基于Matlab的导热问题的数值解法
班级：13级机械装备2班
指导教师：任素波
引言
传热学在工程中应用非常广泛，特别是冶炼、轧钢行业，处处有
传热学的身影。虽然传热过程是容易做数学处理的一种热量传递方式，但其往往涉及到常微分方程、偏微分方程、线性及非线性方程组的求解，对于数学知识掌握不深的专业人员而言，解题有一定难度。
高级计算机语言的出现给数值计算带来了希望，但用这些计算机语言编制程序，需要对所用的语言语法和相关算法有相当的熟练度。Matlab软件是一种功能强、效率高、便于进行科学和工程计算的交互式软件包。它包含了一般数值计算、矩阵计算等应用程序，易学易用，大大降低了对使用者的数学基础和计算机语言知识的要求，而且编程效率和计算效率极高。
因此，对于数学模型复杂，涉及较多运算方法传热过程，Matlab 是一种非常重要的辅助工具。
1.实际问题
有一个边长为1m的正方形物体如下图所示，其左侧面恒温为100℃，顶面恒温为500℃，其余两侧均暴露在对流环境中，环境温
度为100℃。已知物体的导热系数为K
10，求出各节点的温度值。
/
W
m
2.问题分析
求解导热问题，实际上就是对导热微分方程在给定条件下进行求解，找出具体的函数关系式，从而得出导热过程的数学表达式。本案例是一个很常见的导热问题，我们可以使用温度节点离散化线性方程组，并用矩阵形式来表示。
3.数学模型
????????????????????????????---------67.210100000167.410200000167.400200010067.420100
01014101000101400100010075.420000010141000001014?????????????
???????????????--------=????????????????????????????7.667.661677.660100567500600987654321t t t t t t t t t 对上述9x9阶矩阵进行求解，相当于解九个方程，最终求出九个未知数，其难度以及计算量对于工程人员来说是一个很大的挑战。但如果使用Matlab 进行编程计算，则会大大节省计算时间，减低错误的出现几率，对于工程运算来说如虎添翼。
4.Matlab 编程
此方程组属于大型稀疏线性方程组，求解时广泛使用LU 分解法，求解速度快，占用计算机内存小，便于储存。下面为求解过程： functionLU
a1=[-41010;1-4101;02-4.6700;100-41;0101-4];
a2=[0000;0000;1000;0100;1010];
a3=[00102;00020;00002;00000];
a4=[-4.67001;0-4.6710;01-4.671;101-2.67];
a=[a1,a2;a3,a4];
b=[-600,-500,-567,-1000,-66.7,-167,-66.7,-66.7];
[L,U]=lu （a ）;
t=U\（L\b ）
执行，可以得到九个节点温度依次为：
175.2945
t 184.3529
t 157.3617
t 217.3453
t 231.2526
t 192.3311
t 309.4573
t 330.2485t 280.3628
t 987654321=========
5.结果分析
使用Matlab 对矩阵进行数值运算，其结果和人工计算相同。但与人工计算相比，其速度和准确率都大大提高。而且Matlab 的操作工程并不复杂，仅需要编写几行程序就可以进行运算。因此，对于数学模型较为复杂的工程求解问题，都可以考虑采用Matlab 进行编程计算。
6.参考文献
1.《Matlab 语言及应用案例》 张贤明 东南大学出版社
2.《传热学》 张兴中 国防工业出版社
2. Matlab程序 2.1 一次聚类法 X=[11978 12.5 93.5 31908;…;57500 67.6 238.0 15900]; T=clusterdata(X,0.9) 2.2 分步聚类 Step1 寻找变量之间的相似性 用pdist函数计算相似矩阵，有多种方法可以计算距离，进行计算之前最好先将数据用zscore 函数进行标准化。 X2=zscore(X); %标准化数据 Y2=pdist(X2); %计算距离 Step2 定义变量之间的连接 Z2=linkage(Y2); Step3 评价聚类信息 C2=cophenet(Z2,Y2); //0.94698 Step4 创建聚类，并作出谱系图 T=cluster(Z2,6); H=dendrogram(Z2); Matlab提供了两种方法进行聚类分析。 一种是利用 clusterdata函数对样本数据进行一次聚类，其缺点为可供用户选择的面较窄，不能更改距离的计算方法； 另一种是分步聚类：（1）找到数据集合中变量两两之间的相似性和非相似性，用pdist函数计算变量之间的距离；（2）用 linkage函数定义变量之间的连接；（3）用 cophenetic函数评价聚类信息；（4）用cluster函数创建聚类。 1．Matlab中相关函数介绍 1.1 pdist函数 调用格式：Y=pdist(X,’metric’) 说明：用‘metric’指定的方法计算 X 数据矩阵中对象之间的距离。’ X：一个m×n的矩阵，它是由m个对象组成的数据集，每个对象的大小为n。 metric’取值如下： ‘euclidean’：欧氏距离（默认）；‘seuclidean’：标准化欧氏距离； ‘mahalanobis’：马氏距离；‘cityblock’：布洛克距离； ‘minkowski’：明可夫斯基距离；‘cosine’： ‘correlation’：‘hamming’： ‘jaccard’：‘chebychev’：Chebychev距离。 1.2 squareform函数 调用格式：Z=squareform(Y,..) 说明：强制将距离矩阵从上三角形式转化为方阵形式，或从方阵形式转化为上三角形式。 1.3 linkage函数 调用格式：Z=linkage(Y,’method’) 说明：用‘method’参数指定的算法计算系统聚类树。 Y：pdist函数返回的距离向量；
985、211、c9、双一流院校介绍 985工程 985工程，是指为创建世界一流大学和高水平大学而实施的工程，即"世界一流大学建设项目"。目前"985"高校有39所： 1北京(8所)：清华大学北京大学中国人民大学北京师范大学北京理工大学北京航空航天大学中国农业大学中央民族大学 2上海(4所)：复旦大学同济大学上海交通大学华东师范大学 3天津(2所)：南开大学天津大学 4江苏(2所)：南京大学东南大学 5广东(2所)：中山大学华南理工大学 6陕西(3所)：西安交通大学西北工业大学西北农林科技大学 7湖北(2所)：武汉大学华中科技大学 8山东(2所)：山东大学中国海洋大学 9四川(2所)：四川大学电子科技大学 10湖南(2所)：湖南大学中南大学 11黑龙江(1所)：哈尔滨工业大学 12辽宁(2所)：东北大学大连理工大学 13吉林(1所)：吉林大学 14安徽(1所)：中国科学技术大学 15福建(1所)：厦门大学 16重庆(1所)：重庆大学 17浙江(1所)：浙江大学 18甘肃(1所)：兰州大学 19军事系统(1所)：国防科学技术大学 小985 小985一般指985工程优势学科创新平台，这些高校的层次在"985"高校和一般的"211"高校之间。"985工程优势学科创新平台"项目高校从属于"211工程"建设的学校但不属于"985"工程建设的学校中选择。
"985工程优势学科创新平台"基本上是没有经历过合并重组的行业特色型大学，学科精度极高，拥有一至两个全国顶尖的学科，在行业内认可度极高，具有深厚的行业底蕴和学科积淀。只有国家中央部委直属的"211工程"高校才有资格获得"985工程优势学科创新平台"。 1【国防类】 哈尔滨工程大学：现代舰船与深海工程优势学科创新平台 南京理工大学：现代攻防与先进装备技术优势学科创新平台 南京航天航空大学：航空飞行器设计制造与飞行安全优势学科创新平台 2【信息类】 西安电子科技大学：先进军事综合电子信息系统优势学科创新平台+先进雷达技术优势学科创新平台 北京邮电大学：社交网络分析与网络信息传播优势学科创新平台 中国传媒大学：数学媒体技术优势学科创新平台 3【材料类】 北京科技大学：新材料与冶金工程优势学科创新平台 武汉理工大学：绿色建材与新材料优势学科创新平台 4【交通类】 北京交通大学：轨道交通安全优势学科创新平台 西南交通大学：国家轨道交通工程优势学科创新平台 长安大学：公路建设与交通运营保障科学与技术优势学科创新平台 5【化工类】 华东理工大学：煤的清洁高效利用与石油化工关键技术优势学科创新平台北京化工大学：绿色化工与材料优势学科创新平台 6【资源类】 中国矿业大学：煤炭资源安全开采与洁净利用优势学科创新平台 中国地质大学：地球系统过程与矿产资源平台 中国石油大学：油气资源勘探开发与转化优势学科创新平台 华北电力大学：电力科学与工程优势学科创新平台 河海大学：全球水循环与国家水安全优势学科创新平台
模糊聚类 function c=fuz_hc(a,b) %模糊矩阵的合成运算程序 %输入模糊矩阵a,b，输出合成运算结果c m=size(a,1);n=size(b,2);p=size(a,2); %错误排除 if size(a,2)~=size(b,1) disp('输入数据错误！');return; end %合成运算 for i=1:m for j=1:n for k=1:p temp(k)=min(a(i,k),b(k,j)); end c(i,j)=max(temp); end end disp('模糊矩阵a与b作合成运算后结果矩阵c为：'); c % 求模糊等价矩阵 function r_d=mhdj(r) [m,n]=size(r); for i=1:n for j=1:n for k=1:n r1(i,j,k)=min(r(i,k),r(k,j)); end r1max(i,j)=r1(i,j,1); end end for i=1:n for j=1:n for k=1:n
if r1(i,j,k)>r1max(i,j) r1max(i,j)=r1(i,j,k); end end r_d(i,j)=r1max(i,j); end end %模糊聚类程序 function f=mujl(x,lamda) %输入原始数据以及lamda的值 if lamda>1 disp('error!') %错误处理 end [n,m]=size(x); y=pdist(x); disp('欧式距离矩阵：'); dist=squareform(y) %欧氏距离矩阵 dmax=dist(1,1); for i=1:n for j=1:n if dist(i,j)>dmax dmax=dist(i,j); end end end disp('处理后的欧氏距离矩阵，其特点为每项元素均不超过1：'); sdist=dist/dmax %使距离值不超过1 disp('模糊关系矩阵：'); r=ones(n,n)-sdist %计算对应的模糊关系矩阵 t=mhdj(r); le=t-r; while all(all(le==0)==0)==1 %如果t与r相等，则继续求r乘以r r=t; t=mhdj(r); le=t-r;
箱体的测绘与绘制报告 组长： 组员：
箱体的测绘与绘制报告本次要测绘的构件是传动器的箱体，箱体在整体中起着支撑，稳定与保护的作用。 箱体的材料： 箱体一般是由灰铸铁制作，由于传动器只是传递轴上的扭矩，本身对于箱体的力学性能没有太高的要求，而且箱体的外形并不是重要尺寸，再加上传动器的工作环境要求箱体有一定的减振性能与耐磨性能，综合上述原因，箱体一般是由灰铸铁（此材料具有良好的铸造性能，减振性能并且有很好的耐磨性，对于缺陷不敏感。）铸造而成，再辅以机加工切削某些重要表面以达到工作要求。灰铸铁可以选用HT200。
箱体的表达方案设计： 此箱体如果以孔洞 一侧为主视图，则前后 两个孔之间的部分表达 不清楚，而且此位置不 是工作位置，不容易使 看图者产生对于箱体的 总体印象，如果以箱体 的俯视图做为主视图， 则底板与肋板表达不清 楚，所以为了使箱体表达的更加清楚，并且满足工作位置，应该以左视图作为主视图，这样可以使得前后两孔之间的轴向部分表达清楚，而且将肋板部分也展现在看图人面前。绘制主视图时，为了将箱体内部的空洞表达清楚我们决定采用全剖视图，但是只有一个左视图是无
法表达清楚整个箱体的，箱体底板上的小圆台，肋板的宽度，底部的四个平台等其他部分还没有说明，因此还需要其他视图，为了表达底板上的四个小圆台相对于底板的具体位置与箱体底部空洞的具体尺寸，我们在主视图下部绘制了箱体的俯视图，但是圆柱部分的存在会遮挡住底部的一部分而且在俯视图中再以长方形的形状表达圆柱部分就和主视图重复了，没有太大的意义，因此，我们决定将箱体的圆柱部分去除掉，这样就可以将整个底板表达清楚，因此我们沿着肋板将上部的圆柱部分切除掉，然后绘画剩余部分的俯视图，这样也可以将肋板顺便表达清楚，之后整个箱体还有底部的四个小平台没有表达清楚，只有一个主视图无法判断小平台的长与宽，另外，虽然通过标注的方式可以说明主视图上部的长方形为圆柱体，但是习惯上还应该有一个圆形视图才可以将整个圆柱表达清楚，综上原因，我们决定再绘制一个箱体的左视图， 为了将箱体内部的圆柱 体洞表达清楚，我们认为 应该采用半剖的方法来 绘制左视图，另外底板上 的小圆台内部有洞，但是 只有俯视图将无法说明 这是孔还是洞，所以我们 决定再使用局部视图将 小圆台上的洞剖切出来，
本文在阐述聚类分析方法的基础上重点研究FCM 聚类算法。FCM 算法是一种基于划分的聚类算法，它的思想是使得被划分到同一簇的对象之间相似度最大，而不同簇之间的相似度最小。最后基于MATLAB实现了对图像信息的聚类。 第 1 章概述 聚类分析是数据挖掘的一项重要功能，而聚类算法是目前研究的核心，聚类分析就是使用聚类算法来发现有意义的聚类，即“物以类聚” 。虽然聚类也可起到分类的作用，但和大多数分类或预测不同。大多数分类方法都是演绎的，即人们事先确定某种事物分类的准则或各类别的标准，分类的过程就是比较分类的要素与各类别标准，然后将各要素划归于各类别中。确定事物的分类准则或各类别的标准或多或少带有主观色彩。 为获得基于划分聚类分析的全局最优结果，则需要穷举所有可能的对象划分，为此大多数应用采用的常用启发方法包括：k-均值算法，算法中的每一个聚类均用相应聚类中对象的均值来表示；k-medoid 算法，算法中的每一个聚类均用相应聚类中离聚类中心最近的对象来表示。这些启发聚类方法在分析中小规模数据集以发现圆形或球状聚类时工作得很好，但当分析处理大规模数据集或复杂数据类型时效果较差，需要对其进行扩展。 而模糊C均值(Fuzzy C-means, FCM)聚类方法，属于基于目标函数的模糊聚类算法的范畴。模糊C均值聚类方法是基于目标函数的模糊聚类算法理论中最为完善、应用最为广泛的一种算法。模糊c均值算法最早从硬聚类目标函数的优化中导出的。为了借助目标函数法求解聚类问题，人们利用均方逼近理论构造了带约束的非线性规划函数，以此来求解聚类问题，从此类内平方误差和WGSS(Within-Groups Sum of Squared Error)成为聚类目标函数的普遍形式。随着模糊划分概念的提出，Dunn [10] 首先将其推广到加权WGSS 函数，后来由Bezdek 扩展到加权WGSS 的无限族，形成了FCM 聚类算法的通用聚类准则。从此这类模糊聚类蓬勃发展起来，目前已经形成庞大的体系。 第 2 章聚类分析方法 2-1 聚类分析 聚类分析就是根据对象的相似性将其分群，聚类是一种无监督学习方法，它不需要先验的分类知识就能发现数据下的隐藏结构。它的目标是要对一个给定的数据集进行划分，这种划分应满足以下两个特性：①类内相似性：属于同一类的数据应尽可能相似。②类间相异性：属于不同类的数据应尽可能相异。图2.1是一个简单聚类分析的例子。
燕山大学本科生综合测评实施办法 第一章总则 第一条为促进学生全面发展，提高学生综合素质，引导学生健康成长，科学评价学生的在校表现，特制定本办法。 第二条本办法适用于我校具有中华人民共和国国籍的全日制本科生。 第三条综合测评的内容包括学生的品德行为表现、学业表现和素质拓展表现三方面。综合测评成绩（Z）是品德行为表现分（P）、学业表现分（X）和素质拓展表现分（S）三部分得分的加权之和，其计算公式为： Z=P×35%+X×65%+S 第四条综合测评每学期进行一次，在每学期的前三周内完成。 第二章品德行为表现测评 第五条品德行为表现为政治态度、法纪观念、学习态度、道德修养、身心健康等五方面。品德行为表现测评以品德行为表现分体现，满分100分，采取班级同学民主互评方式进行，具体评分依据为： 1.政治态度（25分） （1）热爱祖国，坚持四项基本原则，拥护党的路线、方针、政策，有坚定正确的政治方向，关心时事，积极参加各项政治学习和活动，践行社会主义核心价值观，不做任何有损国家尊严、荣誉、利益和危害社会秩序的事； （2）顾全大局，有团结协作精神，关心集体，积极参与各项集体活动，自觉维护集体荣誉，个人利益服从集体利益，不做损害集体利益和荣誉的事。 2.法纪观念（20分） （1）遵守国家法律法规，自觉维护公共秩序，无违法违纪行为； （2）遵守学校的各项规章制度，无违反校规校纪行为。 3.学习态度（15分） （1）学习态度端正，学习目标明确，有科学的学习方法和严谨的求学精神； （2）学习勤奋刻苦，遵守考试纪律。
4.品德修养（20分） （1）自觉维护社会公德，在公共场所举止文雅，文明礼貌，爱护公物，敢于同不良行为作斗争； （2）诚实守信，谦虚谨慎，为人正直，办事公道，敬老爱幼，团结友善，乐于助人； （3）热爱劳动，热心公益，文明卫生，爱护环境，不奢侈浪费。 5.身心健康（20分） （1）自觉锻炼身体，积极参加体育锻炼和体育竞赛活动，达到《国家学生体质健康标准》； （2）具有心理健康的基本知识，有较强的适应能力和心理调节能力，能正确对待困难和挫折，情绪稳定，人际关系和谐。 第三章学业表现测评 第六条学业表现测评以学习成绩分（X）体现，满分100分。 第七条学习成绩分为同一教学计划的必修课加权平均分，由教务处出具。 第四章素质拓展表现测评 第八条素质拓展表现测评以素质拓展表现分（S）体现。素质拓展表现分以加分（J）和扣分（K）体现，其计算公式为： S=J-K 1.加分为学生在担任干部、获得表彰、学术科研、竞赛获奖等方面的表现得分之和； 2.扣分为学生在违纪、违规等方面的扣分之和； 3.加分、扣分需有书面依据。加分以学生考核结果、获奖证书、表彰文件等为依据，扣分以处分（处理）文件为依据。 第九条担任干部加分 1.学生干部履行干部职责，考核合格，主要负责人加2分，下一级负责人加1分，其他干部加0.5分；考核不合格，不予加分； 2.担任学生干部不足一学期的，可降低加分分值或不加分；
工程制图B课程项目实施方案 典型零件的表达方案及绘制零件图燕山大学机械工程学院
典型零件的表达方案及绘制零件图 三级项目实施方案 一、课程项目的目标 课程项目是培养学生自主学习能力的重要形式。通过课程项目使学生加深对典型零件的表达方案及图示方法的理解、拓宽识面、具备实际零件表达与绘图的能力，提高学生综合运用本课程理论知识，分析、理解和解决实际问题的能力，并引导学生积极思考、主动学习，锻炼和提高学生之间的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力，培养学生的责任感和职业道德。 二、课程项目的内容 本课程针对典型零件的结构和综合表达的相关问题进行讨论。课程项目选题主要包括以下内容： (a) 零件的功用与结构特点分析； (b) 表达方案的选用分析； (c) 结构合理性分析； (d) 尺寸的合理标注； (e) 技术要求的合理确定与标注； (f) 按照国标要求的线型，用正确的表达方法，完成零件图的绘制。 三、讨论思考题 （1）该零件由何种材料制成？（2）该零件的哪些表面为机加工表面？ （3）该零件结构组成及所起作用？（4）选择主视图的投射方向？ （5）零件需要哪些视图表达清楚？（6）哪些尺寸需要标注尺寸精度？ （7）应标注哪些技术要求？ 四、课程项目的实施 课程项目安排零件图授课结束后，针对典型零件进行讨论汇报。 课程项目采用分组的方式进行。每组设组长1人。以小组为单位，在组长组织下完成零件的分析、绘制草图、标注尺寸、粗糙度、填写技术要求及
标题栏，并完成Word文档形式的讨论报告。 各组制作课程项目汇报用PPT（5分钟左右），进行讲演和讨论。PPT报告及word文档文件中应附有表达方案草图的图片及有关讨论思考题解答。 课程项目汇报时，汇报人必须按规定时间完成讲解，汇报时间不足及超时者，均要酌情减分。 课程项目结束后，收齐PPT、B5纸打印的word文档讨论报告（讨论报告不低于4页）；每位学生提交一份正式零件工程图，不能提交正式零件工程图的课程项目成绩为不及格。 五、课程项目的要求与成绩评定 所有参加答辩的学生必须着正装，答辩时于台前站立汇报。 根据报告内容的合理性、正确性、先进性以及PPT报告的完美性对各组成绩进行评定。小组成绩由高到低分为A、B、C、D四个等级，大体按照2、4、3、1比例确定。得出A、B、C、D四个等级后，组员个人成绩在小组成绩的基础上依据绘图质量上下波动。课程项目要求所有学生必须参加，无故不参加课程项目者，课程项目成绩按不及格计。 六、课程项目研究报告要求 项目报告要求B5纸4页以上，图文并茂，事先打印好，在汇报当天上交。 各组的研究报告应独立完成，若有雷同，将会严重影响成绩。 项目报告中应明确说明每位同学负责的内容。 研究内容的正确程度会影响到每组的最终成绩，鼓励学生自己选取感兴趣的研究内容进行创新设计和深入研究。 严禁剽窃抄袭行为，发现有剽窃抄袭行为的，研究项目成绩以零分计。剽窃抄袭行为主要指： （1）从参考资料中引用有关思想或结果，但没有在报告中指明该思想或结果的出处并且没有与你的思想或研究结果进行清晰的区分。 （2）直接拷贝别人的研究结果当作自己的研究结果。 项目报告主要包括以下主要内容： （1）封面封面按模板要求。 （2）摘要摘要应简明、确切地叙述研究报告的主要内容，150字左右，摘要后应注明3~5个关键词。
用matlab做聚类分析 Matlab提供了两种方法进行聚类分析。 一种是利用clusterdata函数对样本数据进行一次聚类，其缺点为可供用户选择的面较窄，不能更改距离的计算方法； 另一种是分步聚类：（1）找到数据集合中变量两两之间的相似性和非相似性，用pdist函数计算变量之间的距离；（2）用linkage函数定义变量之间的连接；（3）用cophenetic函数评价聚类信息；（4）用cluster函数创建聚类。1．Matlab中相关函数介绍 1.1pdist函数 调用格式：Y=pdist(X,’metric’) 说明：用‘metric’指定的方法计算X数据矩阵中对象之间的距离。’X：一个m×n的矩阵，它是由m个对象组成的数据集，每个对象的大小为n。 metric’取值如下： ‘euclidean’：欧氏距离（默认）；‘seuclidean’：标准化欧氏距离； ‘mahalanobis’：马氏距离；‘cityblock’：布洛克距离； ‘minkowski’：明可夫斯基距离；‘cosine’： ‘correlation’：‘hamming’： ‘jaccard’：‘chebychev’：Chebychev距离。 1.2squareform函数 调用格式：Z=squareform(Y,..)
说明：强制将距离矩阵从上三角形式转化为方阵形式，或从方阵形式转化为上三角形式。 1.3linkage函数 调用格式：Z=linkage(Y,’method’) 说明：用‘method’参数指定的算法计算系统聚类树。 Y：pdist函数返回的距离向量； method：可取值如下： ‘single’：最短距离法（默认）；‘complete’：最长距离法； ‘average’：未加权平均距离法；‘weighted’：加权平均法； ‘centroid’：质心距离法；‘median’：加权质心距离法； ‘ward’：内平方距离法（最小方差算法） 返回：Z为一个包含聚类树信息的（m-1）×3的矩阵。 1.4dendrogram函数 调用格式：[H，T，…]=dendrogram(Z,p，…) 说明：生成只有顶部p个节点的冰柱图（谱系图）。 1.5cophenet函数 调用格式：c=cophenetic(Z,Y) 说明：利用pdist函数生成的Y和linkage函数生成的Z计算cophenet相关系数。 1.6cluster函数 调用格式：T=cluster(Z,…) 说明：根据linkage函数的输出Z创建分类。
生产中的流体力学知识介绍 班级：2015级机械电子工程(3)班 组员：王清昊、谢同雨 指导教师：权凌霄 2017年10月8日
目录 一、项目内容 (1) 二、研究目的及意义 (1) 三、设计要求及完成过程 (2) 四、主要成果及内容 (2) 4.1 流体力学在液压中的应用——液压滑阀卡紧力 (2) 4.2水下通道——侧壁受力计算 (9) 4.3消防验收——射流高度及射程计算 (15) 4.4流体力学在水泵站中的应用 (19) 五、心得体会 (20) 六、组内互评 (21) 七、参考文献 (21)
一、项目内容 流体力学是力学的一个重要分支,它主要研究流体本身的静止状态和运动状态,以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。在生活环保、科学技术及工程中具有重要的应用价值。流体力学中研究得最多的流体是水和空气。它的主要基础是牛顿运动定律和质量守恒定律,此外还要用到热力学知识,有时还会用到宏观电动力学的基本定律、本构方程和高等数学、物理学、化学等基础知识。流体力学广泛应用于航空航天、城市给排水、航海、冶金采矿、天文气象、环境保护、水利水电、消防、食品、化工、大气、海洋、生物、土木建筑、军工核能等,都有许多流体力学的应用问题。本文介绍了流体力学在液压，水下通道，消防验收和水泵站中的应用。 二、研究目的及意义 流体力学分布广泛，与人民生活息息相关。目前流体力学各方面发展也日趋成熟，在生产中应用越来越广泛，学习和研究流体力学知识，积极发展与流体力学有关的科学，充分利用身边的资源，不仅让人民生活水品得到提高，而且更好的保护我们生活的自然环境，实现人与自然和谐相处的美好的局面，使人类社会更加美好。
教高司函…2013?56号 关于公布“本科教学工程”地方高校第一批 本科专业综合改革试点的通知 各省、自治区、直辖市教育厅(教委)： 根据《教育部财政部关于“十二五”期间实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的意见》（教高…2011?6号）和《关于启动实施“本科教学工程”“专业综合改革试点”项目工作的通知》（教高司函…2011?226号），在各省级教育行政部门推荐基础上，严格执行项目建设规划中确定的分省（区、市）名额，经研究，现批准北京工业大学新能源科学与工程等550个专业点为本科专业综合改革试点（名单见附件）。 实施“专业综合改革试点”项目，旨在充分发挥高校的积极性主动性创造性，结合办学定位、学科特色和服务面向等，明确专业培养目标和建设重点，优化人才培养方案。按照准确定位、注重内涵、突出优势、强化特色的原则，通过自主设计建设方案，推进培养模式、教学团队、课程教材、教学方式、教学管理等专业发展重要环节的综合改革，促进人才培养水平的整体提升，形成一批教育观念先进、改革成 1
效显著、特色更加鲜明的专业点，引领示范本校其他专业或同类高校相关专业的改革建设。 各地教育行政部门要对所属高等学校本科专业综合改革试点项目给予必要的政策和经费支持，并负责指导、检查、监督等建设工作。我司将在项目执行中期对项目实施情况进行抽查、考核、评价，抽查结果将作为下一批滚动实施的依据。 高等学校本科专业综合改革试点项目的承担学校应在学校网站设立专栏，对外公布项目的建设内容、实施方案和进展程度等相关信息，加强有关建设成果的宣传推广，充分发挥项目的示范作用。 附件：地方高校第一批本科专业综合改革试点名单 教育部高等教育司 2013年6月3日
工程弹性力学与有限元法项目报告 课题：带法兰油缸的有限元分析 小组成员：王毅恒、陈铁桩、谢青雄 报告人：10级锻压一班王毅恒100104010018 一、实例模型及参数 （a）（b） 1、进入软件ANSYS 2、设置计算类型 ANSYS main menu ：preprocessor…→ok 3、选择单元类型 ANSYS main menu :preprocessor→element type→add/edit/delete...→add...structural solid→quad 4node 42→apply→structural solid :brick 8node 45→ok→close. 4、定义材料参数 ANSYS main menu :preprocessor→material props→material models →structural→liner→elastic→isotropic:ex(弹性模量):2.1e5,prox(泊松比)：0.3 →ok→关闭窗口 4、构造筒体模型 ①生成模型截平面
②对平面进行网格划分 ③旋转法生成筒体模型 5、模型加位移约束 截面加X方向约束 ANSYS main menu :select→entities...→nodes→by location→X coordinates→0→ok→on node→pick all→LAB2: UX:V ALUE:0→ok→ANSYS main menu :select→everything. 截面加Z方向约束 ANSYS main menu :select→entities...→nodes→by location→Z coordinates→0→ok→on node→pick all→LAB2: UZ:V ALUE:0→ok →ANSYS main menu :select→everything. 底面加Y方向约束 ANSYS main menu :select→entities...→nodes→by location→Y coordinates→0→ok→on node→pick all→LAB2: UY:V ALUE:0→ok →ANSYS main menu :select→everything. 6、模型施加外载荷 ANSYS main menu →solution→define loads→apply→structural→pressure→on areas→用鼠标点击选择油缸中侧的三个面→ok→V ALUE:200→APPL Y→用鼠标点击选择油缸外侧中部的三个面→ok→V ALUE:100→APPLY 分析计算 ANSYS main menu →solution→solve→current LS→ok→close→关闭窗口 7、结果显示 ANSYS main menu →general postproc→plot results→deformed shape...→def+undeformed→ok→contour plot→nodal solution→stress→V on Mises stress→ok
1)一级计划——总控制进度计划。 ①此计划为项目指出最终进度目标，为各主要分部、分项工程均指出明确的开工、完工时间，并能反映各分部、分项工程相互间的逻辑制约关系，以及各分部、分项工程中的关键路线。 ②总控计划中各分部、分项工程的工期制订，原则上一是要满足现场施工的实际需要；二是要符合各项已签合同的工期规定。 ③甲方牵头制订总控进度计划，各专业负责人和总包、分包共同参与意见，经认真研究后确定。 ④总控计划一经确定，便成为项目施工的纲领性文件，各方均要严格遵照执行，不做轻易调改。 ⑤合同中应规定建设各方必须遵守总控计划，任何一方符合或违反工期规定，在合同中均应规定有对应、明确的奖惩措施。 2)二级计划——阶段性工期计划或分部工程计划。 ①二级计划的制订是为了保证一级计划的有效落实，故有针对性地对具体某一阶段、某一专业承包公司的生产任务做出安排。 ②二级计划的制订，原则上必须符合总控制进度计划的工期要求，如出现不一致情况，需经甲方认可，或修改后再报。 ③各专业承包公司在正式施工前必须上报该公司的生产计划，并上报监理、甲方审核。 ④甲方在必要时将下发阶段性工期计划或分部工程计划，相关施工单位务必严格遵照执行。 ⑤二级计划的贯彻力度，主要取决于专业公司自身的管理水平，各分包单位应对二级计划的执行情况引起足够重视，加强落实、检查的管理力度，出现异常进度动向时，必须拿出有效的解决措施，务必保证阶段工期或分部工程的进度目标**实现，为总进度目标在全局的实现奠定基础。 ⑥甲方、监理应及时或随时检查、监督各专业公司对二级计划的落实情况，做到心中有数，并对各专业公司的工作给以及时的激励、鞭策。
《金属工艺及机制基础》三级项目报告 内容：下压辊轴的加工工艺制定 班级： 2013级机械设计制造及其自动化12班 小组成员：张中杰董超奇渠飞顾怀超黄波 指导教师：邹芹朱玉英 提交时间： 2015.6.18 I
一、课程任务及要求 指导思想是力求在提高产品质量、降低生产成本和提高生产效率的前提下，使工艺方案尽量简化，课程任务及要求如下： 1.仔细理解题意，明确设计任务 2.对零件制造的总体方案进行论证和选定，其中包括： (1)毛坯制造方案的可行性分析及比较， (2)主要表面机械加工方案的分析及选择。 3.毛坯生产工艺方案的分析，其中包括： (1)工艺性综合分析， (2)生产方法的确定， (3)工艺参数的确定及其他工艺问题的分析， (4)工艺图的绘制。 4.机械加工工艺方案的分析，其中包括： (1)零件机械加工工艺的分析， (2)工艺基准的选定， (3)工艺过程的拟定， (4)工艺文件的编制， (5)各个工序机床、加工余量、夹具、刀具的选用， (6)绘制机械加工过程中所需的工艺图 5.完成全部工艺编制工作。 6.编写一份完整的工艺制定说明书，并列出参考文献。
二、工艺说明书内容 1.第一部分：设计目录 2.第二部分：工艺说明书及附件或附图 3.第三部分：成员贡献及感想 4.第四部分：参考文献 三、工艺制定可选择方案(见下图)
目录 一、毛坯生产工艺方案的分析： (1) 1.铸造选择 (1) 2.锻造选择 (1) 二、主要表面机械加工方案的分析及选择 (1) 三、毛坯生产工艺方案 (2) 1.铸造工艺设计 (2) 2.锻造工艺设计 (5) 四、切削工艺设计方案 (11) 1.车削加工轴...........................错误！未定义书签。 2.轴上键槽的铣削 (14) 3.填写冷加工工艺卡片 (16) Ⅰ铸造后切削加工工艺卡片 (16) Ⅱ锻造后切削加工工艺卡片 (18) Ⅲ下料机械切削加工工艺卡片 (21) 五、成员分工及感想........................错误！未定义书签。 六、参考文献 (25)
matlab实现Kmeans聚类算法 1.简介： Kmeans和应用于混合高斯模型的受限EM算法是一致的。高斯混合模型广泛用于数据挖掘、模式识别、机器学习、统计分析。Kmeans 的迭代步骤可以看成E步和M步，E：固定参数类别中心向量重新标记样本，M：固定均值只考虑（估计）了均值，而没有估计类别的方差，所以聚类的结构比较适合于特征协方差相等的类别。 Kmeans在某种程度也可以看成Meanshitf的特殊版本，Meanshift 是所以Meanshift可以用于寻找数据的多个模态（类别），利用的是梯度上升法。在06年的一篇CVPR文章上，证明了Meanshift方法是牛顿拉夫逊算法的变种。Kmeans和EM算法相似是指混合密度的形式已知（参数形式已知）情况下，利用迭代方法，在参数空间中搜索解。而Kmeans和Meanshift相似是指都是一种概率密度梯度估计的方法，不过是Kmean选用的是特殊的核函数（uniform kernel），而与混合概率密度形式是否已知无关，是一种梯度求解方式。 k-means是一种聚类算法，这种算法是依赖于点的邻域来决定哪些点应该分在点，也可以对高维的空间（3维，4维，等等）的点进行聚类，任意高维的空间都可以。 上图中的彩色部分是一些二维空间点。上图中已经把这些点分组了，并使用了不同的颜色对各组进行了标记。这就是聚类算法要做的事情。 这个算法的输入是： 1：点的数据（这里并不一定指的是坐标，其实可以说是向量）
2：K，聚类中心的个数（即要把这一堆数据分成几组） 所以，在处理之前，你先要决定将要把这一堆数据分成几组，即聚成几类。但并不是在所有情况下，你都事先就能知道需要把数据聚成几类的。意味着使用k-means就不能处理这种情况，下文中会有讲解。 把相应的输入数据，传入k-means算法后，当k-means算法运行完后，该算法的输出是： 1：标签（每一个点都有一个标签，因为最终任何一个点，总会被分到某个类，类的id号就是标签） 2：每个类的中心点。 标签，是表示某个点是被分到哪个类了。例如，在上图中，实际上有4中“标签”，每个“标签”使用不同的颜色来表示。所有黄色点我们可以用标签以看出，有3个类离的比较远，有两个类离得比较近，几乎要混合在一起了。 当然，数据集不一定是坐标，假如你要对彩色图像进行聚类，那么你的向量就可以是(b,g,r)，如果使用的是hsv颜色空间，那还可以使用(h,s,v),当然肯定可以有不同的组合例如(b*b,g*r,r*b) ，(h*b,s*g,v*v)等等。 在本文中，初始的类的中心点是随机产生的。如上图的红色点所示，是本文随机产生的初始点。注意观察那两个离得比较近的类，它们几乎要混合在一起，看看算法是如何将它们分开的。 类的初始中心点是随机产生的。算法会不断迭代来矫正这些中心点，并最终得到比较靠5个中心点的距离,选出一个距离最小的(例如该点与第2个中心点的距离是5个距离中最小的),那么该点就归属于该类.上图是点的归类结果示意图. 经过步骤3后,每一个中心center(i)点都有它的”管辖范围”,由于这个中心点不一定是这个管辖范围的真正中心点,所以要重新计算中心点,计算的方法有很多种,最简单的一种是,直接计算该管辖范围内所有点的均值,做为心的中心点new_center(i). 如果重新计算的中心点new_center(i)与原来的中心点center(i)的距离大于一定的阈值（该阈值可以设定），那么认为算法尚未收敛，使用new_center(i)代替center(i)（如图，中心点从红色点
§8.利用Matlab和SPSS软件实现聚类分析 1. 用Matlab编程实现 运用Matlab中的一些基本矩阵计算方法，通过自己编程实现聚类算法，在此只讨论根据最短距离规则聚类的方法。 调用函数： min1.m——求矩阵最小值，返回最小值所在行和列以及值的大小 min2.m——比较两数大小，返回较小值 std1.m——用极差标准化法标准化矩阵 ds1.m——用绝对值距离法求距离矩阵 cluster.m——应用最短距离聚类法进行聚类分析 print1.m——调用各子函数，显示聚类结果 聚类分析算法 假设距离矩阵为vector， a阶，矩阵中最大值为max，令矩阵上三角元素等于max 聚类次数=a-1,以下步骤作a-1次循环: 求改变后矩阵的阶数,计作c
求矩阵最小值，返回最小值所在行e和列f以及值的大小g for l=1:c,为vector(c+1,l)赋值，产生新类 令第c+1列元素，第e行和第f行所有元素为，第e列和第f列所有元素为max 源程序如下： %std1.m,用极差标准化法标准化矩阵 function std=std1(vector) max=max(vector); %对列求最大值 min=min(vector); [a,b]=size(vector); %矩阵大小,a为行数,b为列数 for i=1:a for j=1:b std(i,j)= (vector(i,j)-min(j))/(max(j)-min(j)); end end %ds1.m,用绝对值法求距离 function d=ds1(vector); [a,b]=size(vector); d=zeros(a); for i=1:a for j=1:a for k=1:b d(i,j)=d(i,j)+abs(vector(i,k)-vector(j,k)); end end end fprintf('绝对值距离矩阵如下：\n'); disp(d) %min1.m,求矩阵中最小值，并返回行列数及其值 function [v1,v2,v3]=min1(vector);%v1为行数，v2为列数，v3为其值 [v,v2]=min(min(vector')); [v,v1]=min(min(vector)); v3=min(min(vector));
工程经济学三级项目 班组：1*级建筑工程* 班* 组 组员：** *** *** *** ** 指导教师：*** 小组成绩： 201*年*月
目录 一、题目及要求 (1) 二、固定资产投资的确定 (2) 三、借款年利率的确定 (2) 四、融资前计算 1.融资前全部投资现金流量表 (2) 2.净现值 (3) 3.内部收益率 (3) 4.动态投资回收期 (4) 五、融资后计算 1.资本金现金流量表 (4) 2.净现值 (5) 3.内部收益率 (5) 4.动态投资回收期 (6) 六、敏感性分析 (6) 七、参考资料 (7) 八、组内评分 (8) 九、相关表格 (9)
一、题目与要求 1.基础数据 某工业项目计算期 15 年，建设期 3 年，第四年投产达到 70%生产能力，第五年开始达到 100%生产能力。 （1）固定资产投资 A 万元，其中自有资金投资为 50%A 万元。分年投资情况如下表所示。 固定资产 0.3A 0.4 A 0.3A A 投资 其中： 0.15 A 0.2 A 0.15 A 0.5 A 自有资金 银行贷款0.15 A 0.2 A 0.15 A 0.5 A 不足部分向银行借款，借款年利率为 6.58%（小数点后两位是小组 成员学号后两位的均值），建设期间只计息不还贷，第四年投产后 开始还贷，每年付清当年利息，并分 10 年等额偿还建设期利息资 本化后的全部借款本金（等额还本，利息照付）。该项目的固定资 产综合折旧年限为10年，残值率为10%。 备注：A值等于小组成员平均体重（以Kg计）乘以100。如平均 体重为50Kg，则A值为5000万元。 （2）流动资金（净营运资金）投资约需0.3A 万元，假定全部用银行贷款，年利率8%。 （3）销售收入、销售税金及附加、经营成本的预测值如下表，其他支出忽略不计。 销售收入0.7A A A … A 销售税金 0.04 A 0.06A 0.06A …0.06A 及附加 经营成本0.4A 0.6A 0.6A …0.6A （4）企业所得税率为25%。 （5）基准收益率10%。 2.课程设计任务及要求 （1）编制融资前全部投资现金流量表，并计算净现值、内部收益率、动态投资回收期；（其中动态回收期如能用 EXCEL 实现自动计算，则 加分）
《塑性成形计算机仿真》 三级项目报告书 项目名称：1720四辊轧机机架强度刚度分析； 1720四辊轧机轧制过程分析； 分组姓名： 指导教师： 完成日期：
目录 摘要 (3) 前言 (3) 研究报告正文 (4) （一）、1720四辊轧机机架强度刚度分析过程 (4) （二）、1720四辊轧机轧制过程分析 (18) 结论 (34) 参考文献: (35)
摘要:本报告针对1720四辊轧机机架强度刚度以及1720四辊轧机轧制过程展开理论与有限元分析。报告中采用塑性成形计算机仿真研究了1720四辊轧机在轧制过程中机架内的应力分布、位移分布（纵向、横向）以及最大应力值、发生位置，并对机架是否满足强度要求进行校核，计算了机架的纵向刚度。同时研究了轧制过程中轧制变形区的压力分布、中性点位置，并完成了总轧制力和轧制力矩的计算。研究内容对轧机机架强度刚度以及轧制过程的研究具有指导作用。关键词：轧制变形轧制过程有限元分析 前言：轧机机架强度与刚度是反映轧机性能的重要参数,是轧机所能获得轧制精度的主要指标。轧机机强度及架刚度为编制新的合理的轧制规程提供必要的设备性能数据, 并且为实现带钢厚度的自动调节及计算机控制提供数据。所以确定轧机机架的强度及刚度有很重要的实际意义。本文针对1720四辊轧机, 计算轧机机架的刚度, 为轧机的设计及改造提供理论依据 项目研究报告的目的：塑性成形计算机仿真三级项目，以有限元法在轧制工程中的应用为核心，通过塑性成形计算机仿真三级项目使学生加深对有限元法的理解，通过ANSYS软件的上机模拟操作，锻炼学生运用有限元法进行一般工程问题分析的能力。通过三维建模，理论模型建立，分析求解以及验证能力的锻炼。培养学生掌握使用先进有限元软件进行现代化工程优化设计与分析的技能。通过项目的实施，引导学生积极思考、主动学习的能力，锻炼和提高学生的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力，培养学生的责任感和职业道德。 项目研究报告的范围：该报告论述了有限元法在轧制工程中的应用实例，包括（1）、1720四辊轧机机架强度刚度分析过程，其中包含机架的三维模型的简化以及建立过程，机架内的应力分布、位移分布（纵向、横向）以及最大应力值、发生位置的分析研究，以及对机架是否满足强度要求的校核过程，并对机架的纵向刚度进行了分析计算。 （2）、1720四辊轧机轧制过程有限元分析过程，其中包含轧制过程有限元模型简化以及建立过程，以及轧制过程中，轧制变形区的压力分布、中性点位置，和轧制力和轧制力矩计算与分析。 项目研究报告意图及预期目的：通过研究报告的撰写，将1720四辊轧机轧制过程有限元分析过程和1720四辊轧机轧制过程有限元分析过程详细明确的表现出来。对基于ANSYS的1720四辊轧机轧制过程的有限元分析进一步的总结和研究。完成1720四辊轧机轧制过程有限元分析过程结果的分析以及相关结论