热防护服散热性的数学模型仿真

为了探求热防护服的散热规律和在高温环境中工作的极限,根据傅里叶热传导定律,用微元法和有效差分法建立了热防护服在高温条件下的“外界环境-织物层-皮肤”散热数学模型并进行仿真模拟,然后将穿着相同防护服的恒温假人放置在与数学模型中假设温度一致的实验室温度下进行实测,并采用DS18B20温度传感器测量出假人表面温度进行比对验证。结果表明:实测假人皮肤温度为43.71℃,与模型仿真结果43.99℃的误差仅为0.28℃。研究结果说明建立的热传导散热模型具有较高准确度,能够对热防护服的散热防护效果进行仿真预测与合理评价,可为在较短的研发周期内设计散热效果更好的热防护服提供借鉴。

医学类微分方程数学模型求解的教学探索

微分方程可描述物质的运动规律与演变过程,为解决实际问题提供了强有力的工具,在工程实践中具有重要的作用。高等数学是临床医学、药学、口腔学、预防、检验、影像等医学类专业本科生的一门必修基础课程。本文指出了医用高等数学教学过程中存在的两个基本问题,并给出了具体的解决措施。通过三个具有医学背景的微分方程模型的求解与分析,借助于Maple数学软件平台,展示了具体的教学实例。

也谈数学模型意识的培养

模型意识主要指对数学模型普适性的初步感悟。模型意识的培养有助于学生体会和理解数学与外部世界的联系,学会用数学的语言表达现实世界。模型意识的培养是一个长期的过程。实践中,教师可引领学生经历建模过程,感悟模型内涵;类比主线问题,提炼模型表达;参与综合实践,拓展模型应用。

把握数学本质 构建数学模型——2023年全国新高考Ⅰ卷第21题探析

2023年全国新高考Ⅰ卷第21题考查了高中数学课程主线内容“概率与统计”的全概率公式的应用.针对该题求复杂事件概率的应用题,引导学生经历从现实问题中确定变量、探究变量关系、建立模型、解决模型和最终解决现实问题等完整的数学建模过程,感悟全概率公式的本质和体验数学建模活动的完整过程,形成和发展数学建模素养.

移动机器人数学模型构建方法研究

轮式移动机器人以其自重轻、载重大、操作简单、控制方便的优势被广泛应用在生产生活中,自然也成了当前研究的热点。当前对机器人的控制方法和控制算法基本建立在运动学和动力学模型基础上,本文即针对轮式移动机器人的运动学和动力学建模问题展开讨论,并分析了轮式移动机器人在非完整约束条件下,运动学和动力学模型的建立方法。

建立函数数学模型解决实际问题

本文全面而详尽地论述了构建函数数学模型的方法论,深入探讨了如何科学选择适宜的函数形式,如何根据具体问题特性进行参数的有效调整,以及如何严谨地验证所构建模型的合理性.此外,本文还通过实证方式,充分展示了数学模型所具备的强大的预测与解释能力.本文揭示了数学模型作为一种普适性强的问题解决策略所具备的重要价值.通过数学模型,我们能够将复杂问题量化处理,揭示其内在规律,从而为决策提供科学、客观的依据.这一研究成果对于提升初中生的数学应用能力、培养其科学思维与问题解决能力具有积极意义.

基于数学模型的造纸机真空系统节能优化

真空系统是造纸机辅助系统的重要组成部分,其能耗可达整个系统40%甚至更高,而节能减排政策的贯彻落实切实推进了造纸机真空系统的节能改造。而造纸机真空系统自身能耗、传动电耗与干燥汽耗取决于真空度设定,因此由真空度设定值视角着手优化真空系统节能设计更为突出。据此,以生产数据为基础,以人工神经网络与遗传算法为载体进行了造纸机真空系统节能数学建模,并将其应用于实际案例做了试验分析。结果发现,数学模型在能耗成本与脱水能力等方面的拟合皆具备较高精确度,且普遍适用性较好;基于数学建模求解的造纸机真空度设定值可在满足车速、定量、蒸发负荷等明确要求的同时节能降本。

数学模式观下的数学建模

数学是关于量化模式的建构与研究，是现实真理性与模式真理性的统一．模式理论深刻影响了人们对数学的认识，《普通高中数学课程标准（实验）》也强调学生应能对客观事物中蕴涵的数学模式进行思考和判断．数学模式观下的数学建模应重视数学强抽象和弱抽象的互补，体现数学的经验性和演绎性的统一，促进数学的应用和创新相结合．数学建模是模式形成的过程，更是数学创造性的活动．

果树农药残留消解特性与数学模型研究进展

农药残留消解研究的关键是消解特性及数学模型。综述果树农药残留消解特性研究的现状,阐述农药喷施剂量、农药喷施次数、果实套袋处理对农药沉积及农药残留的影响情况,分析多种环境因素对农药残留的影响机制,归纳果树不同部位及不同试验地域果树农药残留消解的差异。同时,还分析了农药残留预测的一级动力学及改进动力学模型、多项式回归模型、多元回归模型、Rayleigh模型、灰色预测模型及偏最小二乘回归模型的优缺点,归纳了不同数学模型的适用场景,指出建模方法应结合农药残留检测技术对农药残留的消解规律,从而进行更加科学地拟合,进而实现对农药残留变化值的合理预测。对果树农药残留消解特性与数学模型研究提出了3条建议:(1)加强对农药残留多影响因素综合作用机制的研究;(2)提高农药残留消解特性研究设计的综合性和合理性;(3)建模方法适应农药残留检测技术的快速发展。

基于光照和温度环境条件下杜氏盐藻的生长数学模型构建

杜氏盐藻作为重要的经济微藻,在能源和制药等行业取得应用,其规模养殖工艺已经成熟,但其工艺的可调控和稳定性较差,限制其产业化发展。研究采用实验与数学模型相结合方式,添加光照和温度变量因子,将Logistic微分方程进行改进,构建盐藻生长数学模型。通过实验研究不同光照和温度条件对盐藻生长速率和生物量的影响,结果表明光照强度和温度对杜氏盐藻的生物量积累和生长速率影响都较为明显,且两者对盐藻生长的影响方式分别符合光照模型和温度动力学模型。采用Matlab粒子群优化算法根据实验数据对改进的Logistic模型参数进行优化,校准了8个模型参数,并对模型进行预测验证,获得具有一定精度和可预测性的盐藻生长阶段数学模型。根据模型模拟,盐藻的生物量在一定范围内都随着光照强度的增强而增加,随着温度增加先增长后降低,确定了盐藻生长的最佳光照条件为108μmol/m^(2)s^(2),最佳温度条件为305.15 K。

基于中小衔接的数学模型教学探究——以利润问题为例

在小学阶段培养学生的模型意识,为学生中学阶段模型观念的发展打好基础,是教师亟须关注的问题。教师可在明确教学目标、选定适宜内容的基础上,以问题驱动学生发现与提出问题、分析与解决问题,循序渐进地引导学生在问题情境中构建数学模型,表达和解决问题。

鲁奇甲醇生产装置数学模拟和工况分析——(Ⅰ)鲁奇副产蒸汽管壳型甲醇合成塔

以一氧化碳加氢和二氧化碳加氢为独立反应、甲醇和二氧化碳为关键组分,建立了鲁奇副产蒸汽管壳型甲醇合成塔催化床的一维拟均相数学模型,并求得管内各组分气体浓度和温度分布。讨论了不同操作条件对出口甲醇浓度和产量的影响。由于管外副产4.0MPa 的蒸汽,床层温度平稳。

大学生数学模型竞赛培训方法与指导策略研究

结合几年来数学建模竞赛培训的实践,探讨和总结了一些大学生数学模型竞赛培训方法和指导策略的成功经验.

数学模型思想在中学数学课堂教学中的应用

中学数学教学不仅要传授基本理论知识,更重要的一点是进一步培养学生自学的能力和应用数学知识的能力。所以在中学数学教学中构建数学建模意识是我们中学数学教学改革的一个正确方向,加强数学建模教学对于提高学生解决实际问题的能力十分重要,是开展数学素质教育须深入讨论的课题。本文以数学课堂教学中的实例着重介绍了中学数学课堂教学中如何渗透数学建模思想,并给出了一些具体的教学建议。

运用类比方法建立数学模型

本文提出了建立数学模型的类比方法 ,考察了其作用。

小学数学教学中数学模型思想的融入策略分析

数学模型思想是学习数学和利用数学解决实际问题的重要思想,不仅可以帮助学生提升思维品质,还能帮助学生掌握建模能力,进而灵活应用所学知识解决实际问题。本文以小学数学教学中数学模型思想的融入策略为研究主题,首先分析了小学数学教学中融入数学模型思想的意义,然后分析了小学数学的数学模型思想教学存在的问题,最后探索出了创设教学情境导入数学模型思想、题目讲解环节运用数学建模方式、为学生提供充足的数学建模练习、组织数学建模主题合作学习任务和利用教学评论巩固数学建模思想的教学策略,并以人教版小学数学教材内容为例给出教学案例,以期为小学数学教师提供参考。

集装箱船运动和控制数学模型的建模研究

大型集装箱船作为海洋运输的主要船型,正在迈向大型化和专业化,集装箱船的控制要求也更加严格,需要控制成本,便捷操纵,航行安全,并能对集装箱船的操纵性进行预报。文章介绍集装箱船运动控制方面的数学建模问题,及传统的集装箱船建模方式,并通过四自由度集装箱船参数进行参数辨识建模,预测船舶轨迹和其他干扰条件影响下的速度变化。

基于串并混联的机械手运动数学模型建立与数值仿真

冲压加工在机械加工中占据着重要作用,而机械手的好坏直接影响到冲压加工的效率。为提高其效率,研究设计了一款新型串并混联的冲压上下料机械手。对其的构型设计主要包括大臂、中臂、小臂,以及端拾器四部分。通过混联将其依次连接起来,并对机构的速度雅可比进行求解,建立相应的运动数学模型。仿真结果表明,机械手的工作空间在x,y,z三个方向上的移动空间距离为8000mm、400mm、300mm,完全满足机械手的转动需求。机械手的关节移动最大速度接近190mm/s,末端参考点最大速度为4100mm/s。其最大转速为0.36rad/s,转动关节的最大速度接近1.18rad/s,该机械手的运动学性能满足要求。本次研究的上下料机械手具有创新性、实用性及高效性。

运用平衡原理方法建立数学模型

本文提出了建立数学模型的平衡原理方法,并从宏观和微观两种角度讨论了其应用。

浅谈经济数学模型的构建

经济数学模型是研究经济学的重要工具,在经济应用中占有重要的地位。文章从经济数学模型的内涵、构建经济数学模型的方法、遵循的基本原则以及所要注意的问题进行了简要分析和论述。