Universität Duisburg - Essen

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1 B.Sc. - Klausur - Bauinformatik Universität Duisburg - Essen Campus Essen Fachgebiet Baustatik Fachprüfung - Bauinformatik Teil 1 SS 15 Dienstag, den Prof. Dr.-Ing. Jochen Menkenhagen Name :... Matr.- Nr. :... Diplomprüfungsordnung für den Studiengang Bauingenieurwesen mit den Abschlüssen Bachelor of Science und Master of Science vom Bearbeitungszeit 60 Min. (1,0 Stunden) Aufgabe 1-6 Aufgabe Punkte erreicht Summe 60 Hinweis: Jedes Blatt der Ausarbeitung ist rechts oben mit Namen und Matr.-Nr. zu Nicht

2 B.Sc. - Klausur - Bauinformatik Aufgabe 1 Vervollständigen Sie die nachfolgende Tabelle durch Darstellung der gegebenen Zahlen zur vorgegebenen Basis b. Anmerkung: Ziffern größer 9 werden wie üblich beginnend mit A aus dem Alphabet entnommen b=5 b=6 b= A Hinweis: Jedes Blatt der Ausarbeitung ist rechts oben mit Namen und Matr.-Nr. zu Nicht

3 B.Sc. - Klausur - Bauinformatik Aufgabe 2 (a) Ermitteln Sie das b-komplement der in der Tabelle gegebenen Zahlen unter Berücksichtigung der gegebenen Ziffernbreite n. Zahl b n b-komplement A (b) Korrigieren Sie die in der nachfolgenden Tabelle gegebenen Zahlen zur Basis b. Anmerkung: Die Ziffern in Zahl beziehen sich auf das Zahlensystem zur Basis b. Zahl b Korrekte Zahlendarstellung BAFF 11 A2 4 Anmerkung: Ziffern größer 9 werden wie üblich beginnend mit A aus dem Alphabet entnommen Hinweis: Jedes Blatt der Ausarbeitung ist rechts oben mit Namen und Matr.-Nr. zu Nicht

4 B.Sc. - Klausur - Bauinformatik Aufgabe 3 Gesucht ist die Datenstruktur des dargestellten Stabwerks bestehend aus drei Stäben. Die Datenstruktur besteht aus einem Stab-Feld, einem Knoten-Feld und einem Belastungsfeld. Die Nummer der zu speichernden Objekte (Stab, Knoten und Belastung) ist mit dem Feldindex (Arrayindex) identisch. Ein Stab wird beschrieben durch die Stabnummer, die Nummer der anschließenden Knoten sowie durch die Querschnittswerte A (Fläche) und I (Flächenträgheitsmoment) sowie den Elastizitätsmodul E. Ein Knoten wird beschrieben durch die Nummer des Knotens und durch dessen Koordinatenwerte x und z. Zudem ist die Lagerung durch die Kenner der Verschiebungen tx, tz und der Verdrehung ry fest zu legen (t: Translation / r:rotation). Die Kenner sind für einen gehaltenen Freiheitsgrad auf 1 und für einen freien Freiheitsgrad auf 0 zu setzen. Eine Belastung wird beschrieben durch ihren Belastungswert und die Nummer des Elements, das die Belastung erhält. Zudem ist die Lastposition auf dem Element durch eine Einheitskoordinate (0:links / 1:rechts) und die Lastrichtung durch den Winkel gegen die positive x-achse zu beschreiben. (a) Zeichnen Sie ein ER-Diagramm für die Datenstruktur des dargestellten Systems. (b) Übertragen Sie das ER-Diagramm aus (a) in eine VBA-Datenstruktur. (c) Implementieren Sie eine Datenstruktur für das dargestellte Stabwerk unter Berücksichtigung der gegebenen Werte. Beachten Sie bitte auch, dass Null-Werte aufgrund der Null-Initialisierung nicht explizit gesetzt werden müssen. Falls gegeben sind die genannten Bezeichner zu verwenden. Für die Querschnittswerte und den Elastizitätsmodul sind die folgenden Werte zu setzen: A = 7,57 cm², I = 77,8 cm 4 und E = 21000kN/cm² Hinweis: Jedes Blatt der Ausarbeitung ist rechts oben mit Namen und Matr.-Nr. zu Nicht

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7 B.Sc. - Klausur - Bauinformatik Aufgabe 4 (a) Schreiben Sie zwei Programme zur Berechnung des Binomialkoeffizienten n über m ( m) n = m (n k+1) k=1. k Das erste Programm ist unter Verwendung einer for-schleife, das zweite unter Verwendung einer do-schleife zu implementieren. (b) (c) (d) Welche Bedeutung hat der Set-Operator in den folgenden Anweisungen: Set db = new Datenbank Set db = Nothing Welchen Wertebereich umfasst eine 6-Bit Integer Variable für - vorzeichenlose (d.h. positve) ganze Zahlen und - vorzeichenbehaftete (d.h. positive und negative) ganze Zahlen. Welche Bedeutung hat in Visual Basic eine collection? Geben Sie bitte eine kurze Erläuterung an Hand eines Beispiels. Beispiel zu (a): Eingabe: n = 5, m = 2; Ergebnis: (5/1)*(4/2) = 10 Hinweis: Jedes Blatt der Ausarbeitung ist rechts oben mit Namen und Matr.-Nr. zu Nicht

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9 B.Sc. - Klausur - Bauinformatik Aufgabe 5 (a) Kennzeichnen und erläutern Sie die syntaktischen Fehler des nachfolgenden Programms. (b) Korrigieren Sie die semantischen Fehler des Programms. Programm: Das Programm sortiert ein Feld der Länge n mit Stabdaten nach dem Verfahren der Auswahlsortierung (Selectsort) nach steigender Stablänge. Ein Stab wird beschrieben durch eine Datenstruktur mit den Strukturelementen x, y, phi, und L. Die Strukturelemente x und y enthalten die Startpunktkoodinaten (z.b. x = 1.5 mm, y = 2.0 mm), der Winkel phi beschreibt die Richtung des Stabs (z.b. phi = 45 ), L beschreibt die Länge des Stabes (z.b. L = 600 mm). option explicit type Stab x as integer y as boolean phi as flat int L as string end type function sortiere (S() as Stab, n as integer) max As boolean imax as boolean for ij=1 to 2 while Länge = ok max = 'start' imax = 1.2 do if max > S(i)->L then max = M(i)->L imax = boolean(k) endif loop until the end call tausche (L,i,imax) loop end sub function tausche (S() as Stab, i as integer, j as integer) x(i) = x(j) x(j) = x(i) end sub Hinweis: Jedes Blatt der Ausarbeitung ist rechts oben mit Namen und Matr.-Nr. zu Nicht

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12 B.Sc. - Klausur - Bauinformatik Aufgabe 6 Gesucht ist der VBA-Code einer Funktion (function) MatMultNorm zur Multiplikation zweier quadratischer Matrizen A und B der Dimension n zur Produktmatrix C. Zusätzlich zur Multiplikation der Matrizen ist die euklidische Norm der Produktmatrix C zu berechnen und als Funktionswert zurück zu geben. Hinweis: Für die Produktmatrix gilt (C ) ij =( A B) ij = k=1 n A ik B kj Die euklidische Norm (geometrisches Mittel) einer Matrix A berechnet sich wie folgt: A = i=1 n m j=1 2 A i, j Die Funktion MatMultNorm ist mit folgender Parameterliste zu implementieren. Function MatMultNorm( A() As double, B() As Double, _ C() As Double, n As Integer) as double Hinweis: Jedes Blatt der Ausarbeitung ist rechts oben mit Namen und Matr.-Nr. zu Nicht

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