ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ Потапова Н.Н.

Волгоградский архитектурно-строительный университет


Номер: 3-5
Год: 2016
Страницы: 85-89
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

программирование, MS Visual Basic, сопротивление материалов, координаты центра тяжести, моменты инерции, главные моменты инерции, тангенс двойного угла наклона главных осей, programming, MS Visual Basic, strength of materials, the coordinates of the center of gravity, moments of inertia, principal moments of inertia, the tangent of the double angle of principal axes

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В работе предлагается при выполнении курсового проектирования по сопротивлению материалов использовать навыки программирования в MS Visual Basic.

Текст научной статьи

В современной системе обучения реализуются многие образовательные модели, которые позволяют привить навыки в постановке и решении инженерных задач. Для этого используются различные техники и технологии, ориентированные на развивающее образование, компетентностный подход, организацию активной самостоятельной работы. Трудно представить обучение без использования компьютерных технологий. Их роль с каждым годом становится все весомее. Чаще всего - это технологии, которые способствуют развитию теоретического и профессионального мышления студента. Следует помнить, что в этом процессе осуществляются и меж предметные связи. Приведу пример такого подхода. При изучении информатики студенты приобретают теоретические основы и практические навыки программирования в среде Microsoft Visual Basic. Полученные знания по программированию могут быть использованы в курсовом проектировании по сопротивлению материалов, в частности, для вычисления моментов инерции плоских составных сечений[1]. Для решения поставленной задачи создается проект расчета для сложных составных сечений на языке Visual Basic. В программном коде реализуется алгоритм в соответствии с методикой, предлагаемой в курсе изучения этой тематики по сопротивлению материалов[1]. Для сложных составных сечений, не содержащих осей симметрии, предлагается следующий порядок расчета. Сначала вычерчивается поперечное сечение. Случайные оси x, y ставятся так, чтобы все точки поперечного сечения находились в 1-м квадранте (рис.1). Каждому прокатному профилю присваивается порядковый номер. Наносятся местные оси координат xi. yi, проходящие через известные центры тяжести i-го профиля. Оси xi. yi параллельны случайным осям x, y соответственно. Наносятся на рисунок известные размеры сечения, взятые из задания или из соответствующих таблиц сортамента прокатной стали. Вводятся обозначения: xi. yi - абсцисса и ордината центра тяжести соответственно i-го профиля относительно случайных осей x, y, Ai - площадь сечения i-го профиля A=A1+A2+A3+…An- сумма площадей поперечного сечения всего составного сечения; Ixi, Iyi, Ixiyi - осевые и центробежные моменты инерции i-го профиля относительно местных осей xi yi. Следуя предложенной методике, выписываются геометрические характеристики для поперечного сечения, изображенного на (рис.1). A1=50*1,6=80 см2; A2 =30,6 см2; A3 =42,19 см2; A4 =30,04 см2; x1=25 см; x2=43,42 см; x3=36,11 см; x4=5,32 см; y1=24,8 см; y2=12 см; y3=4,89 см; y4=21,64 см; Ix1=50*1,63/12=17,07 см4; Ix2=2900 см4; Ix3=1316,62 см4; Ix4=238,75 см4; Iy1=1,6*503/12=16666,7 см4; Iy2=208 см4; Iy3= Ix3; Iy4=784,22 см4; Рис.1. Схема поперечного сечения Для реализации этой методики предлагается следующий программный код, написанный на языке программирования Visual Basic. Private Sub Command1_Click() Dim i As Integer Dim SX As Single, SY As Single, AA As Single Dim FIXC As Single, FIYC As Single, FIXYC As Single Dim XC As Single, YC As Single Dim FIMAX As Single, FIMIN As Single N = 4 'Геометрические характеристики для поперечного сечения Dim X(4) As Single, Y(4) As Single, A(4) As Single, FIXY(4) As Single Dim FIX1(4) As Single, FIY(4) As Single, AB(4) As Single, BA(4) As Single X(1) = 25 Y(1) = 24.8 A(1) = 50 * 1.6 FIX1(1) = 50 * 1.6 ^ 3 / 12 FIY(1) = 1.6 * 50 ^ 3 / 12 FIXY(1) = 0 X(2) = 43.42 Y(2) = 12 A(2) = 30.6 FIX1(2) = 2900 FIY(2) = 208 FIXY(2) = 0 X(3) = 36.11 Y(3) = 4.89 A(3) = 42.19 X(4) = 5.32 Y(4) = 21.64 A(4) = 30.04 FIX1(4) = 238.75 FIY(4) = 784.22 FIXY(4) = 249.2 SY = 0 SX = 0 AA = 0 FIXC = 0 FIYC = 0 FIXYC = 0 FIX1(3) = 1316.62 FIY(3) = 1316.62 FIXY(3) = 776.5 For i = 1 To N SY = SY + A(i) * X(i) SX = SX + A(i) * Y(i) AA = AA + A(i) Next i 'Stop XC = SY / AA YC = SX / AA CurrentY = 1400 CurrentX = 500 Print "Координаты центра тяжести" Print CurrentX = 500 Print "XC="; Space(2); Format(XC, "0.00000") CurrentX = 500 Print "YC="; Space(2); Format(YC, "0.00000") Print CurrentX = 500 Print "Моменты инерции относительно центральных осей" For i = 1 To N AB(i) = Y(i) - YC BA(i) = X(i) - XC FIXC = FIXC + FIX1(i) + AB(i) ^ 2 * A(i) FIYC = FIYC + FIY(i) + BA(i) ^ 2 * A(i) FIXYC = FIXYC + FIXY(i) + AB(i) * BA(i) * A(i) Next i Print CurrentX = 500 Print "FIXC="; Space(2); Format(FIXC, "0.00000") CurrentX = 500 Print "FIYC="; Space(2); Format(FIYC, "0.00000") Print CurrentX = 500 Print "FIXYC="; Space(2); Format(FIXYC, "0.00000") Print CurrentX = 500 Print "Главные моменты инерции" FIMAX = (FIXC + FIYC) / 2 + 0.5 * Sqr((FIXC - FIYC) ^ 2 + 4 * FIXYC ^ 2) FIMIN = (FIXC + FIYC) / 2 - 0.5 * Sqr((FIXC - FIYC) ^ 2 + 4 * FIXYC ^ 2) TG = 2 * FIXYC / (FIYC - FIXC) Print CurrentX = 500 Print "FIMAX="; Space(2); Format(FIMAX, "0.00000") CurrentX = 500 Print "FIMIN="; Space(2); Format(FIMIN, "0.00000") Print CurrentX = 500 Print "Тангенс двойного угла наклона главных осей" CurrentX = 500 Print "TG="; Space(2); Format(TG, "0.00000") Print End Sub Полученные результаты, имеют вид, представленный на рис.2. Рис.2. Результаты решения задачи Используя геометрические характеристики поперечного сечения, в результате получены координаты центра тяжести всего поперечного сечения, осевые и центробежные моменты инерции относительно центральных осей, а также главные моменты инерции и тангенс двойного угла наклона главных осей. Используемая технология в обучении имеет много положительных моментов: - студенты видят результаты своих действий, убеждаются, что расчет по готовой программе выполняется быстро, позволяет избежать ошибки вычислений; - появляется заинтересованность в приобретении теоретических знаний, необходимых для выполнения поставленной задачи, в глубоком освоении дисциплины; -при выполнении задания студенты привлекаются к самостоятельной работе, а ее роль трудно переоценить в учебном процессе, так как она способствует более сознательному и прочному усвоению материала; - выполняемая работа, требующая знаний, как по программированию, так и по сопротивлению материалов, способствует развитию творческих способностей студентов; - студенты убеждаются в необходимости умения применять полученные теоретические знания на практике; - активизируется познавательная деятельность обучаемого; - решение поставленной задачи приобретает для студента личностный смысл и интерес, как активного субъекта учебной деятельности, делает процесс обучения более эмоционально насыщенным. Таким образом, применение компьютерных технологий в учебном процессе способствует глубокому усвоению дисциплин, делает процесс обучения более эффективным.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.