MATLAB编程

摘要： 为了研究裂纹扩展问题,将光滑有限元法(S-FEM)与扩展有限元法(X-FEM)相结合,形成光滑-扩展有限元法(S-XFEM)算法及程序。首先基于光滑-扩展有限元法理论,得到裂纹应力强度因子计算方法,编写适用于一般有限元法的通用程序,对含有中心裂纹的无限大平板受单向拉伸的模型进行分析。通过改变网格尺寸和裂纹角度分析对裂纹应力强度因子的影响,并将该算法所得的Ⅰ型、Ⅱ型以及Ⅰ型、Ⅱ型复合裂纹的应力强度因子数值与理论数值进行对比。随着网格尺寸的不断减小,利用S-XFEM所得的I型、Ⅱ型的应力强度因子值不断逼近于精确解;随着裂纹度数的增加,Ⅰ型的应力强度因子值不断增大,Ⅱ型裂纹的应力强度因子值随角度先增大后减小,并且角度越大,裂纹越接近于Ⅰ型裂纹。可见,利用光滑-扩展有限元法计算所得的应力强度因子具有较高的精度和良好的适应性。其次,在此基础上,引入裂纹扩展判据,利用MATLAB编程对含侧边裂纹板和含孔洞梁四点弯曲实验模型进行裂纹扩展路径研究。结果表明:通过模拟算例所得的裂纹扩展路径结果与已有文献所得的裂纹扩展路径一致。采用光滑-扩展有限元方法进行裂纹扩展研究,相较于利用其他裂纹扩展研究的方法,不需要对裂纹附近区域的网格进行重划分或加密,使得分析过程更加简单,计算效率明显提高。

摘要： 为实现某包装机构精确地八工位间歇转动,设计一组特定参数的弧面分度凸轮。弧面分度凸轮有动力学性能优异、分度精度高、承载能力强等特点,能良好地适应高速重载的工作环境。从弧面分度凸轮的基本设计原理出发,介绍了其工作曲面的设计与计算过程,利用MATLAB编程完成工作曲面坐标点坐标求解,基于Solid Works建立了弧面分度凸轮三维模型及其装配体。并建立了凸轮机构的多刚体动力学模型,基于Adams软件针对特定工况进行了动力学仿真,得到了凸轮机构载荷盘处的角位移、角速度和角加速度曲线。仿真分析结果表明凸轮设计符合预期要求,并为其动力学优化设计指明了方向。

摘要： 近年来,随着城市冷链物流的快速发展,提高城市冷链物流配送质量,降低配送成本,使配送效益最大化已成为城市冷链物流中迫切想要实现的目标。论文综合考虑了冷链物流的特点,引入影响客户满意度的混合时间窗为主要约束条件,构造了以满足时间窗约束的最小成本为目标的函数模型,并且通过对应的遗传算法进行求解。结合冷链物流配送的实例数据,采用MATLAB编程求解出不同约束下的路径和各项成本费用,并进行对比分析。结果表明,考虑客户满意度的模型与算法能够有效降低成本和提高客户满意度。

摘要： “生物统计”是大学统计专业一门重要专业课程,具有鲜明的学科交叉性,适合作为创新型人才培养的平台。文章以“生物统计”教学实践为基础,贯彻以学生为中心的理念,着力培养学生的编程能力,引导其动手实践每个教学模块所涉及的算法,将统计学的理论知识融会贯通,并应用于解决生物学问题,从而提升其综合运用所学知识解决复杂实际科学问题的能力。

摘要： 根据材料研发模式的发展趋势,在“计算材料学”课程中设计了原子尺度模拟应用的一系列上机实验。学生以小组合作方式完成实验教学案例。教学内容由浅入深设置了三个实验环节:基于MATLAB编程实现简单晶体结构的建模及其可视化;编程构建7大晶系晶体结构、典型晶体缺陷结构及复杂晶体结构;应用分子动力学Lammps软件计算典型晶体材料铜的结合能、空位形成能等材料参数。教学实践表明,该实验教学可有效提升学生对“计算材料学”的学习兴趣,加深对晶体结构、材料缺陷、材料热/物性参数等材料专业基础知识的理解,同时提高团队协作、自主学习、创新思维、科研分析等方面能力。

摘要： 设计使用Matlab编程实现基于信息熵的心电数据特征点的提取,数据来源于麻省理工心电数据库。首先对心电信号进行滤波处理,然后通过信息熵运算提取R波包络,最后找到R峰点并进行标注。此设计很好地结合了信息论和信号与系统的专业知识,有利于加深学生对课程知识点的理解,提高其分析问题和解决问题的能力,激发其创新思维,实现教学效果和质量的提升。

摘要： 在考虑张紧轮的预紧力和补偿绳的质量情况下,文中根据高速曳引电梯的结构特点以及工作原理建立其提升钢丝绳的水平方向振动模型,同时通过能量法与Hamilton原理得到高速曳引电梯提升钢丝绳的水平方向振动控制方程式。然后利用Galerkin法将其控制方程式离散化处理得到有限维度的常微分方程,最后使用Matlab软件对其常微分方程进行仿真,分析其单根提升钢丝绳的提升质量、分布阻尼、线密度、预紧力对其提升钢丝绳水平方向振动的影响。

摘要： 本文利用声光效应对晶体中声速进行实验测量,通过Matlab编程实现图像识别和数据处理。同时结合以量子力学为基础的密度泛函方法对晶体声速进行理论模拟计算,并对实验结果和理论模拟计算数据及参考文献中的数据进行了对比和讨论,分析了实验中可能产生误差的因素。发现利用计算机对实验图像识别和数据处理可以有效提高实验精度,为将来在高校中开展声光效应相关实验设计和理论模拟计算提供参考。

摘要： 由于许多工程领域中的问题都归结为科学计算问题,因此《计算方法》课程是高校工科专业开设的一门重要而实用的课程。《计算方法》的主要教学目标是使得学生能够运用本课程所学知识解决实际应用问题。另外,MATLAB软件是最常用的一款科学计算软件。如果在《计算方法》的教学过程中结合MATLAB软件进行演练,会产生非常好的教学效果。为此,本文主要讨论了利用MATLAB软件进行《计算方法》教学方面的若干具体操作环节,并通过两个具体数值实验举例说明。

摘要： 等几何分析(IGA)相对有限元分析是一种新型的数值仿真方法.本文针对平面静力问题提出了一种平均值等几何分析方法.该方法首先给定控制点,采用平均值法计算节点向量,求得NURBS基函数,建立控制点模型;其次用等参元思想将物理空间转化到[-1,1]的父空间,再将父空间转化到[0,1]参数空间,建立等几何分析模型;然后施加边界条件后,由单元刚度矩阵组建整体刚度矩阵,建立本构方程;最终通过求解运动控制方程得到位移变化,经后处理构建位移云图.将改进的等几何分析应用于经典悬臂梁静力学问题,所得结果与有限元法对比表明:两者的位移云图分布基本一致,等几何分析的最大位移比有限元分析的精度更高;在控制精度和网格数量的情况下比较两者的运算时间,等几何法的计算效率提高了47.72%,验证了改进等几何分析方法的可行性.

摘要： 本文以圆柱壳结构为例，采用四节点矩形单元对圆柱壳进行了固有特性分析。以往大多数作者都是使用Ansys,Nastran等有限元软件进行低阶动态特性分析，本文采用matlab编程对其高阶振动特性分别进行了分析。文中对圆柱壳结构进行结构离散，单元分析，坐标变换，集成总体矩阵，固有特性分析以及结果处理与显示；然后用商用软件Nastran 进行验证其编程过程与结果的正确性，结果发现商用软件Nastran等在低阶状态下可以准确的反映其振动特性，但是在高阶状态下就有很大差异。

摘要： 本文旨在建立一种可以实现超燃冲压发动机燃烧室流场的一维实时仿真模型,并基于C与Matlab混合编程技术,将程序封装为S-Function函数,方便后续在半实物仿真平台上进行控制问题研究.模型考虑面积变化、燃料添加、变比热、来流污染组分、壁面摩擦及混合效率建立准一维欧拉方程,可以用于计算燃烧室非定常工作过程.燃料添加采用二次函数加质方式,碳氢燃料C10H22燃烧过程简化为释热过程,求解通量项采用AUSM格式处理,源项采用时间分裂和一阶Runge-Kutta方法处理.由时间步进法模拟燃烧室压力等参数分布规律,并对正激波进行修正和隔离段激波串前缘位置评定,与实验结果进行对比分析验证了本文建立的一维实时仿真模型的可靠性.

摘要： 本文旨在建立一种可以实现超燃冲压发动机燃烧室流场的一维实时仿真模型,并基于C与Matlab混合编程技术,将程序封装为S-Function函数,方便后续在半实物仿真平台上进行控制问题研究.模型考虑面积变化、燃料添加、变比热、来流污染组分、壁面摩擦及混合效率建立准一维欧拉方程,可以用于计算燃烧室非定常工作过程.燃料添加采用二次函数加质方式,碳氢燃料C10H22燃烧过程简化为释热过程,求解通量项采用AUSM格式处理,源项采用时间分裂和一阶Runge-Kutta方法处理.由时间步进法模拟燃烧室压力等参数分布规律,并对正激波进行修正和隔离段激波串前缘位置评定,与实验结果进行对比分析验证了本文建立的一维实时仿真模型的可靠性.

摘要： 本文旨在建立一种可以实现超燃冲压发动机燃烧室流场的一维实时仿真模型,并基于C与Matlab混合编程技术,将程序封装为S-Function函数,方便后续在半实物仿真平台上进行控制问题研究.模型考虑面积变化、燃料添加、变比热、来流污染组分、壁面摩擦及混合效率建立准一维欧拉方程,可以用于计算燃烧室非定常工作过程.燃料添加采用二次函数加质方式,碳氢燃料C10H22燃烧过程简化为释热过程,求解通量项采用AUSM格式处理,源项采用时间分裂和一阶Runge-Kutta方法处理.由时间步进法模拟燃烧室压力等参数分布规律,并对正激波进行修正和隔离段激波串前缘位置评定,与实验结果进行对比分析验证了本文建立的一维实时仿真模型的可靠性.

摘要： 本文旨在建立一种可以实现超燃冲压发动机燃烧室流场的一维实时仿真模型,并基于C与Matlab混合编程技术,将程序封装为S-Function函数,方便后续在半实物仿真平台上进行控制问题研究.模型考虑面积变化、燃料添加、变比热、来流污染组分、壁面摩擦及混合效率建立准一维欧拉方程,可以用于计算燃烧室非定常工作过程.燃料添加采用二次函数加质方式,碳氢燃料C10H22燃烧过程简化为释热过程,求解通量项采用AUSM格式处理,源项采用时间分裂和一阶Runge-Kutta方法处理.由时间步进法模拟燃烧室压力等参数分布规律,并对正激波进行修正和隔离段激波串前缘位置评定,与实验结果进行对比分析验证了本文建立的一维实时仿真模型的可靠性.

摘要： 本文旨在建立一种可以实现超燃冲压发动机燃烧室流场的一维实时仿真模型,并基于C与Matlab混合编程技术,将程序封装为S-Function函数,方便后续在半实物仿真平台上进行控制问题研究.模型考虑面积变化、燃料添加、变比热、来流污染组分、壁面摩擦及混合效率建立准一维欧拉方程,可以用于计算燃烧室非定常工作过程.燃料添加采用二次函数加质方式,碳氢燃料C10H22燃烧过程简化为释热过程,求解通量项采用AUSM格式处理,源项采用时间分裂和一阶Runge-Kutta方法处理.由时间步进法模拟燃烧室压力等参数分布规律,并对正激波进行修正和隔离段激波串前缘位置评定,与实验结果进行对比分析验证了本文建立的一维实时仿真模型的可靠性.

摘要： 最近几年,绿色钢材持续走低的价格,日益完善的房屋墙体维护材料以及国家系列钢结构房屋政策推动着轻型钢结构房屋的迅速发展,但轻型钢结构的钢柱 H型钢腹板高厚比较易超限,传统的结构工程师往往就会改用焊接H型钢,这样限制了轻型钢结构房屋体系的快速发展.为此,本文依据钢规的规定,通过Matlab编程用简化的双T型截面得到了腹板高厚比超限的H型钢的承载力,推动了轻型钢结构房屋体系中H型钢工厂制作标准化、集成化的进程.

摘要： 最近几年,绿色钢材持续走低的价格,日益完善的房屋墙体维护材料以及国家系列钢结构房屋政策推动着轻型钢结构房屋的迅速发展,但轻型钢结构的钢柱 H型钢腹板高厚比较易超限,传统的结构工程师往往就会改用焊接H型钢,这样限制了轻型钢结构房屋体系的快速发展.为此,本文依据钢规的规定,通过Matlab编程用简化的双T型截面得到了腹板高厚比超限的H型钢的承载力,推动了轻型钢结构房屋体系中H型钢工厂制作标准化、集成化的进程.

摘要： 最近几年,绿色钢材持续走低的价格,日益完善的房屋墙体维护材料以及国家系列钢结构房屋政策推动着轻型钢结构房屋的迅速发展,但轻型钢结构的钢柱 H型钢腹板高厚比较易超限,传统的结构工程师往往就会改用焊接H型钢,这样限制了轻型钢结构房屋体系的快速发展.为此,本文依据钢规的规定,通过Matlab编程用简化的双T型截面得到了腹板高厚比超限的H型钢的承载力,推动了轻型钢结构房屋体系中H型钢工厂制作标准化、集成化的进程.

摘要： 本文基于MATLAB编程环境,采用COM技术,使MATLAB与Excel和Word进行通讯,进而实现了传感器校验数据的处理,以及自动生成测试报告的功能,提高了计算精度,大幅度减少了繁杂的劳动量.

摘要： 本发明公开了一种基于MATLAB编程的HBT电路芯片温度分析方法，主要解决传统有限元分析方法分析的电路规模小、手工输入功耗繁琐的问题。其主要步骤为：1.获取HBT器件几何尺寸，材料热导率；2.对器件建模，并对单个器件作有限元温度分析；3.把单各器件的温度分布进行函数拟合；4.用电路软件仿真，获取各器件功耗，将其标注在版图上；5.导出GDSII格式版图文件，再转换为DXF格式；6.用MATLAB编程，提取版图上器件的坐标和功耗，计算各器件的工作温度，作出温度分布图。本发明能在集成电路物理设计的时间使用，可用于预测电路工作时HBT器件的稳态温度和版图上的热点位置，提高电路工作稳定性。

摘要： 本发明涉及一种基于VC++和Matlab混合编程的Emotiv脑控无人机系统及方法。本系统包括：Emotiv脑电信号采集模块（1）、Matlab脑电信号在线分析模块（2）、无人机飞行控制模块（3），其中Emotiv脑电信号采集模块（1）是通过Emotiv设备获取受试者控制无人机的脑信号，脑信号传输给电脑上的VC++采集软件，采集软件采用TCP/IP协议传输给Matlab脑电信号在线分析模块（2）；对采集的脑电信号进行预处理，特征提取，分类，分析出其中的有效成分，并将其转换成控制命令，通过无线串口的方式发送给无人机飞行控制模块（3）；接收到控制命令之后，执行起飞，降落，左飞，右飞飞行操作。本发明采用VC++和Matlab混合编程实现，可以方便地嵌入脑机接口的模式识别方法和实际的硬件设备和软件应用，为脑机接口的在线分析和实际应用奠定基础。

摘要： 一种基于LabVIEW与Matlab混合编程的无线数传设备测试数据挖掘系统及方法，本发明涉及测试数据挖掘系统及方法，本发明要解决人工辨识方法很难对测试数据之间的关联性进行准确识别与提取且工作量较大、使用LabVIEW困难以及Matlab的图形用户界面操作简便、图形美观不如LabVIEW的问题，该系统包括数据预处理模块、参量序列提取模块、波形显示模块、灰色关联分析模块和模糊关联规则挖掘模块；该系统按照以下步骤进行的：1得到精简数组；2对双精度数值型数据进行图形化显示；3计算改进灰色关联度r*i；4将强关联规则数组表达规则进行整理；5得出参量序列之间的关联关系；本发明应用于测试数据挖掘领域。

摘要： 本发明公开了一种基于MATLAB编程的HBT电路芯片温度分析方法，主要解决传统有限元分析方法分析的电路规模小、手工输入功耗繁琐的问题。其主要步骤为：1.获取HBT器件几何尺寸，材料热导率；2.对器件建模，并对单个器件作有限元温度分析；3.把单各器件的温度分布进行函数拟合；4.用电路软件仿真，获取各器件功耗，将其标注在版图上；5.导出GDSII格式版图文件，再转换为DXF格式；6.用MATLAB编程，提取版图上器件的坐标和功耗，计算各器件的工作温度，作出温度分布图。本发明能在集成电路物理设计的时间使用，可用于预测电路工作时HBT器件的稳态温度和版图上的热点位置，提高电路工作稳定性。

摘要： 本发明公开了一种用于自适应光学操控系统的QT和Matlab多线程混合编程软件架构，使用跨平台可视化图形开发工具QT搭建多线程应用程序框架，并采用C/C++语言和Matlab高级科学计算语言进行混合编程。软件架构：首先将自适应光学操控系统按功能需求划分为人机交互、数据通讯和数值计算三个功能正交化的任务模块，然后利用可视化图形开发工具QT创建相互独立的工作线程，采用并行处理的工作方式同时执行三个模块的相应功能；同时在数值计算模块中创建Matlab工作引擎，通过引擎提供的通用函数接口直接调用由Matlab高级科学计算语言实现的算法程序，充分利用Matlab商业数学软件提供的丰富函数进行快速计算，有效降低操控系统复杂算法的开发难度，大大缩短操控系统软件的研制周期。

摘要： 一种基于Fortran与Matlab混编技术的Ansys二次开发方法，属于工程计算机仿真领域，本发明首先需要配置Matlab与Fortran混合编程环境与Ansys二次开发工作环境，然后根据实际工程问题在Ansys中创建有限元模型，并搭建Ansys二次开发接口，利用Matlab与Fortran混合编程实现用户子程序的开发，最后Ansys主程序调用用户子程序进行模型的有限元分析；本发明为ANSYS二次开发提供了一种新的、有效的实现方法,扩充了Ansys的工程仿真功能。

摘要： 本发明公开一种基于Visual Studio和Matlab混合编程的整车动力匹配及性能分析方法，本软件是借用MATLAB编程语言构建整车以及各个子模型，通过Visual Studio2010把M文件编译成C或C++语言进行调用，产生脱离MATLAB环境，但仍保留MATLAB强大数据处理，图像绘制功能的独立应用程序。应用本发明的混合编程方法能够通过将汽车整车各个零部件的参数输入到软件之中，由程序对汽车整车进行仿真和计算且不需要汽车整车实物，只需要在软件界面对应的参数框输入参数按下相应地操作按钮，便可对整车的动力性以及经济性进行计算，而且不需要使用者掌握MATLAB语言以及汽车理论相关专业知识。软件运行速度快，且可在未打开MATLAB和Visual Studio2010软件情况下的电脑上运行，可操作性强，节省了大量时间和电脑占用空间。

摘要： 本发明涉及一种基于VC++和Matlab混合编程的Emotiv脑控无人机系统及方法。本系统包括：Emotiv脑电信号采集模块（1）、Matlab脑电信号在线分析模块（2）、无人机飞行控制模块（3），其中Emotiv脑电信号采集模块（1）是通过Emotiv设备获取受试者控制无人机的脑信号，脑信号传输给电脑上的VC++采集软件，采集软件采用TCP/IP协议传输给Matlab脑电信号在线分析模块（2）；对采集的脑电信号进行预处理，特征提取，分类，分析出其中的有效成分，并将其转换成控制命令，通过无线串口的方式发送给无人机飞行控制模块（3）；接收到控制命令之后，执行起飞，降落，左飞，右飞飞行操作。本发明采用VC++和Matlab混合编程实现，可以方便地嵌入脑机接口的模式识别方法和实际的硬件设备和软件应用，为脑机接口的在线分析和实际应用奠定基础。

摘要： 一种基于LabVIEW与Matlab混合编程的无线数传设备测试数据挖掘系统及方法，本发明涉及测试数据挖掘系统及方法，本发明要解决人工辨识方法很难对测试数据之间的关联性进行准确识别与提取且工作量较大、使用LabVIEW困难以及Matlab的图形用户界面操作简便、图形美观不如LabVIEW的问题，该系统包括数据预处理模块、参量序列提取模块、波形显示模块、灰色关联分析模块和模糊关联规则挖掘模块；该系统按照以下步骤进行的：1得到精简数组；2对双精度数值型数据进行图形化显示；3计算改进灰色关联度r*i；4将强关联规则数组表达规则进行整理；5得出参量序列之间的关联关系；本发明应用于测试数据挖掘领域。

摘要： 一种基于matlab编程的低周疲劳数据分析方法，本发明涉及基于matlab编程的低周疲劳数据分析方法。本发明的目的是为了解决现有方法使用时需手动输入实验值，容易出现输入错误，影响试验分析结果，数据处理效率低；且得到的图像不能进行二次编辑，处理过程的变量值不直观，拟合曲线数值不能直接导出的问题。过程为：生成总数据矩阵Data；计算95％置信区间对应的Dfe、Ef、K的上下限数值；将结果存入result中并写入文件名为result的表格文件中；设置图像中的字体、字号；绘制疲劳寿命‑应变图像上的三条曲线和散点；调用plot函数绘制塑性应变‑稳定循环应力曲线图。本发明用于低周疲劳数据分析领域。