В книге дается математическое обоснование метода конечных элементов, получившего в последние годы широкое распространение. Основное внимание уделяется строгой математической формулировке вопросов. Дается вариационная формулировка задач с краевыми условиями, рассматривается применение метода к численному решению уравнений в частных производных; изложенный материал иллюстрируется примерами.
Книга представляет большой интерес для всех, кто желает изучить математические основы метода конечных элементов, — математиков-вычислителей, механиков, физиков, а также для аспирантов и студентов соответствующих специальностей.
Первое в мировой литературе систематическое изложение численных методов исследования вариационных неравенств, возникающих в различных приложениях. В первой части рассмотрены задачи гидродинамики, теории упругости и пластичности.
Основное внимание уделено машинным методам решения: релаксации, штрафа, двойственности. Во второй части исследованы задачи климатизации, теории упругости, течения в трубах; рассмотрены методы решения эволюционных неравенств, используемых при исследовании переходных процессов.
Книга представляет большой интерес для специалистов по прикладной математике и механике, а также для аспирантов и студентов старших курсов университетов.
Теория конечных разностей имеет большое значение как для приближенных вычислений, в том числе для численного интегрирования и приближенного решения дифференциальных уравнений, так и для конструктивной теории функций действительного и комплексного переменного, теории вероятностей и теории чисел.
По своей современной проблематике теория конечных разностей ближе всего к конструктивной теории функций, с которой она в значительной степени и сливается. Исторически основные линии развития теории конечных разностей в действительной области были определены работами Л. Эйлера, П. Л. Чебышева, А. А. Маркова, а в наше время — работами С. Н. Бернштейна и его школы. За последние 20 лет получили у нас большое развитие и исследование в области комплексного переменного.
В монографии изложены способы локализации особенностей типа ударных волн, контактных границ и т. п. на основе сквозного счета задач динамики невязкого сжимаемого газа. Приведены результаты исследований точности известных и новых, предложенных авторами, алгоритмов локализации особенностей. Применены методы дифференциального приближения, вариационного исчисления и численной оптимизации.
Книга предназначена для специалистов по прикладной математике и механике сплошных сред.
Учебное пособие разработано с учетом программы курса лекций, утвержденной кафедрой аэрогидродинамики НГТУ, и содержит решения разнообразных задач современной теории разностных методов механики сплошных сред.
Книга является тринадцатым выпуском серии учебников “Математика в техническом университете”. Последовательно изложены математические модели физических процессов, элементы прикладного функционального анализа и приближенные аналитические методы решения задач математической физики, а также широко применяемые в научных исследованиях и инженерной практике численные методы конечных разностей, конечных и граничных элементов. Рассмотрены примеры использования этих методов в прикладных задачах.
Содержание учебника соответствует курсам лекций, которые авторы читают в МГТУ им. Н. Э. Баумана.
Для студентов технических университетов. Может быть полезен преподавателям, аспирантам и инженерам.
Учебное пособие разработано в соответствии с программой курса лекций, утвержденной кафедрой аэрогидродинамики НГТУ, и содержит изложение основных современных разностных методов решения задач механики сплошных сред.
В этой книге автор устанавливает числовую оценку степени трудности задачи табулирования для различных классов функций. Приводятся различные конкретные способы построения, дающие наилучшие результаты. Автор опирается на результаты теории функций, в том числе на свои исследования, опубликованные в монографии «О многомерных вариациях».
Введение числовой оценки качества различных способов табулирования является необходимым для автоматизации с помощью автоматических цифровых машин выбора способа табулирования. Таким образом, рассматриваемая монография является первым шагом на пути использования идей теории функций в интересах машинной математики.
Книга рассчитана на научных работников и аспирантов в области математики и кибернетики.
Предлагаются: Усовершенствование метода ортогональной прогонки С. К. Годунова, 3 метода для нежестких случаев краевых задач, 2 метода для жестких случаев краевых задач, 1 метод расчета оболочек составных и со шпангоутами.
По сравнению с монографией «Методы решения жестких и нежестких краевых задач» добавлен материал усовершенствования метода С. К. Годунова, добавлено усовершенствование метода дифференциальной прогонки А. А. Абрамова, добавлен метод для краевых задач для обыкновенных дифференциальных уравнений только с четными производными, добавлено графическое предложение метода численного решения дифференциальных уравнений. Сохранены 3 программы на С++, которые реализуют 2 лучших метода из изложенных.
Публикуется в авторской редакции.
В учебном пособии приводятся алгебраические и тригонометрические способы интерполирования функций.
Пособие программно и методически ориентировано на студентов, изучающих курс “Вычислительная математика”.
Пособие может быть также полезно и преподавателям, ведущим практические занятия по данному курсу и программированию.
