一维非饱和土壤水分运动的数值模拟

基于MATLAB平台,应用有限差分法,对以土壤含水率(θ)为应变量的一维非饱和土壤水分运动模型进行了离散,得到了该模型的有限差分方程,并对其进行了模拟。结果表明,该模型形式简单,计算简便,符合应用要求。     

SCSGJ-2.6型小型水草收割机明轮的优化设计

针对明轮对内陆河道船只作用重大,但是效率低下、成本高、安全系数低的情况,阐述了对明轮进行优化的重要性。以SCSGJ-2.6型小型水草收割机的明轮为例,以效率为目标进行数学建模,采用MATLAB软件进行优化,结果表明,明轮直径为1.5122m,宽为0.3m时为宜,此时明轮效率提高了20%。根据优化后的尺寸,在Solidworks软件中建立三维模型,采用COSMOSWorks进行有限元分析,结果表明,明轮的强度已达到了安全性要求。     

紫外导数光谱法同时测定硝酸根·亚硝酸根含量及数据处理的MATLAB·SAS实现

采用紫外双波长一阶导数光谱法对水中NO3-和NO2-进行同时测定,并且借助MATLAB和SAS软件进行数据分析。结果表明,用紫外一阶导数光谱法测定硝酸根时,测定波长为209 nm;用紫外一阶导数双波长等吸收法测定亚硝酸根时,波长为210.5和222 nm。借助SAS,得到硝酸根导数吸光度绝对值(y)与硝酸根含量(x)的对数呈线性关系,其方程为:y=0.023 55+0.018 34 ln(x),模型的R2=0.965 3;同时,得到亚硝酸根导数差值吸光度(y)与亚硝酸根含量(x)的对数呈线性关系,其方程为:y=0.019 03+0.003 31 ln(x),模型的R2=0.981 8。通过BP算法对2种离子含量预测的结果表明,硝酸根含量预测的相对误差的绝对值范围为0.155%~2.040%,亚硝酸根含量预测的相对误差的绝对值范围为0.952%~8.330%。结合MATLAB和SAS,提高了数据处理的准确性和可靠性。     

颗粒物料精量分装机设计与分析

颗粒物料精量分装机械正向“无人化“方向发展。设计的油菜籽精量分装机以传动角最大为目标,利用MATLAB软件对曲柄滑块机构进行了优化设计,得出曲柄的长度为46.4mm,连杆的长度为148.6mm,并依据该设计参数制造了样机,按转速为1rad/s进行种子分装试验,量筒半径为20mm的情况下,作了10次实验,对每次取得的种子质量进行测量得平均值为99.84g。     

颗粒物料精量分装机设计与分析

颗粒物料精量分装机械正向“无人化”方向发展。设计的油菜籽精量分装机以传动角最大为目标,利用MATLAB软件对曲柄滑块机构进行了优化设计,得出曲柄的长度为46．4mm,连杆的长度为148．6mm,并依据该设计参数制造了样机,按转速为1rad／s进行种子分装试验,量筒半径为20mm的情况下,作了10次实验,对每次取得的种子质量进行测量得平均值为99．84g。     

参数平均方式对层状夹砂土壤积水入渗数值模拟的影响

为研究非饱和土壤水分运动方程中参数的平均方式对层状土水分运动数值模拟的影响,采用有限差分方法对Richards方程进行离散,并用MATLAB软件编程模拟层状夹砂土柱的薄层积水入渗过程。对差分网格中半节点参数的8种不同平均方式进行了数值模拟稳定性和精度的比较。结果表明:不同平均方式下湿润峰到达某一深度的时间与该处的土壤含水量增速呈负相关关系;间接算术平均和调和平均下的土壤含水率数值振荡较大;几何平均和三点平均2种方式下入渗率、累积入渗量和湿润锋误差相对较小。综合分析,几何平均和三点平均更适合层状夹砂土情况下薄层积水入渗过程的数值模拟。     

复合梯形公式在计算定积分中的应用

本文通过实例介绍MATLAB在数学分析教学中的应用,指出了MATLAB在解决数学分析教学中某些问题的优势。     

基于MATLAB 的遥感图像边缘检测算子的实验比较分析

MATLAB软件工具箱中,提供了edge函数,它能利用多种算子进行图像的边缘检测,语言结构简单。本文就数字图像处理中几种常用的用于检测的算子（Roberts算子、Prewitt算子、Sobel算子、log算子、Canny算子）,通过MATLAB软件来实现遥感图像的边缘检测,对抗噪声能力进行分析,得出各自的优缺点和适用范围。     

温降速率对LNG储罐预冷影响的数值模拟

LNG储罐在投产前需要进行调试,其中LNG储罐预冷是最重要的环节。采用MATLAB软件,建立16×104 m3地上全容式常压LNG储罐预冷模型,研究预冷过程中LNG喷淋量、BOG排放量、储罐压力、LNG气化率及温降速率的变化规律对LNG储罐预冷的影响。研究结果表明:在恒定温降速率下,LNG喷淋流量逐渐增加、BOG排放流量及储罐压力先增后减、LNG气化率仅在预冷后期逐渐降低;随着温降速率增大,LNG喷淋流量、BOG排放流量及罐内压力均增加,但LNG喷淋总量及BOG排放总量减小,LNG气化率仅在预冷后期随温降速率增大而增大;在温降速率超过3 K/h后,对LNG储罐预冷影响较小;在对LNG储罐进行预冷分析时,太阳辐射的影响不可忽略。为了保障LNG储罐投产工作的顺利开展,建议在预冷前期,将温降速度控制在1 K/h之内;在预冷后期,为提高LNG冷量利用率,应增大温降速率,将平均温降速率控制在2～3 K/h。经过实例验证,LNG储罐预冷模型模拟误差均小于10%,可以满足工程应用要求,对于LNG储罐实际预冷过程、预冷方案设计及预冷参数优化具有参考意义。(图2,表2,参20)     

MATLAB优化工具箱及其应用

介绍了MATLAB优化工具箱及其使用方法,分析了常用的最优化算法.对于非线性约束最优化问题,初始点的选取直接影响优化结果,用MATLAB优化工具箱得到的往往是局部最优解.为获得全局最优解,提出了在可行域内随机循环给定初始点,采用MATLAB工具箱优化计算,在优化结果中二次搜索极小值的方法,经过少量循环即可求得全局最优解.通过实例确定了所使用方法的有效性.