Программирование на языке высокого уровня

Комитет РФ по рыбному хозяйству

Мурманский Государственный Технический Университет

Пояснительная записка

к расчетно-графическому заданию по дисциплине

«ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ ВЫСОКОГО УРОВНЯ»

Выполнил:

студент группы ИВТ(б)-291(1)

Кравченко Д.А.

Проверил:

преподаватель

кафедры ВМ и ПО ЭВМ

Скрябин А.В.

Мурманск

2010

Содержание

Содержание

1. Введение

2. Описание решения

3. Заключение

4. Библиография

1.Введение

Цель работы: развить и закрепить практические навыки разработки программ с использованием технологии объектно-ориентированного программирования, путем создания вычислительного комплекса для решения определенных задач.

Значение и актуальность: благодаря полученным умениям и навыкам появляется возможность разработки более сложных программ с использованием технологии объектно-ориентированного программирования.

Формулировка задачи: Стержень длинной , конец которого закреплён, находится в состоянии покоя. В момент времени к свободному концу стержня приложена сила (на единицу площади), направленная вдоль стержня. Найти смещение стержня в любой момент времени .

Программа основана на следующей математической модели:

Требуется найти функцию где удовлетворяющую следующим условиям:

- начальные условия

,  - граничные условия,

где E –модуль Юнга, S – площадь поперечного сечения стержня.

Функция - смещение сечения стержня в любой момент времени .

В программе требуется:

- вычислить n, где n – это количество членов ряда, необходимое для достижения точности ,

-    протабулировать найденную функцию в узлах прямоугольной сетки размером 10x10, покрывающей область D,

-    протабулировать производные функции по обеим ее переменным в узлах той же прямоугольной сетки размером 10x10, покрывающей область D,

-     построить трехмерные графики функции U и ее производных.

2. Описание решения

2.1  Постановка задачи

Название задачи

Задача заключается в создании программы, выводящей график и значения функции 2 переменных на заданных промежутках.  Программа написана на языке C++. Для выполнения программы требуются минимальные показатели аппаратного обеспечения пользователя.

Описание

В программе:

1. вычисляется количество членов ряда n, необходимое для достижения точности ,

2. табулируется функция в узлах прямоугольной сетки размером 10x10, покрывающей область D,

3. табулируется производные функции по обеим ее переменным в узлах той же прямоугольной сетки размером 10x10, покрывающей область D,

4. строится трехмерные графики функции U и ее производных.

Управление режимами работы программы

После запуска программы, прежде чем выполнять все вышеперечисленные в «описании» действия, пользователь должен ввести управляемые коэффициенты Q, E, p, l, tmax, а также количество разбиений по x и t.

На первой вкладке необходимо ввести точность вычислений, после чего производится вычисление количества членов ряда n, при котором выполняется заданная точность.

Во второй и третьей вкладке производится табулирование функции и ее производных, и вывод значений в таблицу.

На четверной вкладке строятся графики функции, ее производных и график зависимости периода колебаний от скорости распространения волн в стержне.

Входные данные

В меню программы вводятся коэффициенты Q, E, p, l, tmax, а также количество разбиений по x и t. Все коэффициенты являются положительными вещественными числами.

Выходные данные

Числовые выходные данные выводятся таблично, графические выходные данные выводятся на форму.

Возможные ошибки пользователя:

1.1.   Неправильная последовательность действий: сначала считается n, затем строится таблица значений функции и таблица производных, затем по таблицам графики. Для предотвращения ошибок пользователя кнопки, отвечающие за каждое действие программы, становятся доступными только при условии, что выполнено предыдущее действие.

1.2.   Некорректно ведены значения переменных (введенные значения содержат какие-либо символы кроме допустимых, где допустимые символы – это цифры, запятая, отделяющая целую часть числа от вещественной). В данном случае программа в модуле Unit1.cpp определит, что значение введено некорректно, и выведет на экран сообщение для пользователя, которое позволит ему заново ввести значения.
2.2. Проектирование программы

Общая структура программного комплекса:

2.3. Кодирование программы

В программный комплекс входят файлы:

Project1.exe – сама программа

Unit1.cpp – модуль, отвечающий за вывод таблиц с n и значениями функции

draw.cpp – модуль, отвечающий за построение графика функции

3. Заключение

Разработанная программа соответствует поставленной задаче: все вычисления и построения выполнены, практические навыки разработки программ с использованием технологии объектно-ориентированного программирования развиты и закреплены.

4.Библиография

1. Скрябин, А.В. Конспект лекций по дисциплине «Программирование на языках высокого уровня».
2. Архангельский, А.Я. Программирование в C++ Builder 6

3