基于计算机模拟应用的数学实验研究

该文聚焦基于计算机模拟应用的数学实验研究,通过深入探讨计算机模拟与数据驱动、数学模型与计算机模拟、数据同化技术以及数据生成模型的优化等关键领域,展现了计算机模拟与数学建模的相互交融。其中,数据同化技术在提高数学模型还原能力方面发挥了重要作用,通过将实测数据与模拟数据融合,优化模型参数,实现了对真实系统更精准的描述。另一方面,数据生成模型的优化则通过引入生成对抗网络等技术,提高了计算机模拟生成的合成数据的逼真度,为数学模型提供更具代表性的输入,推动了模型的性能提升。这一研究突显了计算机模拟在数学实验研究中的应用价值,为科学研究和工程应用提供了新的思路和方法。

Suggestion of global model for carob batch fermentation to produce bioethanol

Modelling of carob batch fermentation is established basing on mass transfer balances. The modelling treats the reaction kinetics of substrate （S）, the micro-organisms （X） and the ethanol （E）. Nine models are taken from the literature to describe specific organism growth rate and specific ethanol development rate. These models treat all types of fermentation. The Phisalapbong et al. model and the Ghose and Tyagi model show the best fit of the experimental data. This affirms that the batch fermentation of carob is conducted with substrate and/or ethanol inhibition. Some simulations and relationships （X = f（S）, E = f（S）） are obtained from the Phisalaphong et al. model. Those simulations show a lot of important and useful results of carob batch fermentation process.

自动锥形阀运动规律数学模型及仿真

针对阿道尔夫往复泵泵阀精确运动微分方程在泵阀开启瞬间存在奇点的不足,综合考虑液体可压缩性、魏氏效应、液体连续流条件及泵阀运动的动力特性,建立了描述往复泵自动锥形阀运动规律的精确运动微分方程。该方程是关于液缸内液体压力、泵阀升程与泵阀运动速度的一阶常微分方程组。应用数值计算方法建立了泵阀运动规律的仿真模型,通过仿真计算,可以直观地了解泵阀开启时的压力波动,解释产生奇点的原因。

基于“数学课堂学习动力系统”的课堂教与学分析框架

数学课堂教与学分析框架是在考察大量课例的基础上,结合数学课堂学习动力系统的相关理论,在实践的探索中逐步建立起来的,它包括＂教与学分析展开图＂、＂分析变量＂和＂分析流程＂3个部分.

基于磁链耦合分析的无轴承永磁同步电机通用数学模型

由于无轴承永磁同步电机内部有两套极对数不等的定子绕组(即转矩绕组与悬浮力绕组),所以电机气隙内存在着转矩绕组气隙磁场与悬浮力绕组气隙磁场两种极对数不等的磁场。对转矩绕组与悬浮力绕组之间的磁链耦合情况的分析,是建立精确数学模型的基础。通过应用机械/电气坐标系变换方法详细分析了不同极对数下转矩绕组与悬浮力绕组之间的磁链交链情况,并证明了当转矩绕组极对数PM=1,悬浮力绕组极对数PB=2(或PM=2,PB=1)时转矩绕组磁链ψM与悬浮力绕组磁链ψB之间相互耦合。当转矩绕组极对数PM与悬浮力绕组极对数PB均大于等于2且满足PB=PM±1时,转矩绕组磁链ψM与悬浮力绕组磁链ψB之间没有相互交链,该证明方法概念清晰、简单直观、便于理解。同时基于该证明结论建立了当转矩绕组极对数PM与悬浮力绕组极对数PB均大于等于2且满足PB=PM±1时的无轴承永磁同步电机的通用数学模型。所提出的通用数学模型为无轴承永磁同步电机仿真与实验研究提供了理论依据。

连续可变凸轮相位器系统的仿真设计研究

对连续可变凸轮相位器系统进行了分析,建立了系统的数学模型,并利用MATLAB/SIMUINK软件进行了仿真研究,分析了相位器工作参数和相位器结构参数对相位器的响应速度的影响。计算表明,油温、油压、相位器的叶片有效面积、叶片力臂、弹簧预加载荷、弹簧强度对相位器的响应速度有显著的影响,而相位器的转动惯量相对于整个可变配气相位系统的影响不明显。通过研究相位器系统的工作原理,揭示了系统各种工作参数对其工作响应的影响规律,为相位器系统的设计制造提供可靠的参数和依据。

异步电动机转子电阻斩波调速系统的特性分析与仿真研究

对绕线式异步电动机转子电阻斩波调速系统的静态和动态性能进行了详细的分析,得出了 转子外接电阻的计算方法和系统的动态数学模型,并对系统应用MATLAB／SIMULINK进行了仿真 研究。仿真结果表明,本文的分析是简单而有效的。

河流水质模拟问题的探讨

根据研究对象的不同特点选用相应的理论及方法建立恰当的数学模型是河流水质模拟研究的关键所在。文章针对河流水质数学模型的空间维数的确定、参数估计、模型求解的计算方法和常用水质模型软件这几个建模求解的要点、难点问题,结合现有研究成果,就各自优缺点及适用范围进行了详细的对比、分析和归纳,并从模拟内容和模拟方法进展方面探讨了今后的发展趋势,从而为建立、应用河流水质数学模型进行水质模拟提供思路和依据。

串级调速电机的动态模型与仿真

对斩波串级调速电机的静态特性和动态性能进行了分析。运用简单有效的方法推导出斩波串级调速系统在开环和闭环状态下的准动态数学模型,并运用MATLAB/Simulink对该模型进行了仿真研究。结果表明该方法求得的系统模型是准确的、可行的,便于工程上的应用研究。

天然气运聚成藏过程模拟研究现状

天然气运聚成藏过程模拟研究的发展与盆地模拟技术、含油气系统理论、油气成藏机理、成藏动力学、天然气聚散动平衡等研究的发展密切相关。结合中国大型气田的成藏特征,总结出前陆挤压多期充注、克拉通台地欠压缓慢聚气、克拉通挤压长期充注、裂陷张扭晚期充注、富盐盆地生物气高效充注等5种主要天然气运聚成藏模式。根据成藏规律、物理模拟实验、数学模拟等方面的研究现状和存在的问题,提出今后天然气运聚过程模拟研究应以时间要素研究为前提、以空间要素研究为基础、以动力要素研究为核心的研究方向。

地理学理论研究和科学分析的一般方法探讨

根据近年来地理学家和物理学家对城市发展和演化分析的有关成果,总结出地理理论研究方法的一般模式:第一步,根据观测数据建立经验模型;第二步,构造假设、建立理论方程并且求解,求解的结果要与经验模型及其参数一致;第三步,基于第二步的假设条件进行计算机模拟实验,模拟结果要与观测的结果一致。第一步用到的方法从地理学"计量运动"时期开始发展,至今已经比较成熟;第二步用到的方法发展多年,但进展较慢;第三步用到的方法目前正在快速发展,但没有与第二步的方法有机结合。强调的方法在于,将地理学的经验建模、理论解析和模拟实验有机结合起来,形成一个完整的、不同步骤相辅相成的研究程序。这一套方法在一定条件下可以推广到地理应用研究领域,推广之后的第二步可以大为简化,但第三步则会更加复杂。

公路隧道柴油车烟雾基准排放量研究

建立了基于发动机燃烧理论分析的柴油机烟雾排放量计算模型;通过实际道路试验,研究了柴油机烟雾排放的速度特性;通过发动机台架模拟隧道污染环境试验,研究了发动机进气受到污染后对烟雾排放量的影响;采用发动机台架模拟试验探讨了隧道内道路纵坡对柴油车烟雾排放量的影响。研究成果不仅对公路隧道通风方案设计时汽车污染物基准排放量的确定具有一定的指导意义,同时在进行汽车排放对城市污染和公路沿线环境污染评价时可作为计算汽车污染物排放源强的参考。

数学问题解决中视觉空间表征研究的综述

数学问题解决中的视觉空间表征往往相对于言语分析表征而得到广泛的研究.根据视觉空间表征与成功解题之间的不同关系,视觉空间表征可分为图式表征与图像表征.视觉空间表征与言语分析表征相互作用的理论模型把两种表征看作是解题过程中互补的成分.视觉空间表征的影响因素可以归为两类:题目因素与个体因素.

填土工程土料现场压实特性研究

采用数值分析的方法,研究土料在现场压实条件下压实度随深度的变化规律,计算土层平均压实度,点位检测评价土层平均压实度的位置、土料现场压实度保证系数.通过对现场压实特性的研究,发现土层现场压实随深度变化符合二次抛物线规律,不同土料不同铺土厚度代表土层平均压实度的检测位置不同,有关规范规定的检测位置压实度与土层平均压实度有着较大差距,不能代表土层平均压实度,造成压实度评价出现较大偏差,对工程质量、安全、效益产生很大不利影响,同时不能为土体应力和压缩模量的计算及土体应力应变分析等其他科学研究提供准确计算基础数据.

随机保种群体遗传结构变化规律的研究

本文采用数学模型分析 ,计算机模拟试验以及实例分析等方法 ,在不同参数组合下 ,较详尽地分析了随机保种群体遗传结构的变化规律。结果显示 :畜禽随机保种理论实施的现实可行性是很值得怀疑的 ,恐怕只是 1种很难付诸实施的纸上谈兵的保种理论。实际上 ,随机保种理论只有在一些个别畜禽品种的保种工作中可能被采用 ,但用它来指导 1个国家或地区的整个畜禽品种遗传资源保存的全盘性工作 ,显然是还有许多不足之处 ,无法作为畜禽品种遗传资源保存的唯一手段。因此 ,必须改变旧的随机保种观点 ,进一步完善和发展盛志廉教授 (1989)

三相PWM整流技术研究与仿真

首先介绍了脉宽调制(pulse width modulation,PWM)控制的原理并建立了三相PWM整流器的数学模型,通过建立MATLAB/Simulink环境下的仿真模型,对系统进行了仿真研究,并在同一负载下对传统晶闸管整流电路也作了仿真,仿真结果证明了PWM整流器的优越性。

动态数学模型算法研究

该文研究了计算机仿真中具有代表性的微分环节和惯性环节动态数学模型的计算方法。通过理论分析和数学推导 ,找到影响计算精度的动态因子 ,给出动态因子的计算公式及计算方法 ,从而提高了此类模型的计算精度。

新范文教学法在研究生英语写作教学中的尝试

本文作者根据“新范文教学法”的理论就工程硕士研究生的英语写作教学方法进行探讨。“新范文教学法”与传统的“成果教学法”——范文、分析、模仿范文写作的教学模式有根本的不同。“新范文教学法”是将成果与过程相结合 ,将范文融入学生的写作过程之中 ,而不是在写作之前研究范文。作者根据这个理论对工程硕士生英语写作课的教学方法进行了结构性的优化设计 ,把它分为“模仿借鉴”、“情景对话”、“话题讨论”和“范文赏析”等四个步骤。首先以“模仿借鉴”开始范文中的句型操练 ,再借助“情景对话”进行段落练习 ;然后以“话题讨论”为发展谋篇铺平道路 ;最后进行“范文赏析”,使谋篇成文水到渠成。本文宗旨是将写作中的复杂问题加以分解 ,由易到难、由浅入深地帮助学生解决写作中的困难 ,提高写作能力 ,最后达到写出合格作文的目的。

Web日本语虚拟教师4维导学模型的研究与实现

信息技术在教育领域中的应用,为学生的个性化学习提供了可能,打破了学习内容、进度、起点、目标、要求等的统一性。该研究的目的是探索一种具有一定模拟实际教师部分机能的日本语虚拟教师导学模型。研究方法是通过计算机模拟技术及智能数学模型对实际日本语教师的导学功能进行近似仿真表达。该研究已完成该Web日本语虚拟教师一对一因材施教和因需施教为学员制定学习方案的4维导学功能模型。利用该模型可以模拟真实日本语教师导学功能,完成对任意基础和任意学习目标的日本语学员制定个性化学习方案。

高中数学新课程改革研究的历史嬗变及述评——基于2003-2010年CNKI的统计分析

用文献计量学方法对"中国知网"(CNKI)2003-2010年收入的与高中数学新课程改革有关的研究文献的年代分布、文献来源、作者所属研究机构分布、研究主题分布、学位论文分布和研究方式与方法等情况进行统计分析,力图较全面、完整地揭示该研究的现状,跟踪该领域研究人员的研究动态,展望高中数学新课程改革研究的未来发展趋势,促进高中数学新课程改革深入发展。