- •М.Е. Семенов, н.Н. Некрасова математическое моделирование физических процессов
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •Общие принципы математического моделирования
- •1.1. Математическое моделирование на основе фундаментальных законов природы
- •1.2. Вариационные принципы и математические модели
- •Контрольные вопросы и задания
- •Классификация уравнений математической физики как моделей атмосферных процессов. Уравнение волновых движений
- •2.1. Понятие об общем решении уравнений в частных производных
- •2.2. Классификация уравнений
- •2.3. Волновые уравнения
- •Продольные колебания стержня
- •Контрольные вопросы и задания
- •Методы решения волновых уравнений
- •3.1. Метод Даламбера
- •3.2. Собственные колебания
- •Контрольные вопросы и задания
- •3.3. Метод Фурье
- •Контрольные вопросы и задания
- •Уравнение теплопроводности
- •4.1. Вывод уравнения теплопроводности. Первая краевая задача
- •4.2. Решение уравнения теплопроводности методом Фурье
- •4.3. Охлаждение бесконечного стержня
- •Контрольные вопросы и задания
- •5. Хаос в дискретных моделях
- •5.1. Одномерные отображения
- •5.2. Теорема Шарковского
- •5.3. Двумерные отображения, сохраняющие площадь
- •Контрольные вопросы и задания
- •Система лоренца
- •Задача о конвекции в подогреваемом снизу слое
- •6.2. Вывод уравнений Лоренца
- •Контрольные вопросы и задания
- •Динамика системы лоренца
- •Результаты численного моделирования уравнений Лоренца
- •7.2. Ограниченность и диссипативность системы Лоренца
- •Контрольные вопросы и задания
- •Неподвижные точки. Устойчивость. Бифуркация
- •. Неподвижные точки
- •Устойчивость неподвижных точек
- •Бифуркации в системе Лоренца
- •Контрольные вопросы и задания
- •Обобщенные размерности
- •9.1. Информационные размерности
- •Величину d1 называют информационной размерностью.
- •9.2. Корреляционная размерность
- •Контрольные вопросы и задания
- •Обработка реализаций. Характеристики хаотической динамики
- •10.1. Реконструкция фазового пространства. Оценка корреляционной размерности по наблюдаемой
- •10.2. Вычисление ляпуновских показателей
- •Контрольные вопросы и задания
- •Заключение
- •Библиографический список
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
Министерство образования и науки
Российской федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Воронежский государственный архитектурно–строительный университет»
М.Е. Семенов, н.Н. Некрасова математическое моделирование физических процессов
Учебное пособие
Воронеж 2016
УДК 51.001.57:53(07)
ББК 22.1В6:22.3я73
С302
Рецензенты:
кафедра прикладной математики и механики
Воронежского государственного технического университета;
С.А. Шабров, канд. физ.-мат. наук, доц. кафедры
математического анализа математического факультета
Воронежского государственного университета
Н48 |
Семенов, М.Е. С302 Математическое моделирование физических процессов : учеб. пособие/ М.Е. Семенов, Н.Н. Некрасова; Воронежский ГАСУ. – Воронеж, 2016. – 94 с. |
Даются фундаментальные основы теории моделирования, рассматриваются основные подходы к моделированию физических процессов, особое внимание уделяется математическому аппарату формализации процессов в сложных системах. Имеется большое количество примеров и геометрических иллюстраций.
Предназначено для обеспечения учебного процесса магистрантов всех направлений подготовки по дисциплине «Математическое моделирование». Предлагаемое пособие может быть полезным специалистам в области моделирования сложных систем.
Ил. 31. Библиогр.: 18 назв.
УДК 51.001.57:53(07)
ББК 22.1В6:22.3я73
Печатается по решению учебно-методического совета
Воронежского ГАСУ
I SBN 978-5-89040-628-6 |
© Семенов М.Е., Некрасова Н.Н., 2016 © Воронежский ГАСУ, 2016 |
Оглавление
Предисловие……………………………………………………………... |
4 |
Введение………………………………………………………………….. |
5 |
1. Общие принципы математического моделирования…………………… |
6 |
2. Классификация уравнений математической физики как моделей атмосферных процессов. Уравнение волновых движений……………… |
15 |
3. Методы решения волновых уравнений………………………………….. |
21 |
4. Уравнение теплопроводности……………………………………………. |
27 |
5. Хаос в дискретных моделях……………………………………………… |
37 |
6. Система Лоренца………………………………………………………….. |
54 |
7. Динамика системы Лоренца……………………………………………… |
62 |
8. Неподвижные точки. Устойчивость. Бифуркация……………………… |
66 |
9. Обобщенные размерности……………………………………………….. |
74 |
10. Обработка реализаций. Характеристики хаотической динамики……… |
86 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………… |
92 |
Библиографический список……….…………………………………. |
93 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|