强化工程案例教学,促进研究能力培养——以“MATLAB与化工数值计算”课程为例

为了更好地培养学生基于科学思维和工程实践的研究能力,以大量真实化工案例剖析为驱动,将工程案例教学法有机融入“MATLAB与化工数值计算”各个教学环节,通过工程案例教学架构设计、工程案例教学群组开发、工程案例教学方案实施以及工程案例教学考核评价等多种教学方式来不断强化学生利用先进技术方法和工具解决化学化工过程复杂工程问题的专业综合能力,有效助力我国能源化工行业“工业4.0”的升级与改造。

用Matlab数值模拟非线性电路混沌实验

该文简单介绍了非线性电路混沌实验的实验原理，并用Matlab软件对非线性电路混沌实验进行了数值模拟，指出了数值模拟的重要意义。

基于修正剑桥模型三轴剪切实验数值模拟

为了进一步拓展三轴剪切实验课教学内容,丰富实验教学方法,基于修正剑桥模型,构建三轴固结不排水实验数值模型,采用应力场与渗流场耦合模拟分析CU实验过程;分析CU实验应力路径、塑性体积应变、孔隙水压力的变化规律,推导出破坏时孔压系数公式,以及罗斯柯线归一化方程式。数值模拟实验允许实验参数或土性参数的改变,可以设计更全面的实验工况,得到更丰富的实验数据,再进行实验结果分析,得出的结论更准确。实验教学过程中引入数值模拟实验,可让学生不仅学会实验原理相关理论知识,还能将理论知识应用于实验过程,激发学生的学习兴趣,引导学生从被动学习实验理论知识向主动设计实验方向转变。

面向电气工程实际的多物理场数值仿真开放实验教学

在电气工程专业本科生电磁场实验教学中,开展面向电气工程实际的多物理场数值仿真开放实验教学,对培养学生的工程观念、综合应用多学科专业知识解决实际电气工程问题的能力具有重要的意义。以电力系统中广泛应用的电力设备——干式空心电抗器为研究对象,阐述了开设干式空心电抗器电、磁、热以及力场等多物理场数值仿真开放实验的目的、内容及实施过程。这些开放实验取得了良好的教学效果。

基于Matlab的运动控制系统实验平台设计

针对运动控制系统课程在传统教学中,学生在课程理论知识学习和利用Matlab/Simulink仿真阶段,缺少实际控制单元设计与开发实际工程训练的问题,设计了一个基于Matlab的运动控制系统实验平台,在实验平台使用基于模型设计的方法可实现从仿真测试到实物测试一体化;通过介绍实验平台中的PC端环境配置流程以及实验平台中驱动器的构成给出了实验平台的总体设计方案;说明了实验平台应用基于模型设计的方法实现代码自动生成的流程,并对基于模型设计的开发流程进行了详细的阐述;通过案例永磁同步电机转速、电流双闭环控制系统在实验平台经过模型在环仿真、软件在环仿真、处理器在环仿真,最后到实验平台进行实物测试的流程与实验结果来达到验证实验平台的优点及其可行性和有效性的目的。

基于MATLAB GUI的数值分析实验系统设计

目的针对数值分析课程理论性较强,对具体算法进行形象化演示,以提高教学效果。方法对数值分析课程体系进行整合,分析不同知识模块,建立基于MATLAB GUI平台的实验教学系统。结果以MATLAB软件的GUI为平台,建立实验教学系统设计的基本原则及目标,对课程的插值与拟合、数值微分/积分、微分方程(组)数值解,线性方程(组)数值解,非线性方程(组)数值解等五大主要相对独立的知识模块进行综合设计和开发。完成主、子界面之间的切换与链接,同一GUI文件不同回调函数间的数据传输等关键问题,结合具体实例演示说明GUI设计在数值分析实验系统中的应用。基于MALAB GUI所建立的数值分析实验系统具有良好的交互性和实用性。结论学生可以借助MATLAB软件的GUI平台求解和实践数值分析的经典问题和算法,体会数学知识的实用性,提高学生学习数值分析的兴趣和效果。

基于MATLAB的变步长复合Simpson数值积分法的研究与实验

通过介绍有关数值求积公式的定义和变步长复合Simpson求积法的基本原理,给出了实现变步长复合Simpson求积法的MATLAB源文件,并结合几个算例验证了变步长复合Simpson求积法的基本原理,以供相关工程技术人员和科学研究者在利用变步长复合Simpson求积法解决那些用微积分方法所不能求解的积分问题时作参考。

Matlab软件在教学实验中的应用

阐述Matlab在数值计算、数据分析、图形可视化和模拟仿真等方面的应用策略,探讨Matlab在创新性实验设计、科技竞赛项目开发、校企合作项目创新实践中的应用前景。

双锥形油水分离旋流器分离效率正交数值的实验研究

以双锥形油水分离旋流器为研究对象,采用计算流体力学数值模拟方法和正交实验方法,针对旋流器的含油率、进口速度、分流比、大锥段角度和小锥段角度等因素对旋流器分离效率的影响,进行了正交数值实验。结果表明,各因素对分离效率影响的顺序为:分流比>含油率>进口速度>大锥段角度>小锥段角度。含油率10%、进口速度6m·s-1、分流比25%、大锥段角度15°、小锥段角度1°为最优的参数组合,其中旋流器的大锥段角度和小锥段角度的影响不显著,可以根据实际需要进行调整。通过回归分析推导出了含油率、进口速度和分流比对分离效率影响的经验公式,可供设计时使用。

基于MATLAB的《数值分析》实验课教学改革实践与思考

MATLAB集高性能的数值计算和可视化于一身,因此它是《数值分析》实验课的理想平台。利用MATLAB在科学计算中的优势,可不断推进《数值分析》实验课教学改革向纵深方向发展,并不断提高其教学成效。

基于MATLAB的变步长梯形数值积分法的研究与实验

介绍了有关数值求积公式的定义和变步长梯形求积法的基本原理,给出了实现变步长梯形求积法的MATLAB源文件,并结合算例验证了变步长梯形求积法的基本原理,为工程技术人员和科学研究者处理相关问题提供参考。

超深碳酸盐岩储层岩石三轴压缩实验与数值模拟研究

为了研究超深碳酸盐岩储层的岩石力学特性,文中以取自埋深约8350 m的顺北油气田奥陶系储层碳酸盐岩真实岩样为研究对象,按热处理与无热处理,在110 MPa围压范围内进行三轴压缩实验,从而得到高围压下的岩石力学特性。实验结果表明:高围压下,岩石表现强烈的塑性流动,加热处理会使得岩石强度降低,但随着围压等级的升高,不同温度下的岩石峰值应力又趋于一致。基于Drucker-Prager屈服准则,发展了塑性硬化参数与等效塑性应变之间的关系,对2种温度下的岩石三轴压缩实验进行数值模拟,结果很好地再现了三轴压缩应力-应变曲线。作为拓展应用,采用所建立的弹塑性本构对单条裂缝压裂过程进行模拟,发现在本岩样所在的储层条件下,压裂过程中的裂缝扩展不受岩石塑性的影响,这一点与裂缝闭合过程完全不同,这为目标储层压裂改造提供了有意义的借鉴。

基于MATLAB的复合梯形数值积分法的研究与实验

介绍了有关数值求积公式的定义和复合梯形求积法的基本原理,给出了实现复合梯形求积法的MAT-LAB源文件,并结合几个算例验证了复合梯形求积法的基本原理.供相关工程技术人员和科学研究者在利用复合梯形求积法解决那些用微积分方法所不能求解的积分问题时作参考.

基于MATLAB的数值分析应用实验设计

数值分析在解决实际问题中有着非常重要的应用,该文利用MATLAB设计了数值分析在解决实际问题中的几个数值实验案例,例如投资组合等,以提高学生解决实际问题的应用能力,进而对数值分析应用实验设计进行了探索。

预充电阻高压短路散热特性数值模拟与实验研究

预充电阻工作时电阻丝常发生过热问题,这会导致设备的运行寿命减短,甚至出现电阻丝熔断及电阻器起火的问题。为了解决该问题,通过数值仿真及实验研究的方法对开发的铝壳预充电阻器进行了短路研究,结果表明:电压对电阻器的短路耐久能力影响远大于环境温度的影响,但是在最恶劣的环境(电压850 V,环境温度85℃)下,预充电阻器的最大短路耐久能力仍然超过5 s,陶瓷电阻芯的蓄热量超过14 000 J,这表明所开发的预充电阻器可靠性很高,可以满足正常的预充需求及短路过电压要求。本文研究结论可为科研人员电阻器的设计提供思路。

基于Matlab Web Server的数值分析网络实验室的开发与实践

介绍了开发的数值分析网络实验室的系统结构、开发技术和特色,以及利用Matlab开发基于Matlab WebServer的应用的具体过程,并给出一个Matlab web应用实例。

基于Matlab的数值分析实验的设计——以矩阵的奇异值分解为例

基于Matlab的数学实验,目的是为了提高普通高校学生的数学兴趣和动手能力,为培养解决实际数学问题的能力而设计的实验方法和步骤.利用矩阵的奇异值分解svd函数的数值算法设计了一种在实验课上用svd算法仿真的实验方案.

光学实验数值仿真的三种方法及MATLAB实现

基于科学计算软件MATLAB的可视化功能,利用光强分布、光的量子性和波动性的物理原理,采用三种数值方法对几个重要的光学实验进行计算机仿真模拟,得到了与实验图像一致的计算结果。教学实践表明在实验课中加入MATLAB仿真图像和动画,将对光学实验教学起到一定的启发促进作用。

基于Matlab实验的非局部反应扩散逻辑方程解的进一步数值研究

论文主要考虑如下形式的非局部问题ut=Δu+λu∫Ω1(y,t)fπ(x,y)dy,x∈Ω,t>0,u|Ω=0,t>0,(0,1)u(x,0)=g1(x)x∈Ω1,其中fσ(x,y)=1,0,y∈Ω1,x∈Ω,其他,并且k∈(0,1],Ω=[-1,1]×…×[xn-k,xn+k],x∈Ω,x=(x1,…xn),,并利用Matlab实验对(0.1)的平衡解进行了研究,得到以下数值结果1.若λ<nπ2/4,上述问题有一个稳定的平衡解u=0;2.若λ<nπ2/4,上述问题有两个稳定的平衡解u=0和u=uλ>0.其中n 1,2,…,从而为进一步研究非局部问题的解析解奠定基础。

基于MATLAB的复合Simpson数值积分法的研究与实验

本文介绍了有关数值求积公式的定义和复合Simpson求积法的基本原理,给出了实现复合Simpson求积法的MATLAB源文件,并结合几个算例验证了复合Simpson求积法的基本原理,以供相关工程技术人员和科学研究者在利用复合Simpson求积法解决那些用微积分方法所不能求解的积分问题时作参考.