高浓度吸收的计算机辅助计算

吸收是化工生产特别是石油化工生产中十分常见的过程,在化工原理教学中是一个典型的传质分离单元操作.针对复杂的高浓度吸收计算过程,本文利用MATLAB语言强大的方程求解、曲线拟合和数值积分功能,介绍计算机辅助求解方法的典型例题.结果表明,利用MATLAB解决化工原理工程计算问题快捷、准确和有效.     

化工过程传热的计算机辅助计算

传热计算是化工计算中的重点和难点,其公式众多,计算过程繁琐。本文利用MATLAB语言强大的运算与图形表达功能,研究换热器的操作计算和设计计算,给出了计算机辅助计算的步骤。利用FLUENT软件的流体流动和传热问题的微观模拟功能,找到换热器内部的温度分布。证明有计算机辅助简化了化工过程中传热的计算,且可直观地理解换热器的传热过程。     

基于MATLAB的化工课程设计软件开发

在MATLAB平台上开发化工原理课程设计软件。本文以冷却塔设计为例介绍了该软件的主要内容结构和功能 ,它具有操作简单、使用方便、效率高、数值稳定性好等特点 ,使计算结果可视化     

化工过程计算机辅助计算的网络CAI系统的研究

化工专业有较多复杂公式和理论计算,MATLAB作为一种高级工程语言,可以简化其计算过程,但该过程仅采用多媒体课件,难以达到较好的授课效果。本文通过剖析化工过程计算机辅助计算的特点,给出了网络CAI系统开发的具体思路和方法。该系统由网络课件、练习指导、问题讨论等部分构成,是师生双方均不受时间和空间限制进行大容量信息沟通的桥梁．从而有效巩固课堂授课效果。     

基于MATLAB的化工课程设计软件开发

在MATLAB平台上开发化工原理课程设计软件。本文以冷却塔设计为例介绍了该软件在主要内容结构和功能,它具有操作简单、使用方便、效率高、数值稳定性好等特点,使计算结果可视化。     

中国象棋计算机对弈数据结构设计

中国象棋是一类简单的计算机博弈益智游戏,很多中国人都会玩此类游戏,并且中国象棋的计算机博弈研究历史悠久,计算机之所以能和人对弈是因为有人将对弈的数学模型事先已存入计算机,建立一个有关计算机博弈问题的数学模型是让计算机学会下棋的首要任务,那么,人机对弈的数学模型该如何设计？显然,用数学方程式来表示棋盘棋子和整个棋局的变化过程却是一件十分困难的事情,因此,如何建立一个有关计算机博弈这类非数值计算问题的数学模型成为一个值得研究的话题。数据结构是一门研究非数值计算问题中计算机的操作对象及其关系和操作的一门学科[1],是用来描述字符、表格、树、图等带有一定结构的非数值计算问题的数学模型[1]。根据学校转型发展的特点,本文提出将数学建模思想融入数据结构课堂教学,解决计算机和人对弈问题,促进了数据结构课程教学改革的发展,提高了学生运用所学知识解决实际问题的能力,为社会培养了应用型人才。     

MATLAB在化工模拟计算中的应用

通过MATLAB辅助绿色含硫气湿法直接脱硫制酸新工艺及SO2转化器的模拟计算实例,着重介绍和说明了MATLAB在化工模拟数值计算及最优化、数值过程及结果的可视化、用户图形界面设计等方面的功能与应用。化学工作者利用MATLAB语言,即使不善精通数值计算方法和其它高级编程语言,也完全可以设计出功能强大,界面优美,稳定可靠的高质量化工模拟程序,并且可实现模拟计算结果的可视化和用户图形界面的一体化。     

化工工艺设计中应用Visual Basic 6.0辅助设计

采用Visual Basic6．0语言平台,较好地解决了计算机在化工工艺设计中的图形处理及自调整系统、相关信息返回校核计算系统、化工工艺图表的人机交互查取系统、设计技术文件的自生成系统以及应用友好界面的建立等问题。实践表明在化工设计软件开发中采用上述系统,不仅使设计过程便捷,设计参数合理,可实现工程设计的整体优化,且可同时得到设计直观的图形和根据设计要求形成说明书的Word文档,从而实现技术资料的电子化和规范化。     

化工仿真过程自动评分系统的研究与实现

针对化工仿真系统在操作工培训、实验以及科学研究的应用中存在难以对结果进行全面地、客观地评价的问题,提出一套针对化工仿真过程通用的评分框架,该框架涵盖了化工过程操作、质量、安全、消耗、产量等多个方面。并在此框架基础上设计开发了自动评分系统,该系统能够为各种化工仿真系统提供计算机自动评分。在实际应用中的结果表明,该系统能够对化工仿真过程的人工操作、质量、安全、能耗、产量等方面进行全面、客观、高效的评判。     

化工原理精馏过程的计算机辅助计算

精馏过程为化工原理教学过程中的重点和难点部分,公式多,计算过程复杂,采用传统的板书讲解方式难以达到较好的授课效果。本文利用MATLAB语言强大的运算与图形表达功能,通过剖析精馏计算过程中的典型例题,给出了计算机辅助计算精馏过程的具体思路和方法。论文中还充分展现了采用计算机进行图解法解题的优越性,从而增强教学过程的直观性和可视性,加深学生对精馏单元的理解。     

浅谈MATLAB在化工计算中的应用

ＭＡＴＬＡＢ是Ｍａｔｈｗｏｒｋｓ公司推出的适用于科学和工程计算的数学软件系统,可高效地解决数值线性代数、微分方程数值解、数值逼近、最优化、数值积分等科学和工程问题,且具有数值稳定性好,使用方便等特点本文对化工中的４个典型计算为例,讨论了ＭＡＴＬＡＢ在化工计算中的应用。     

结合Kriging和物理规划的多目标代理优化算法

遗传算法处理高耗时且具有黑箱性的工程优化问题效率不足。为了提高工程优化效率，结合Kriging代理优化和物理规划，提出了基于Kriging和物理规划的多目标代理优化算法。在处理多目标问题时，使用物理规划将多目标问题转换成单目标问题，再使用Kriging代理优化对单目标问题进行求解。通过两个多目标数值算例和一个工程实例对提出的算法进行验证。结果表明，提出的算法能够求出符合偏好设置的Pareto最优解，且算法的效率更高。     

基于C共享库的MATLAB与Visual C#混合编程

MATLAB具有很强的数值计算能力，而Visual C#具有强大的图形用户界面的开发能力，两者的互补结合可以快速和高效地开发专业计算软件。为此，以实例的方式展示了由MATLAB生成C共享库，并在Visual C#中调用此C共享库来实现两者之间的混合编程。另外，对在Visual C#中调用C共享库时的一些需要注意的问题进行了讨论，并给出了外部程序调用由MATLAB生成的C共享库的一般步骤。实例证明通过C共享库来实现MATLAB与Visual C#混合编程的方法是行之有效的。     

An efficient reliability analysis approach for structure based on probability and probability box models

In this paper, a new reliability analysis method for engineering structures is developed based on probability and probability box (p-box) models. Random variable distributions are used to deal with the uncertain parameters with sufficient information, while the p-box models are employed to deal with the uncertain-but-bounded variables. Due to the existence of the p-box parameters, a limit-state band will result and a complex nesting optimization problem will be involved in this reliability analysis. To reduce the computational burden, an efficient decoupling strategy is developed to solve the nesting optimization problem. Through interval analysis for the probability transformation process, the complex nesting optimization problem can be transformed to a single-layer optimization model. Then, the optimum solution and corresponding reliability index can be obtained by introducing a sequential quadratic programming (SQP) method. Four engineering numerical examples are investigated to demonstrate the effectiveness of the present method.     

李雅普诺夫指数谱的研究与仿真

李雅普诺夫指数在研究动力系统的分岔、混沌运动特征中起着重要的作用。该文介绍了李雅普诺夫指数的定义、计算原理及数值计算的实现方法，应用Matlab软件，编制了计算李雅普诺夫指数的程序，分析了一维、二维和三维非线性动力系统中分岔和混沌与李雅普诺夫指数之间的关系。绘制了逻辑斯蒂映射、埃农映射和洛仑兹方程的分岔图，并计算了相应的李雅普诺夫指数。实例的计算机仿真表明李雅普诺夫指数是研究分岔、混沌运动，解决工程实际问题的有效方法之一。     

线性整数规划的分支限界解法及其MATLAB实现

讨论了计算机算法中分支限界法对于线性整数规划问题的解决思想,通过MATLAB中提供的优化函数,实现了快速解决线性整数规划的问题,同时改进了对于此类问题的计算量巨大和编制程序困难的问题,使用了堆栈而不是递归,节约了计算中的资源.编制的MATLAB线性整数规划的程序,可以编译成C/C 实现和COM组件.     

基于Fluent二次开发地铁通风系统日志文件

空调设计工程师应用Fluent软件对地铁空调通风系统进行数值分析仿真过程中遇到了诸多问题,如：重复性工作多、对使用者的流体专业知识要求过高等,通过Visual Basic高级编程语言编译仿真平台,调用Journal参数化日志文件,可以解决此类问题.参数化日志文件的应用是对Fluent软件进行二次开发的重要方法,不仅能够提高工作效率而且降低使用者门槛.本文研究内容：1)重点研究了Gambit与Fluent软件的命令流文件(Journal日志文件)的编写方法.2)Gambit与Fluent软件能够根据输入的参数对车体模型自动参数化建模、自动进行数值仿真计算并保存后处理结果.3)Journal日志文件在计算过程中能灵活地实现CFD分析中的相关功能,并且能够对计算结果与实验数据进行对比.因此, Fluent二次开发在实际工程上有着非常广阔的应用前景.     

A sequential approximate programming strategy for reliability-based structural optimization

Although reliability-based structural optimization (RBSO) is recognized as a rational structural design philosophy that is more advantageous to deterministic optimization, most common RBSO is based on straightforward two-level approach connecting algorithms of reliability calculation and that of design optimization. This is achieved usually with an outer loop for optimization of design variables and an inner loop for reliability analysis. A number of algorithms have been proposed to reduce the computational cost of such optimizations, such as performance measure approach, semi-infinite programming, and mono-level approach. Herein the sequential approximate programming approach, which is well known in structural optimization, is extended as an efficient methodology to solve RBSO problems. In this approach, the optimum design is obtained by solving a sequence of sub-programming problems that usually consist of an approximate objective function subjected to a set of approximate constraint functions. In each sub-programming, rather than direct Taylor expansion of reliability constraints, a new formulation is introduced for approximate reliability constraints at the current design point and its linearization. The approximate reliability index and its sensitivity are obtained from a recurrence formula based on the optimality conditions for the most probable failure point (MPP). It is shown that the approximate MPP, a key component of RBSO problems, is concurrently improved during each sub-programming solution step. Through analytical models and comparative studies over complex examples, it is illustrated that our approach is efficient and that a linearized reliability index is a good approximation of the accurate reliability index. These unique features and the concurrent convergence of design optimization and reliability calculation are demonstrated with several numerical examples.