数值计算方法课程设计123
数值计算方法课程设计
学号
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实验要求
1．应用自己熟悉的算法语言编写程序，使之尽可能具有通用性。2．上机前充分准备，复习有关算法，写出计算步骤，反复检查，调试程序。（注：在练习本上写，不上交）
3．完成计算后写出实验报告，容包括：所用的算法语言，CPU时间，算法步骤叙述，变量说明，程序清单，输出计算结果，结构分析和小结等。（注：具体题目具体分析，并不是所有的题目的实验报告都包含上述容！）
4．至少需要选择5道必做题目。其余的也可以选择，如果多选，可酌情加分！
5．独立完成，如有雷同，一律判为零分！
6．上机期间不允许做其他任何与课程设计无关的事情，否则被发现一次扣10分，被发现三次判为零分！
上机实习题目
1． 编写九韶算法程序，并用该程序计算多项式623)(3
5+-+=x x x x f 在1.3 1.2, ,1.1=x 的值。
public class Qinjiushao {
public double result;
public double x=-2;//定义一个未知数x
public double[] b;
public double[] c;
public int i;
public String abc;
public void calculate(){
// abc="x^5+3*x^3-2*x+6";多项式，可以截取字符串获取系数
double[] a={2,0,-3,3,-4};//多项式的系数
double[] b=new double[a.length];
double[] c=new double[b.length];
for(i=0;i if(i==0){ c[i]=b[i]=a[i]; }else{ b[i]=b[i-1]*x+a[i]; c[i]=c[i-1]*x+b[i-1]*x+a[i]; } } int j=a.length-1; System.out.println("结果值为：f("+x+")="+c[a.length-2]); } public static void main(String[] agrs){ Qinjiushao qjs=new Qinjiushao(); qjs.calculate(); //JFrame jframe=new JFrame(); //jframe.setTitle("求结果"); //jframe.setSize(400,400); //jframe.setVisible(true); } } 2． 用选列主元高斯消去法解线性方程组 ???????=+-=-+-=-+-=--02 2 0 21 34343232121x x x x x x x x x x #include #include #define N 4 void maxij(double (*table)[N+1],int m); void zeros(double (*table)[N+1],int m); double solution(double (*table)[N+1],double *A,int n); main() { double table[N][N+1]={{-3,-1,0,0,1},{-1,2,-1,0,0},{0,-1,2,-1},{0,0,-1,2,0}}; double A[N]; int i,j,m,n; for(m=0;m { maxij(table,m); zeros(table,m); } for(n=N-1;n>=0;n--) { if(table[n][n]!=0) A[n]=solution(table,A,n); else A[n]=0; } for(i=0;i printf("x%d=%g\n",i+1,A[i]); } double solution(double (*table)[N+1],double *A,int n) { double sum=0,result; int p; for(p=N-1;p>n;p--) sum+=table[n][p]*A[p]; result=(table[n][N]-sum)/table[n][n]; return result; } void zeros(double (*table)[N+1],int m) { double zeroing; int i,j; for(i=m+1;i if(table[i][m]!=0) { zeroing=-1*table[i][m]/table[m][m]; table[i][m]=0; for(j=m+1;j<=N;j++) table[i][j]+=table[m][j]*zeroing; } } void maxij(double (*table)[N+1],int m) { double exchange; int i,j,line=m; for(i=m;i if(abs(table[line][m]) line=i; for(i=m;i<=N;i++) { exchange=table[m][i]; table[m][i]=table[line][i]; table[line][i]=exchange; } } 运行结果：x1=-0.266667,x2=-0.2，x3=-0.133333,x4=-0.0666667 3． 分别用平方根法和改进平方根法解线性方程组 ?????=++=++-=+-631242321 321321x x x x x x x x x 平方根法解线性方程组Ax ＝b #include"math.h" #include"stdio.h" main() {int i,j,k; int n=3; float m,a[3][3],b[3],x[3],l[3][3],y[3]; printf("input matrix numbers of a:\n"); for(i=0;i for(j=0;j scanf("%f",&a[i][j]); printf("\n"); printf("input numbers of b:\n"); for(i=0;i scanf("%f",&b[i]); printf("\n"); l[0][0]=sqrt(a[0][0]); for(i=1;i {l[i][0]=a[i][0]/l[0][0]; l[0][i]=l[i][0]; } for(j=1;j {m=0.0; for(k=0;k {m+=l[j][k]*l[j][k]; l[j][j]=sqrt(a[j][j]-m); } for(i=j+1;i {m=0.0; for(k=0;k { m+=l[i][k]*l[j][k]; l[i][j]=(a[i][j]-m)/l[j][j]; 铁路选线设计复习题参考答案 第一章铁路能力 习题一 一、填空题 1、铁路运送货物的生产量用（吨·公里）衡量。 2、铁路设计使用的规程和规范主要有：（铁路技术管理）规程，（铁路线路设计）规范。 3、近期通过能力是指运营后的第（五）年通过能力。 4、远期运量是指运营后的第（十）年运量。 5、初期为交付运营后第(三)年的客货运量。 6、（机车牵引力）是与列车运行方向相同并可由司机根据需要调解的外力。 7、根据列车运行阻力的性质可分为（基本）阻力、（附加）阻力和（起动）阻力三类。 8、我国《列车牵引计算规程》中规定：以（轮周牵引力）来衡量和表示机车牵引力的大小。. 9、机车车钩牵引力是指机车用来牵引列车的牵引力，其值等于轮周牵引力减去机车全部（运行阻力）。 10、列车阻力是（机车）阻力和（车辆）阻力之和。 11、单位阻力的单位是（N/t）。 12、列车在曲线上运行比在直线上运行的阻力大，增大的部分称为（曲线附加阻力）。 13、牵引质量就是机车牵引的车列质量，也称（牵引吨数）。 14、列车的制动距离是指（制动空走距离）和（有效制动距离）之和。 紧急制动时，对于时速120KM及以下列车，我国目前规定允许的最大制动距离为（800）米。 15、铁路每昼夜可以通过的列车对数称为（通过能力）。 16、铁路输送能力是铁路（单方向每年）能运送的货物吨数。 17、设计线的吸引范围按运量性质划分为（直通吸引范围）和(地方吸引范围)两种。 18、铁路能力是指（通过）能力和（输送）能力。 19、正线数目是指连接并贯穿（车站）的线路的数目。 二、判断题（正确打√错误打×） 1、设计线的主要技术标准在一定程度上影响线路走向的选择，同样的运输任务，采用大功率机车，可采用较大的坡度值，使线路有可能更靠近短直方向。（√） 2、紧坡地段和缓坡地段的定线方法是相同的。（×） 3、控制大中项目的设计阶断是初步设计。（√） 4、对于工程简易的建设项目，可按施工设计一阶段设计。（√） 5、铁路等级划分为四级。（×） 6、铁路网中起骨干作用，近期年客货运量大于或等于20Mt的铁路，在《线规》中规定为Ⅰ级铁路。（×） 7、铁路的等级可以全线一致，也可以按区段确定。如线路较长，经行地区的自然、经济条件及运量差别很大时，就可按区段确定等级。（√） 数值计算方法课程设计 姓名 学号 成绩 课程实际报告 实验一：秦九韶算法 题目 用选列主元高斯消去法解线性方程组 ???????=+- =-+-=-+-=--02 02 0 21 34343232121x x x x x x x x x x 算法语言： 利用c 语言的知识编写该算法程序 算法步骤叙述： 秦九昭算法的基思路是v[0]=a[0]*x+a[1] v[i]=v[i-1]*x+a[i+1];利用秦九昭算法计算多项式函数。 程序清单： #include for(i=5;i>=1;i--) {sum=sum*x+a[i-1]; } printf("f(x)=%f/n",sum); } 输出结果计算： 实验总结： 通过运用C 语言，解决了秦九韶算法手写的复杂。为以后的雪地打下基础。 实验二：用选列主元高斯消去法解线性方程组 题目 用选列主元高斯消去法解线性方程组 ???????=+- =-+-=-+-=--02 0 2 0 21 34343232121x x x x x x x x x x 算法步骤叙述 第一步消元——在增广矩阵（A,b ）第一列中找到绝对值最大的元素，将其所在行与第一行交换，再对（A,b ）做初等行变换使原方程组的第一列元素除了第一行的全变为0； 第二步消元——在增广矩阵（A,b ）中第二列中（从第二行开始）找到绝对值最大的元素，将其所在行与第二行交换，再对（A,b ）做初等行变换使原方程组的第二列元素除了第一和第二行的全变为0； 第三步消元——在增广矩阵（A,b ）中第三列中（从第三行开始）找到绝对值最大的元素，将其所在行与第三行交换，再对（A,b ）做初等行变换使原方程组的第三列第四行元素为0； 第四，按x4-x3-x2-x1的顺序回代求解出方程组的解,x[n]=b[n]/a[n][n],x[i]=(b[i]-Σa[i][j]x[j])/a[i][i],i=n-1,…,2,1 程序清单： #include 课程设计任务书 开题日期：2014年1月2日完成日期：2014年1月16日题目：珠河镇——后河镇铁路新线选线 一、设计的目的 本课程设计主要训练学生综合运用所学基础知识的能力，培养学生用定性分析方法对问题进行综合分析和评价。通过设计，使学生在巩固所学牵引计算、能力计算和方案经济比较的基本方法，熟悉并运用《铁路线路设计规范》，从而加深对所学内容的理解，提高综合分析和解决问题的能力。通过设计熟悉掌握铁路选线设计的相关知识。 二、设计的内容及要求 1、定出珠河镇车站——后河镇车站的线路平面； 2、设计该站间的纵断面； 3、能力检算； 4、编写简要说明书，按要求装订成册。 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日 目录 1 设计任务书——————————————————————————1 2 平面线路概述及计算资料————————————————————2 2.1 线路走向方案比选——————————————————————4 2.2 选定方案平面线路概述————————————————————4 2.3 曲线要素计算————————————————————————4 3 纵断面设计概述及计算资料———————————————————5 3.1 纵断面定线原则及方法————————————————————5 3.2 曲线要素计算————————————————————————5 4 曲线汇总表——————————————————————————6 5 竖曲线汇总表—————————————————————————6 6 坡度折减汇总表————————————————————————6 7 桥涵遂资料汇总表———————————————————————6 8 平面设计图纸—————————————————————————7 9 纵断面设计图纸————————————————————————7 一、是非题，判断下列各题,对的画“√”，错的画“×”（每题2分，共10分） 1、Ⅱ级机构的自由度不能大于2； 2、铰链四杆机构中，若存在曲柄，其曲柄一定是最短杆。 3、当凸轮机构的压力角过大时，机构易出现自锁现象。 4、国产标准斜齿圆柱齿轮的端面齿顶高等于法面齿顶高； 5、棘轮机构和槽轮机构都是间歇运动机构。 二、单项选择题（每小题2分，共10分） 1、在铰链四杆机构中，取（ ）杆作为机架，则可得到双摇杆机构。 A ．最短杆； B ．最短杆的对边； C ．最长杆； D ．连杆 2、下列为空间齿轮机构的是（ ）机构。 A ．圆锥齿轮； B ．人字齿轮； C ．平行轴斜齿圆柱齿轮； D ．直齿圆柱齿轮 3、表征蜗杆传动的参数和几何尺寸关系的平面应为（ ）。 A ．轴面； B ．端面； C ．中间平面； D ．法面 4、在机构中原动件数目（ ）机构自由度时，该机构具有确定的运动。 A ．小于； B ．等于； C ．大于； D ．大于等于 5、 作连续往复移动的构件，在行程的两端极限位置处，其运动状态必定是（ ）。 A ．0=v ，0=a ； B ．0≠v ，0=a ； C ．0=v ，0≠a ； D ．0≠v ，0≠a 。 三、填空题（每小题2分，共10分） 1、为使凸轮机构结构紧凑，应选择较小的基圆半径，但会导致压力角_______ 。 2、构件是________的单元，而零件是制造的单元。 3、在摆动导杆机构中，导杆摆角 30ψ=，其行程速度变化系数K 的值为_______。 4、在周转轮系中，兼有_______的齿轮称为行星轮。 5、平面定轴轮系传动比的大小等于_______ 。 四、分析简答题（40分） 1、（10分）计算图示机构的自由度。确定机构所含杆组的数目和级别，并判定机构的级别。机构中的原动件如图所示。 B A C 4 F E D H G ω 《铁路设计基础》套题练习适用专业：铁道工程技术专业 编写：刘淑娟 班级： 学号: 姓名： 注：每位同学必须人手一册，自觉动手练习，有问题集体处理。 第一章铁路能力 习题一 一、填空题 1、铁路运送货物的生产量用（吨 公里）衡量。 2、铁路设计使用的规程和规范主要有：（铁路技术管理）规程，（铁路线路设计）规 范。 3、近期通过能力是指运营后的第（ 5 ）年通过能力。 4、远期运量是指运营后的第（10 ）年运量。 5、初期为交付运营后第( 3 )年的客货运量。 6、（机车牵引力）是与列车运行方向相同并可由司机根据需要调解的外力。 7、根据列车运行阻力的性质可分为（基本）阻力、（附加）阻力和（起动）阻力三类。 8、我国《列车牵引计算规程》中规定：以（轮周牵引力）来衡量和表示机车牵引力的大小。. 9、机车车钩牵引力是指机车用来牵引列车的牵引力，其值等于轮周牵引力减去机车全部（运行阻力）。 10、列车阻力是（机车）阻力和（车辆）阻力之和。 11、单位阻力的单位是（N/t ）。 12、列车在曲线上运行比在直线上运行的阻力大，增大的部分称为（曲线附加阻力）。 13、牵引质量就是机车牵引的车列质量，也称（牵引力吨数）。 14、列车的制动距离是指（制动空走距离）和（有效制动距离）之和。 紧急制动时，对于时速120KM及以下列车，我国目前规定允许的最大制动距离为（800 ）米。 15、铁路每昼夜可以通过的列车对数称为（通过能力）。 16、铁路输送能力是铁路（单方向每年）能运送的货物吨数。 17、设计线的吸引范围按运量性质划分为（直通吸引范围）和(地方吸引范围)两种。 18、铁路能力是指（运输）能力和（通过）能力。 19、正线数目是指连接并贯穿（车站）的线路的数目。 二、判断题（正确打√错误打×） 1、设计线的主要技术标准在一定程度上影响线路走向的选择，同样的运输任务，采用 大功率机车，可采用较大的坡度值，使线路有可能更靠近短直方向。（√） 2、紧坡地段和缓坡地段的定线方法是相同的。（×） 3、控制大中项目的设计阶断是初步设计。（√） 4、对于工程简易的建设项目，可按施工设计一阶段设计。（√） 5、铁路等级划分为四级。（√） 重庆邮电大学 数学与应用数学 专业 《数值计算方法》课程设计 姓名： 李金徽 王莹 刘姝楠 班级： 1131001 1131002 1131002 学号： 2010213542 2010213570 2010213571 设计时间： 2012-6-4 指导教师： 朱伟 一、课程设计目的 在科学计算与工程设计中，我们常会遇到求解线性方程组的问题，对于系数矩阵为低阶稠密矩阵的线性方程组，可以用直接法进行消元，而对于系数矩阵为大型稀疏矩阵的情况，直接法就显得比较繁琐，而迭代法比较适用。比较常用的迭代法有Jacobi 迭代与Gauss － seidel 迭代。本文基于两种方法设计算法，并比较他们的优劣。 二、课程设计内容 给出Jacobi 迭代法和Gauss-Seidel 迭代法求解线性方程组的算法思想和MATLAB 程序实现，并对比分析这两种算法的优劣。 三、问题的分析（含涉及的理论知识、算法等） Jacobi 迭代法 方程组迭代法的基本思想和求根的迭代法思想类似，即对于线性 方程组Ax = b( 其中n n n R b R R A ∈?∈,），即方程组 )1(2211222221211 1212111?? ???? ?=+?++??=+?++=+?++n n nn n n n n n n b x a x a x a b x a x a x a b x a x a x a 将系数矩阵A 写为 )2(000000 21122 12122 11U L D a a a a a a a a a A n n n n nn --≡??? ?? ? ? ??---- ??????? ??----??????? ??= 若选取D M =，则U L A M N +=-=，方程组)1(转化为等价方程组 b x U L Dx ++=)( 课程名称：铁路选线设计 设计题目：珠河镇~后河镇铁路新线选线院系：土木工程系 专业：2011级铁工 年级：2011级 姓名：喻博__ 指导教师：王齐荣老师 西南交通大学峨眉校区 2014 年 6 月24日 课程设计目录 一出发资料 (3) 二牵引计算资料 (4) 1、牵引资料计算。 (4) 2、起动、到发线有效长度检算。 (5) 3、确定牵引定数。 (5) 4、列车长度、牵引净重、列车编挂辆数计算。 (6) 三．线路走向方案概述 (6) 1、沿线路地形地貌概述 (6) 2、线路走向方案 (5) 四、选定方案定线说明.................. 错误！未定义书签。 1、定线原则 (6) 2、平面设计 (6) 3．纵断面设计： (7) 4．设计方案的优点评述及改善意见： (8) 五．站间输送能力检算.................. 错误！未定义书签。 1、运行时分计算 (8) 2 区间能力检算 (10) 六、工程、运营经济指标计算资料 (12) 1、运营费计算 (12) (1) 列车行走费 (11) (2) 列车起停附加费 (14) (3) 固定设备维修费计算 (14) (4) 年运营费计算 (15) 2、工程投资费计算 (15) (1) 路基工程费 (15) (2) 桥梁工程费 (17) (3)涵洞工程费 (18) (4) 隧道工程费 (18) (5) 土地征用费 (18) (6) 轨道工程费 (19) (7) 机车、车辆购置费 (19) (8) 工程总投资 (20) 3、换算工程运营费 (21) 4、技术经济指标评述 (19) (1) 技术经济指标评述 (19) (2)技术经济指标表 (19) 机械原理课程期末模拟试题 三、 m in /8001r n =解：1 齿轮1 齿轮2’，3，4和H 构成周转轮系；（2分） 2 定轴轮系的传动比： 21 22112-=-== Z Z n n i （2分） 3 周转轮系的传动比： 在转化机构中两中心轮的传动比为： ()330 90124324314242-=-=-=-=--= ''''Z Z Z Z Z Z n n n n i H H H （6分） 由于n 4＝0，所以有： 8422121-=?-=='H H i i i （2分） 4 齿轮6的转速： min /100880011r i n n H H -=-== （2分） 25.15 6 6556===Z Z n n i （2分） min /8056 5656r i n i n n H === （2分） 齿轮6的转向如图所示 （2分） 四、图示为某机械系统的等效驱动力矩d M 对转角φ的变化曲线，等效阻力矩r M 为常数。各块面积为m N S .801=，m N S m N S m N S .70,.110,.140432=== ，m N S .505=，m N S .306= ，平均转速 min /600r n =，希望机械的速度波动控制在最大转速m in /610max r n =和最小转速m in /592min r n =之 间，求飞轮的转动惯量F J （δ π2 2max 900 n W J F ?=，其余构件的转动惯量忽略不计）。 解：根据阻力矩和驱动力矩的作用绘制系统动能 变化曲线， （5） 找到最大、最小动能点； (2) 求最大盈亏功 Nm S E E W 1402min max max ==-=? (4) 运动不均匀系数： n n n min max -= δ (3) 03.0600 592 610=-= (2) "选线设计"学习指南 土木工程专业适用 课程名称：选线设计 课程学科类别：工学，道路与铁道工程 面向专业：土木工程 课程代码：0148200 学分：4 学时：64 一、课程任务与目的 选线设计是土木工程专业的一门重要的专业必修课。它着重研究铁路选线设计的基本原理和方法，重点培养学生的选线设计基本知识。通过本课程的学习，可使学生在了解铁路线路总体规划与勘测基本内容的基础上，掌握铁路能力与牵引计算的基本原理，理解线路平纵断面设计方法等基本知识，掌握铁路定线、车站设计、既有线改建和增建多线设计、方案技术经济比较等专业知识，了解重载运输与高速铁路线路设计特点等铁路选线设计的工作内容，掌握综合利用多专业领域知识分析问题的基本方法，培养学生从事铁路选线设计的初步能力。 二、程学习的基本要求 本课程的学习环节主要包括：课堂听课、实验、作业、课程设计、考试等。 1．课堂学习：采用“教师引导、师生互动”的授课方式，授课过程中，任课老师利用学生对铁路线路的直观感受进行引导，并借助多媒体工具辅助教学，以增强学生的求知欲，发挥其主观能动性。在课堂教授中，应注意以下要点：（1）要注意从内在逻辑关系上掌握知识体系 “铁路选线设计”是铁路与道路工程的的重要专业基础课程。在本考纲中，它由基本理论、基本方法和基本技能等有机部分构成完整的知识体系。其结构关系是： 基本理论部分，即铁路选线设计中的铁路能力，牵引计算。该部分主要从理论上概括铁路选线设计的基本概念、内容、基本原理与基本技术条件，从而建立铁路选线的基本概念。这一部分是本课程的基本指导思想。 基本方法和基本技能部分，即铁路平纵断面设计与定线方法、方案技术经济比较、车站设计、既有线改建与增建二线线路平、纵、横断面设计方法等。该部分具体阐述铁路选线的设计原则、技术条件应用这些原则和方法进行铁路线路设计的基本方法与技能。该部分是本课程的主体。 本课程知识结构的各个部分，存在着密切的内在联系。学习时，必须首先抓住知识体系，把基本理论、基本方法和基本技术统一在逻辑系统内，循序渐进， 淮海工学院计算机工程学院课程设计报告书 课程名：《数值分析》 题目：数值分析课程设计 班级： 学号： 姓名： 数值分析课程设计 课程设计要求 1、研究第一导丝盘速度y与电流周波x的关系。 2、数据拟合问题运用样条差值方法求出温度变化的拟合曲线。 课程设计目的 1、通过编程加深对三次样条插值及曲线拟合的最小二乘法的理解； 2、学习用计算机解决工程问题，主要包括数据处理与分析。 课程设计环境 visual C++ 6.0 课程设计内容 课程设计题目1： 合成纤维抽丝工段中第一导丝盘的速度对丝的质量有很大的影响，第一丝盘的速度和电流周波有重要关系。下面是一组实例数据： 其中x代表电流周波，y代表第一导丝盘的速度 课程设计题目3： 在天气预报网站上获得你家乡所在城市当天24小时温度变化的数据，认真观察分析其变化趋势，在此基础上运用样条差值方法求出温度变化的拟合曲线。然后将该函数曲线打印出来并与原来的温度变化数据形成的曲线进行比较，给出结论。写出你研究的心得体会。 课程设计步骤 1、利用最小二乘法写出题1的公式和算法； 2、利用excel表格画出数据拟合后题1的图像； 3、在Visual C++ 6.0中编写出相应的代码； 4、搜索11月12日南通当地一天的温度变化数据； 5、在Visual C++ 6.0中编写出相应的代码； 6、利用excel表格画出数据拟合后题3的图像 课程设计结果 课程设计题目1 数值拟合 解：根据所给数据，在excel窗口运行： x=[49.2 50.0 49.3 49.0 49.0 49.5 49.8 49.9 50.2 50.2] y=[16.7 17.0 16.8 16.6 16.7 16.8 16.9 17.0 17.0 17.1] 课程设计题目3 数据为：X=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23]; Y=[12,12,11,12,12,12,12,12,13,15,16,17,17,18,17,17,17,16,15,15,15,15,14,14]; 源代码为： 第一题： #include 铁路选线课程设计指导书 一、准备工作 1． 阅读《铁路选线设计》、《铁道工程》有关章节； 2． 文具用品： 三角板、分规或圆规、量角器；75cm*35cm 方格纸一张；用硬纸板自制铁路曲线板一套； 以上用品设计前应当准备好。 二、定线方法和步骤 （一）概略定线 （1）认识地形：根据任务书要求，在平面图上找出线路起点、终点的位置，然后在此两点之间识别山头、垭口、山谷、河流、村庄，并断定这些点的地面高程；山区铁路大多沿河谷选线，因此要特别注意水系分布，最好用蓝色铅笔将河流轻轻地标出。 （2）将两站中心以直线相连，称之为航空折线，量出其距离；定线时应使线路尽量接近航空折线。 （3）在航空折线附近，找出线路可能经行的垭口、河谷、桥址以及需要绕避的村镇；将上述有关控制点联折线，即成为线路不同的可能走向。 （4）找出上述有关部门控制点（要特别注意垭口、跨河点）的地面高程和所连折线的水平距离，求出各折线的概略自然坡度与概略定线坡度进行比较，若d Z i i ≥则为紧坡地段，若d Z i i <则为缓坡地段；要做到心中有数，在计算时，要注意垭口路堑开挖高度；当可能出现隧道时，要注意合理确定洞口高程。 （5）经过对概略选定的各方案的各项指标（如折线长度、沿线地形、起伏情况、高差大小、紧坡与缓坡地段概略长度、桥隧工程概况）的初步评比，选定线路的基本方向，作为定线依据。 （二）定线步骤 1．平面设计 （1）根据概略定线选定的线路基本方向，从始点车站中心开始，沿给定的站坪方向，量出半个站坪长度（站坪长度可根据到发线有效长，从《铁道工程》、《铁路选线设计》有关表中查得），从站坪末端开始用直尺（或三角板）和铁路曲线板进行试定线。 （2）对紧坡地段，要按其相应的定线原则进行定线。如果紧坡地段需要展线，要注意对展线方式的研究，如果越岭垭口出现隧道，要注意洞口位置的选择，洞口高程和隧道长度的研究。 （3）定线时一面定平面，一面概略地点绘相应的纵断面，大约定出3~4km ，进行一次初步的坡度设计，若填挖量太大，不合要求，则进行修改。修改时要特别注意，对紧坡地段而言，主要改变线路平面位置，以适应定线坡度的需要，使填挖量最小；对缓坡地段而言，改变坡度和改善平面位置结合进行，直到线路填挖工程量和线路平顺都符合要求，感到满意，在进行下一段定线工作，一定不要贪多，否则欲速而不达，反而增加工作量；切忌先把整个站间的线路平面一次都定出来，在进行纵断面设计。 为了减少填挖量而修改线路平面时有如下三种典型情况： a ．线路平面为直线时，如果全部都是高路堤，则线路在平面图上平行地向地形较高的方向移动；如果全部都是深路堑，则线路向地形较低处平行移动。 b ．线路为直线段，而施工标高从一端向另一端逐渐增加，改善时填挖较小的一端线路平面位置不动，移动较大的一端，使地面线更接近于设计线。 c ．线路填挖高度是由两端逐渐向中间增加的，若线路为直线段则可将直线改为折线，在中间加设曲线，以减少填挖高度；若线路为曲线段则可增大或减少曲线半径以适应地形。 上述三种情况的图示，见《铁路工程》、《铁路选线设计》有关章节。 一、单项选择题（每项1分，共11分） 1．渐开线齿轮齿条啮合时，若齿条相对齿轮作远离圆心的平移，其啮合角（）。 A)增大；B)不变；C)减少。 2．为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，应使实际啮合线长度（）基圆齿距。 A)等于；B)小于；C)大于。 3．槽轮机构所实现的运动变换是（）。 A)变等速连续转动为不等速连续转动 B)变转动为移动 C)变等速连续转动为间歇转动 D)变转动为摆动 4．压力角是在不考虑摩擦情况下，作用力与作用点的（）方向的夹角。 A)法线；B)速度；C)加速度；D)切线； 5．理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮，其推杆的运动规律是（）。 A)相同的；B)不相同的；C)不一定的。 6．飞轮调速是因为它能（①）能量，装飞轮后以后，机器的速度波动可以（②）。 ①A)生产；B)消耗；C)储存和放出。 ②A)消除；B)减小；C)增大。 7．作平面运动的三个构件有被此相关的三个瞬心。这三个瞬心（）。 A)是重合的；B)不在同一条直线上；C)在一条直线上的。 8．渐开线标准齿轮在标准安装情况下，两齿轮分度圆的相对位置应该是 （）。 A)相交的；B)分离的；C)相切的。 9．齿轮根切的现象发生在（）的场合。 A) 模数较大；B)模数较小；C)齿数较多；D)齿数较少 10．直齿圆柱齿轮重合度εα=1.6 表示单齿啮合的时间在齿轮转过一个基圆齿距的时间内占（）。 A) 40%；B) 60%；C) 25% 二、填空题（19分）[每空1分] 1．机构中的速度瞬心是两构件上（）为零的重合点，它用于平面机构（）分析。 2．下列机构中，若给定各杆长度，以最长杆为连架杆时，第一组为（）机构；第二组为（）机构。 课程设计 设计题目：珠海到后河铁路选线设计院系：城市轨道交通学院 专业：09级运营管理 小组成员：XXX 指导教师： 线路走向及方案概述 一、沿线地形地貌概述 线路起点 A位于珠河镇附近，中心里程 D1+000 ，中心高程35.0m。终点B位于后河镇附近，中心高程 50.0m。起点和终点地势平坦，适于建设车站。沿线有两河流，中河和后河。 沿线路起点，地形呈上升趋势且坡度较陡。三个垭口分别位于上、中、下三线上，其高程分别为113.5m、121.8m和84.3m。三个垭口后的地形呈下降趋势且坡度放缓，直到中河。中河后的地形起伏不大，坡度较缓。后河后等高线分布稀疏，地形平坦。 沿线有居民点若干，张村、李屯、笔湾、陈庄、马家、曾溪、周口、春头、孙家坎、理店、兰村等。 二、线路走向方案 本设计采用中线方案。线路大致走向为 A→中线垭口→B。 AB 两点航空折线距离（含中线垭口）为 12.125km。 从中线沿线地形来看，中河以前等高线密集，地势陡峭，高差大；中河以后地形相对平坦，高差小。 中线垭口附近高程较大，为克服高程障碍、降低越岭高程、缩短线路长度，需设置隧道。行经途中有汇入河中的细小水流，需设置涵洞。 初步概略定线方案为 A→李屯附近→中线垭口（高程121.8m）→中河→垭口（高程 62.0m）→孙家坎附近→垭口（高程 63.0m）→后河→ B。线路通过中河、后河，需设桥两座。 选定方案定线说明 一、定线原则 1、紧坡地段定线原则： 紧坡地段线路不仅受平面障碍的限制，更主要是受高程障碍的控制，这时主要矛盾在纵断面一方。紧坡地段通常应用足最大坡度定线，以便争取高度使线路不至额外展长。当线路遇到巨大高程障碍时，若按短直方向定线，就不能达到预定的高度，或出现很长的越岭隧道。为使线路达到预定高度，就需用足最大坡度结合地形展长线路。在展线地段定线时，应考虑到若在长距离内机械地全部用足最大坡度，丝毫不留余地，必然会给以后的局部改线带来严重困难。所以，应注意结合地形、地质等自然条件，在坡度设计上适当留有余地。线地段若无特殊原因，一般不采用反向坡度，以免增大克服高度引起线路不必要的展线长和增加运营支出。 在紧坡地段定线，一般应从困难地段向平易地段引线。因为垭口附近地形困难，展线不易，故从预定的越岭隧道洞口开始向下引线较为合适。个别情况下，当受山脚的控制点控制时，也可由山脚向垭口定线。 2、缓坡地段定线原则： 缓坡地段线路不受高程障碍的限制，这时主要矛盾在平面一方。只要注意绕避平面障碍，定线时可以航空线为主导方向，按短直方向定线，既要力争线路顺直，又尽量节省工程投资，即可得到合理的线路位置。 机械原理期末题库（本科类） 一、填空题： 1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2.同一构件上各点的速度多边形必于对应点位置组成的多边形。 3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 4.机械系统的等效力学模型是具有，其上作用有的等效构件。 5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。 6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。 7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于。 8.为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。 9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作运动，后半程 作运动。 10.增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度。 11.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。 12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是轮系。 13.三个彼此作平面运动的构件共有个速度瞬心，且位于。 14.铰链四杆机构中传动角γ为，传动效率最大。 15.连杆是不直接和相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为。 16.偏心轮机构是通过由铰链四杆机构演化而来的。 17.机械发生自锁时，其机械效率。 18.刚性转子的动平衡的条件是。 19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在与两次共线的位置时。 20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。 21.四杆机构的压力角和传动角互为，压力角越大，其传力性能越。 22.一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为。 23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其相匹配。 24.差动轮系是机构自由度等于的周转轮系。 铁路选线设计兰州安交通大学土木工程学院土072班张建效兰州交通大学土木工程学院2011届毕业生毕业设计论文（本科） 摘要 铁路选线设计是土木工程、交通运输等专业的一门实践性课程；本设计主要训练学生综合运用所学基础知识的能力，培养学生用定性分析方法对问题进行综合分析和评价。本设计是对“能力计算”、“平纵面设计”等知识的拓宽与综合应用。通过毕业设计使学生在巩固所学能力计算和方案经济比较的基本方法，熟悉并运用《铁路线路设计规范》，从而加深对所学内容的理解，提高综合分析和解决问题的能力，为毕业后从事设计施工或继续深造奠定基础。铁路运输是实际中应用非常广泛的一种运输方式，具有运输量大、运输费用较低、车路一体、路权专用、行车平稳、资本密集的特点，有很强的适应性，因此，掌握铁路线路的设计方法对于土木工程专业的学生来说具有重要意义。 铁路选线设计中，要认真进行调查研究工作，切实做好经济调查与地形、地质、水文的勘测工作。要从大面积着手，由面到带，逐步接近，实事求是地评选比较方案，选定合理的线路位置。 线路设计要根据要求最大纵坡限制进行。对走向大致相同的地段进行拉坡，对于两条直线间的转角按圆曲线半径的要求加设圆曲线，并在圆曲线处进行坡度折减。按比例绘制平纵断面图，并根据线路实际情况在需要部位设置桥涵和隧道，减少线路长度和爬坡高度。计算线路的土石方填挖方量、线路长度及工程造价等，并编制圆曲线表、桥梁隧道表、填挖方工程量表等工程表格，综合比较两条线路的优缺点，选出最佳方案，完成设计。 关键词：平面、纵断面、横断面、拉坡、工程量、造价 ABSTRACT Railway route design is civil engineering, transportation and a practical courses, This design main training students' comprehensive ability to use the basic knowledge, raises the student with qualitative analysis method of comprehensive analysis and evaluation problem. This design is calculated for "ability" and "flat vertical plane design" knowledge, broaden and comprehensive application. Through the graduation design makes the students learned capacity calculation and consolidate the basic methods of economic comparison, familiar with and use the railway line design specification, thus deepening understanding of content, improve the comprehensive analysis and problem solving ability for design and construction of foundation or continue. Railway transportation is very wide application in practice, the mode of transportation with traffic transportation, low cost, road, right, special characteristics of smooth, capital-intensive, strong adaptability, therefore, grasps the railway line design method for civil engineering students to have the important meaning. Railway route design, the careful research work earnestly, economic survey and the topography and geology, hydrogeology survey. From the start, the surface area to take, gradually close, realistically compare scheme selection, select rational line position. Line should be designed according to the maximum limit on longitudinal grade. For to roughly the same of the slope, and the Angle between two lines for according to the requirements of circular curve radius, and adding circular curve in circular curve on the slope. Drawn to scale, and according to the longitudinal flat line actual situation in the construction site to set and tunnel, reduce line length and climbing high. Calculation of line together, conditions and the engineering cost line length, and circular curve, bridge, tunnel excavation engineering in scale, comprehensive comparison of two engineering form the advantages and disadvantages of the lines, select the best scheme, design. Key words: plane, longitudinal，cross-sectional, quantity, cost 课程设计任务书 专业铁道运输姓名蒲文雨学号20088226 开题日期：2010年11月28日完成日期：2010年12月26日题目珠河~后河铁路新线选线 一、设计的目的 1、定出珠河车站~后河车站的合理线路； 2、通过设计了解熟悉铁路选线的相关知识。 二、设计的内容及要求 1、定出珠河车站~后河车站的线路平面； 2、设计该站间的纵断面； 3、能力检算； 4、计算工程费和运营费； 5、编写简要说明书，按要求装订成册。 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日 设计资料： 1、设计线为I级单线铁路，路段设计速度为120km/h； 2、地形图比例尺为：1:25000，等高距5m； 3、始点：珠河车站，中心里程CK10+000，中心设计高程35m，该站为会让站；终点：后河车站，该站为中间站，站场位置及标高自行选定。 4、运量资料（远期重车方向）： 货运量：16Mt/年，货运波动系数β=1.15，通过能力储备系数α=0.2； 客车：6对/天； 摘挂列车：2对/天； 零担列车：2对/天； 快货列车：1对/天； 5、限制坡度i x=12‰； 6、牵引种类：电力牵引； 7、机车类型：近期SS3，远期SS3； 8、到发线有效长：750； 9、最小曲线半径：800m； 10、信联闭设备为半自动闭塞，t B+ t H=6min； 11、近期货物列车长度计算确定。 12、车辆组成： 每辆货车平均数据为：货车自重（z g）22.133t，总重（g） 78.998t，净载量56.865t，车辆长度13.914m，净载系数0.720， 每延米质量5.677t/m，守车质量16t，守车长度8.8m； 13、制动装置资料：空气制动，换算制动率0.28； 14、车站侧向过岔速度允许值为45km/h；直向过岔速度取设计速度。 《数值分析》课程设计实验报告 龙格—库塔法分析Lorenz 方程 200820302033 胡涛 一、问题叙述 考虑著名的Lorenz 方程 () dx s y x dt dy rx y xz dt dz xy bz dt ?=-???=--???=-?? 其中s ，r ，b 为变化区域内有一定限制的实参数，该方程形式简单，表面上看并无惊人之处，但由该方程揭示出的许多现象，促使“混沌”成为数学研究的崭新领域，在实际应用中也产生了巨大的影响。 二、问题分析 Lorenz 方程实际上是一个四元一阶常微分方程，用解析法精确求解是不可能的，只能用数值计算，最主要的有欧拉法、亚当法和龙格- 库塔法等。为了得到较高精度的，我们采用经典四阶龙格—库塔方法求解该问题。 三、实验程序及注释 （1）算法程序 function [T]=Runge_Kutta(f,x0,y0,h,n) ％定义算法，其中f 为待解方程组， x0是初始自变量，y0是初始函数 值，h 是步长，n 为步数 if nargin<5 n=100; ％如果输入参数个数小于5，则步数 n=100 end r=size(y0);r=r(1); ％返回初始输出矩阵的行列数，并将 值赋给r(1) s=size(x0);s=s(1); ％返回初始输入矩阵的行列数，并 将值赋给s(1) r=r+s; T=zeros(r,n+1); T(:,1)=[y0;x0]; for t=2:n+1 ％以下是具体的求解过程 k1=feval(f,T(1:r-1,t-1)); k2=feval(f,[k1*(h/2)+T(1:r-1,t-1);x0+h/2]); k3=feval(f,[k2*(h/2)+T(1:r-1,t-1);x0+h/2]); k4=feval(f,[k3*h+T(1:r-1,t-1);x0+h]); x0=x0+h; T(:,t)=[T(1:r-1,t-1)+(k1+k2*2+k3*2+k4)*(h/6);x0]; end 客运周转量:设计线（或区段）计算时间内(一年或者一天)所完成的客运工作量. 货物周转量:设计线（或区段）一年内所完成的货运工作量. 客运量:设计线（或区段）一年内单方向需要运输的旅客人数, 应按设计线（或区段）分上、下行分别计算,采用客流量预测决定。 货运量:设计线（或区段）一年内单方向需要运输的货物吨数，应按设计线（或区段）分上、下行分别计算。 旅客列车设计行走速度：根据运输要求，铁路等级，正线数目，地形条件及机车类型，线路平纵断面运营条件所确定的旅客列车行车速度。 列车走行速度:是指普通货物(或旅客)列车在区段内运行，按所有中间车站不停车通过所计算的区段平均速度，可由牵引计算得到。 技术速度:指普通货物列车在区段内运行，计入中间车站停车的起停附加时分所计算的区段平均速度，也可由牵引计算得到。 旅行速度:普通货物列车在区段内运行，计入中间车站停车的起停附加时分和中间车站停车时分所计算的区段平均速度。 控制站间:运行图周期值最大的站间，通过能力最小，全线（或区段）的通过能力要受到它的控制，称为控制站间。 铁路通过能力:指该铁路在一定的机车车辆类型和一定的行车组织方法的条件下，根据其现有的固定设备，在单位时间内（通常指一昼夜）最多能够通过的列车对数或列车数。 铁路输送能力:铁路单方向每年能运送的货物吨数 夹直线:两相邻曲线间的直线段，即前一曲线终点（HZ1）与后一曲线起点（ZH2）间的直线，称为夹直线。 到发线有效长:到发线有效长是车站到发线能停放货物列车而不影响相邻股道作业的最大长度。 有害坡段：列车在下坡道上运行时，需要制动的坡段，一方面使列车在坡顶具有的位能，因制动而消耗一部分，不能充分被利用，另一方面轮箍闸瓦因制动而磨损，增大行车费用，称为有害坡度。 无害坡段：列车在下坡道上运行时，不需要制动的坡段，位能完全得到利用，又不会引起轮箍闸瓦的磨耗，不至增大行车费用，这样的坡度称为无害坡度。 克服高度：线路上坡方向上升的高度，又称拔起高度。 1．什么是限制坡度，影响其选择的因素有哪些。 限制坡度是单机牵引普通货物列车，在持续上坡道上，最终以机车计算速度等速运行的坡度。 (1)铁路等级 (2)运输需求和机车类型 (3)地形条件 (4)邻线的牵引定数 (5)符合《线规》要求 2．纵断面设计时，坡段长度什么情况下可以缩短至200米。 (1)凸形纵断面坡顶为缓和坡度差而设置得分坡平段； (2)最大坡度折减地段，包括折减及其间形成的坡段； (3)在两个同向坡段之间为了缓和坡度差而设置的缓和坡段； (4)长路堑内为排水而设置的人字坡段。 (5)枢纽疏解引线范围内的线路坡段。 6．夹直线不够时，如何修改线路平面，试说出三种方法并配合 减小曲线半径；选用较短的缓和曲线； 改移夹直线的位置。 7．解释缓和曲线，其作用是什么。 缓和曲线是曲线半径和外轨超高均逐渐变化的曲线。 作用：在缓和曲线内，其半径由无限大渐变到圆曲线半径，从而使车辆产生的离心力逐渐增加，有利于行车平稳；在缓和曲线内，外轨超高由零递增到圆曲线上的超高量，使向心力逐渐增加，与离心力的增加相配合；当曲线半径小于350m，轨距需要加宽时，在缓和曲线范围内，由标准轨距逐步加宽到圆曲线上的加宽量。 4.线路平、纵断面设计有什么基本要求？ （1）应力争节约资金。 （2）必须保证行车安全和平顺。 （3）既要满足各类建筑物的技术要求，还要保证它们协调配合、总体布置合理。 8．曲线半径对工程和运营的影响有哪些？ 1增加线路长度2降低粘着系数铁路选线设计习题DOC
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