытия грузов, км

Отправитель	Получатель
		Бобруйск	Мстиславль



Бобруйск




Мстиславль

Таблица 2 - Объемы перевозки грузов, ед.

Отправитель	Получатель
		Бобруйск	Мстиславль



Бобруйск




Мстиславль

Расчеты заданных показателей с помощью языка Pascal

Исходные данные для расчетов сохранены в текстовых файлах s.txt и g.txt.

Описание переменных

fs, fg: text; − файловые переменные fs и fg для установления связи с реальными файлами на внешнем носителе; , m2: array of integer; − две пустые таблицы m1 и m2 размером 10×10 для данных, пересылаемых из файлов в программу; , j: integer; − вспомогательные переменные i и j для повторяющихся расчѐтов; , p2, p3, p4, p5: longint; − переменные для записи результатов.

uses crt;, fg: text;, m2: array of integer;, j: integer;, p2, p3, p4, p5: longint;

clrscr;(fs, "s.txt");(fs);i:=1 to 10 doj:=1 to 10 do read (fs, m1);(fs);(fg, "g.txt");(fg);i:=1 to 10 doj:=1 to 10 do read (fg, m2);(fg);:= 0;i:=1 to 4 doj:=1 to 4 do:= p1 + m1 * m2;

writeln("A - региональное перемещение = ", p1);

p2:= 0;i:=9 to 10 doj:=9 to 10 do:= p2 + m1 * m2;("G - транзит = ", p2);

:= 0;i:=1 to 10 doj:=1 to 10 do:= p3 + m1 * m2;i:=1 to 4 doj:=5 to 8 do:= p3 + m1 * m2;

writeln("J+B - грузооборот + вывоз из региона в другие регионы = ", p3);

p4:= 0;i:=5 to 8 doj:=1 to 4 do4:= p4 + m1 * m2;("С - ввоз в регион из других регионов = ", p4);

p5:= 0;i:=1 to 8 doj:=9 to 10 do:= p5 + m1 * m2;("E - экспорт = ", p5);("расчёты окончены");until keypressed;

Результаты тестирования программы

A - региональное перемещение = 8745- транзит = 450+B - грузооборот + вывоз из региона в другие регионы = 76418

С - ввоз в регион из других регионов = 10267- экспорт = 11274

расчёты окончены

Расчеты заданных показателей с помощью MS Excel

Для проведения расчетов данные экспортируются из текстовых файлов в программу MS Excel через буфер обмена.

После получения двух таблиц размером 10х10 на рабочем листе добавляются заголовки строк и столбцов (рисунок 2).

Расчет производится путем перемножения значений двух полученных таблиц с последующим суммированием значений, как показано на рисунке 3.

Рисунок 2 - Исходные данные для расчетов в MS Excel

программный груз табличный приложение

а) Режим отображения значений

б) Режим отображения формул

Рисунок 3 - Расчеты показателей средствами MS Excel

Расчеты заданных показателей с помощью MathCad

Исходные данные для расчетов сохранены в текстовых файлах s.txt и g.txt.

В пакете MathCad задаем начало нумерации элементов массивов с помощью системной переменной ORIGIN.

В текстовых областях указываем названия загружаемых таблиц. Сами таблицы загружаем при помощи функции READPRN. Полученный результат показан на рисунке 4.

Рисунок 4 - Расчеты показателей средствами MathCad

Заключение

В результате выполнения курсовой работы по предмету «Информатика» изученные теоретические вопросы закреплены решением практических задач.

Рассмотрены основы информационных технологий при работе в среде Pascal, Excel и MathCAD. В соответствии с заданием изучены теоретические вопросы, а также решены практические задачи с использованием указанных средств. Задачи решены различными способами, для каждой из задач выполнена проверка правильности решения. Результаты, полученные различными способами, совпали, следовательно, все вычисления выполнены правильно.

Получены практические навыки выполнения инженерных расчетов с использованием персонального компьютера,

Задание на курсовую работу выполнено в полном объеме.

Список литературы

1 Информатика: практ. / Т. А. Голдобина [и др.] ; М-во образования Респ. Бела-русь, Белорус. гос. ун-т трансп. - Гомель, 2010. - 182 с.

Иоффе, Л. А. Основы компьютерных информационных технологий: учеб.-метод. пособие / Л. А. Иоффе, Т. Л. Шинкевич, Т. А. Голдобина; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. - Гомель: БелГУТ, 2010. - 166 с.

Литвинович, Т. Н. Информатика: пособие по выполнению контрольной рабо-ты / Т. Н. Литвинович; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. − Гомель: БелГУТ, 2008. - 89 с.

Цырлин, М. И. Основные требования к оформлению пояснительных записок курсовых и дипломных проектов (работ) : учеб.-метод. пособие / М. И. Цырлин. - Гомель: БелГУТ, 2007. − 31 с.

Симонович С.В. Информатика. Базовый курс (2-е издание). / С.В. Симонович [и др.] - СПб.: Питер, 2008. - 640 с.

Кудрявцев Е.М. MathCAD 11. Полное руководство по русской версии. - М.: ДМК Пресс, 2005. - 592 с.

Гораев О.П. Табличный процессор MS Excel. Практикум по компьютерным технологиям. / О.П. Гораев, Ю.П. Лыч. - Гомель: БелГУТ, 2003. - 67 с.

Лыч Ю.П. Электронные таблицы: Учеб. пособие. / Ю.П. Лыч. - Гомель, БелГУТ, 2000. - 123 с.

1 010руб.

Описание

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ИНФОРМАЦИЯ. ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ ПО ИНФОРМАЦИОННЫМ КАНАЛАМ. 6
2 .ЭЛЕКТРОННАЯ ТАБЛИЦА 13
1.1. Построение графиков функций 13
1.2. Найти корни методом перебора 14
1.3. Найти корни подбором параметра 15
1.4. Найти корни поиском решения 16
1.5. Найти экстремумы (максимум и минимум) 16
1.6. Решите систему линейных уравнений 18
1.7. Построить график системы уравнений 20
ЛИТЕРАТУРА 21

Введение

ВВЕДЕНИЕ

Слово информатика происходит от французского слова Informatigue, образованного в результате объединения терминов Informacion (информация) и Automatigue (автоматика), что выражает ее суть как науки об автоматической обработке информации.
Понятие «информация» означает изложение, разъяснение какого-либо факта, события, явления. В широком смысле информация определяется как сведения о той или иной стороне материального мира и происходящихв нем процессах, различных сферах человеческой деятельности. Несмотря на то, что с понятием информация мы сталкиваемся ежедневно, строго и общепризнанного ее определения до сих пор не существует, поэтому вместо определения обычно используют понятие об информации. Понятия, в отличие от определений, не даются однозначно, а вводятся на примерах, приче м каждая научная дисциплина делает это по-своему, выделяя в качестве основных компонентов те, которые наилучшим образом соответствуют ее предмету и задачам. Особенность этого понятия состоит в том, что оно используется во всех без исключения сферах: в философии, естественных и гуманитарных науках, биологии, медицине и физиологии, психологии человека и животных, социологии, искусстве, в технике и экономике и, наконец, - в повседневной жизни. Поэтому конкретное толкование элементов, связанных с понятием "информация", зависит от метода конкретной науки, цели исследования или просто от наших житейских представлений
Довольно часто обрабатываемую информацию нам приходится представлять в виде таблиц. При этом часть ячеек таблицы содержит исходную или первичную информацию, а часть - производную. Производная информация является результатом различных арифметических и иных операций, совершаемых над первичными данными.
Представление данных в виде таблицы существенно упрощает анализ информации. Например, большое количество первичных и производных данных приходится обрабатывать при различных учетных операциях, - при обработке статистических данных, при проведении банковских операций с различными счетами и т. д. Поэтому автоматизация такого рода операций значительно повышает качество и эффективность расчетов.
Программа Excel обладает мощным математическим аппаратом, позволяющим решать задачи линейного программирования, оптимизации, заниматься статистическим моделированием. При этом используются стандартные программные средства фирмы Microsoft: работа с файлами, форматирование и редактирование текста, работа с окнами, использование буфера обмена и т.д.
Программа Excelвходит в офисный пакет MicrosoftOffice и предназначена для подготовки и обработки электронных таблиц под управлением операционной оболочки Windows.

Список литературы

ЛИТЕРАТУРА
1. АлексеевА.П. Информатика: Изд-во «СОЛОН-Р»: Москва, 2007. - 608с.
2. Симонович С.В. Информатика. Базовый курс – СПб.: Питер, 2006. -640с.
3. Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере: Учебник / Под ред. Н.В. Макаровой. – 3-е изд., перераб. - М.: Финансы и статистика, 2003. - 256с.
4. Информатика: Учебное пособие для студентов пед. вузов / А.В.Могилев, Н.И. Пак, Е.К. Хеннер. – 4-е изд., стер. - М.:Изд. центр «Академия», 2007.
5. Информатика. Базовый курс (учебник для ВУЗов). Симонович С.В. и др. – СПб.; Питер, 2003.
6. Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере/ Под ред. Н.В. Макаровой. – 3-е изд. перераб. - М.: Финансы и статистика, 2000.
7. Информатика: Энциклопедический словарь для начинающих. /Сост. Д.А.Поспелов. - М.: Педагогика-Пресс,1998.
8. КоськинА. В., ДерлиА. Н. Компьютерная обработка данных - Учебно-методическое пособие- Орёл: ОГТУ,2008 г.-350 с.
9. Курс лекций - 2009 -http://profbeckman.narod.ru/InformLekc.htm
10. Серова Г.А. Учимся работать с офисными программами. М.: Финансы и статистика, 2001.
11. Современный самоучитель работы в сети Интернет. Самые популярные программы: Практ. пособ. – Под. Ред. Комягина В.Б. – М.: Издательство «Триумф», 1999.

Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.

* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.

Фрагмент для ознакомления

2 .Электронная таблицаВариант 2Найти корни уравнения 3 способами; найти экстремумы функции(максимум и минимум).x3-3x2+3=0Для нахождения корней, выполним подготовительную работуПостроение графиков функцийДля построения графика функции необходимо выполнить табулирование функции – заполнить таблицу аргументов и соответствующих им значений функции. Значения аргументов могут быть заданы произвольными числами или арифметической прогрессией. Порядок выполнения работыВ следующие ячейки введите текст:в ячейку В4 – Аргумент;в ячейку С4 – Функция.В ячейку В5 введите число -1.5, затем в диапазон В5:В35 введите арифметическую прогрессию, выполнив команду Правка – Заполнить и подкоманду Прогрессия. В окне диалога выполните следующие действия:установите опцииПо столбцам и Арифметическая;введите в поле Шаг: число 0,1 и в поле Предельное значение: число 1.5.В ячейку С5 введите формулу =B5^3-3*B5^2+3Скопируем формулу из ячейки С5 в диапазон ячеек С6:С35, используя маркер автозаполнения.Видно, что функция 2-жды меняет знак [-0.9;-0.8] и Построим график функции F(x). Рис. 1. Графическая зависимость F(x)Найти корни методом перебораПоследовательно сужая отрезок [а,б] добиваются уточнения корня до заданного количества десятичных знаков. Нам нужна точность 0.0001Таких интервалов два: отрезок[-0.9;-0.8] и – соответственно и корней будет тоже два.Еслив таблице значений функции имеются значения разных знаков, тодалее табулируйте функцию на отрезке, где функция меняет знак сменьшим шагом и повторяйте далее уменьшение шага до тех пор, пока неуточните значение корня до заданной точности, например, 0,0001. Если наотрезке [а,b] функция не меняет знак, то измените левую и правую границыотрезка и постройте таблицу значений на этом отрезке.Получаем 2 корня:x1x2-0,87941,3473Найти корни подбором параметраСкопируйте содержимое ячеек В5:С35 в диапазон В63:С95Выполнили команду меню Сервис – Подбор параметра(или данные – работа с данными – анализ «что если» - подбор параметра). В окне диалога заполните следующие поля:в поле Значение введите число 0;в полеИзменяя значение ячейки укажите абсолютный адрес В5(активизируйте поле и щелкните по этой ячейке левой кнопкой мыши).x1x2-0,87951,347311Найти корни поиском решенияСкопируем исходные ячейки в диапазон В97:С127.Выполните команду меню Сервис – Поиск решения(или данные – анализ – поиск решения). В окне диалога заполните следующие поля: установить целевую ячейку $C$125, равной значению «0», изменяя ячейки $B$125. Нажать кнопочку выполнить, установить переключатель на «Сохранить найденное решение», ОК. В ячейке В97 мы видим значение корня.Второй корень ищем аналогично и получаем:x1x21,3472971,347296Найти экстремумы (максимум и минимум)xF(x)-1,5-7,1250,62,136Определите приблизительно максимальное и минимальное значение функции F(x) на заданном отрезке. Запишите это приближенное значение в любую свободную ячейку. Относительно этого значения запишите функцию (желательно в ячейке справа от аргумента). С помощью команды Поиск решения найдите максимум и минимум вашей функции.xF(x) 03мах0,62,136минВыводы по всем методам поиска и найденным значениям:Самые точные это способы-это подбором параметра и методом перебораРешите систему линейных уравненийа) методом Крамера; Запишем в табличном процессоре MicrosoftOfficeExcel 2007 матрицы, которые понадобятся нам при вычисленияхНайдем определители, 1, 2, и 3, используя математическую функцию МОПРЕД -27x1-54x2-90x318Корни уравнения найдем по формулам: В результате всех вычислений должны получиться следующие данные:x12x23,3333x3-0,6666b) с помощью обратной матрицы. x12x23,3333x3-0,6666Проверка:Значения округлены:6-3.3333-0.6666= 22+6.6666- 2.6666 =610+3.3333-1.3333=12Построить график системы уравненийх e [-1.75;1.5]Вводим данные и формулу:=ЕСЛИ(C4<0;(1+C4+C4^2)/(1+C4^2);ЕСЛИ(ИЛИ(C4>1;C4=1);КОРЕНЬ(1+2*C4/(1+C4^2));2*ABS(0,5+SIN(C4))))Получаем графикЛитератураАлексеевА.П. Информатика: Изд-во «СОЛОН-Р»: Москва, 2007. - 608с.Симонович С.В. Информатика. Базовый курс – СПб.: Питер, 2006. -640с.Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере: Учебник / Под ред. Н.В. Макаровой. – 3-е изд., перераб. - М.: Финансы и статистика, 2003. - 256с.Информатика: Учебное пособие для студентов пед. вузов / А.В.Могилев, Н.И. Пак, Е.К. Хеннер. – 4-е изд., стер. - М.:Изд. центр «Академия», 2007.Информатика. Базовый курс (учебник для ВУЗов). Симонович С.В. и др. – СПб.; Питер, 2003. Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере/ Под ред. Н.В. Макаровой. – 3-е изд. перераб. - М.: Финансы и статистика, 2000. Информатика: Энциклопедический словарь для начинающих. /Сост. Д.А.Поспелов. - М.: Педагогика-Пресс, 1998.КоськинА. В., ДерлиА. Н. Компьютерная обработка данных - Учебно-методическое пособие- Орёл: ОГТУ,2008 г.-350 с.Курс лекций - 2009 -http://profbeckman.narod.ru/InformLekc.htmСерова Г.А. Учимся работать с офисными программами. М.: Финансы и статистика, 2001.Современный самоучитель работы в сети Интернет. Самые популярные программы: Практ. пособ. – Под. Ред. Комягина В.Б. – М.: Издательство «Триумф», 1999.

ЛИТЕРАТУРА
1. АлексеевА.П. Информатика: Изд-во «СОЛОН-Р»: Москва, 2007. - 608с.
2. Симонович С.В. Информатика. Базовый курс – СПб.: Питер, 2006. -640с.
3. Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере: Учебник / Под ред. Н.В. Макаровой. – 3-е изд., перераб. - М.: Финансы и статистика, 2003. - 256с.
4. Информатика: Учебное пособие для студентов пед. вузов / А.В.Могилев, Н.И. Пак, Е.К. Хеннер. – 4-е изд., стер. - М.:Изд. центр «Академия», 2007.
5. Информатика. Базовый курс (учебник для ВУЗов). Симонович С.В. и др. – СПб.; Питер, 2003.
6. Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере/ Под ред. Н.В. Макаровой. – 3-е изд. перераб. - М.: Финансы и статистика, 2000.
7. Информатика: Энциклопедический словарь для начинающих. /Сост. Д.А.Поспелов. - М.: Педагогика-Пресс, 1998.
8. КоськинА. В., ДерлиА. Н. Компьютерная обработка данных - Учебно-методическое пособие- Орёл: ОГТУ,2008 г.-350 с.
9. Курс лекций - 2009 -http://profbeckman.narod.ru/InformLekc.htm
10. Серова Г.А. Учимся работать с офисными программами. М.: Финансы и статистика, 2001.
11. Современный самоучитель работы в сети Интернет. Самые популярные программы: Практ. пособ. – Под. Ред. Комягина В.Б. – М.: Издательство «Триумф», 1999.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Белорусского государственного университета транспорта

Кафедра "Информационные технологии"

"Использование программных комплексов для решения инженерных задач"

и Выполнил

студент гр. ДЛЯ-13

Бельская И. Л.

Гомель, 2012

Введение

Подготовка исходных данных

Расчеты заданных показателей с помощью языка Паскаль

Расчеты заданных показателей с помощью MS Excel

Расчеты заданных показателей с помощью MathCad

Вывод

библиография

Введение

Информатика-это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения.

Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании в организации технологического процесса обработки информации.

Задачи информатики состоят в следующем:

исследование информационных процессов любой природы,;

Цель контрольной работы - научиться решать инженерные задачи с помощью компьютера.

Задачи решены в работе: программирование на языке Паскаль, использование процессора, таблиц Excel и пакета символьных вычислений MathCad в приложении к расчетам инженерных сооружений.

Подготовка исходных данных

в Соответствии с помощью команды define регион отправления и прибытия грузов. Показываем его в рисунке 1. В конкретном регионе, мы выбираем 4 региональных узла, 4 внутренних стыков и 2 внешних контакта. Их имена записать в таблицу 1.

В таблице 1 записать расстояния между точками, принятых на карте. Числовые данные в таблице сохранить в текстовый файл s.txt.

В таблице 2 примечание объем перевозок грузов, которые принимаются самостоятельно. Числовые данные в таблице сохранить в текстовый файл g.txt.