Melitz模型推导

BIM模型都可以做哪些模拟与分析

BIM模型都可以做哪些模拟与分析 导读 之前小编看到过一遍潘石屹先生以SOHO实例讲解的BIM的四个层面问题及BIM的价值体现，那么BIM模型可以做哪些模拟和分析呢?BIM 在建筑行业中起到了哪些作用?BIM的长处可以在工程还没实际进行前，透过拟真的事前分析与模拟，来协助各项决策及运筹帷幄，则能够降低甚至避免工程中可能发生的误解、冲突、错误、浪费与风险等。环境影响模拟 此部分的模拟工具通常需要LOD 200的BIM几何模型，而目标建筑物周遭环境之建筑物则可用LOD 200的BIM几何模型或只需LOD100之量体模型即可，再搭配数字地形图与地图，来进行一年四季的日照与建筑物阴影相互影响等之分析，甚至再搭配能进行流体动力分析之工具来进行建筑物周围风场之模拟。 2节能减碳设计分析 此部分之应用工具随着近年来对节能减碳的要求，及绿建筑规范之发展而越来越受到重视，工具软件的功能也越来越细致。通常这类工具必须要能让用户输入气象单位提供的当地全年气候数据，然后根据对日照热辐射及室内采光、通风与空调之模拟，来考虑符合人体舒适度及室内照明需求的节能减碳设计，例如外壳隔热、遮阳、自然通风等，减少照明及空调之使用，达到节能减碳目的。在室内通风与热流之分析中，通常需要LOD 200甚或LOD 300之BIM模型。开口、玻

璃、隔间等与其材质、透光度、导热性等信息，也牵涉到照度模拟、流体动力计算与热传导分析，详细的分析多需要大量之计算，而目前大部分的应用工具多采用较简易快速的分析方法，毕竟在初步设计规划阶段，只要能满足设计方案的比较与节能减碳效益粗估上的精确度要求即可。 此类分析模拟工具的发展空间还很大，一方面是在分析的精确度与可视化呈现及模拟效能的提升方面，另一方面则是现代建筑与设施日渐智能化，利用许多自动的感测装置及半自动或自动的控制装置来达成节能减碳目标，但如何将这些控制机构及情境(例如，随室内温度变化与需求而自动开关的窗户)纳入分析模拟当中，则仍是需要继续努力的研究与应用议题。 3音场模拟 此部分的应用多是在设计对声音的质量要求较高的场所时，例如，音乐厅、剧场、电影院等，也可能是需要对音响或噪音的影响进行评估时，例如户外表演场所、机场、火车、高速道路等对周遭环境之影响。通常需要LOD 200甚或LOD 300的BIM模型。把隔间、室内装修及主要摆设等之几何与其材质吸音能力等信息，再配合专业软件来完成分析。 4结构分析 此部分的分析工具已发展多年且也相当成熟，只是过去通常都是由结构工程师根据2D建筑图说自行建构分析所需之三维模型，现在则可以由LOD 300的BIM模型中自动导出所需之几何及材料属性信息，

数学模型与计算机模拟

数学模型与计算机模拟 教案改革材料

数学模型与计算机模拟课程是以解决某个现实问题为目的，经过分析、简化，将问题的内在规律用数字、图表，或者公式、符号表示出来，即经过抽象、归纳把事物的本质关系和本质结构用数学语言来描述，建立正确的数学结构，并用科学的方法，通过编写程序求解问题，得出供人们作分析、预报、决策或者控制的定量结果。本课程的学习应注重学生的能力培养。具体包括以下六个方面： 一、掌握与信息技术相关的自然科学和数学知识，并有创造性地将这些知识应用于信息系统构建和应用的潜力； 二、为解决个人或组织机构所面临的问题，能系统地分析、确定和阐明用户的需求； 三、能设计高效实用的信息技术解决方案； 四、能深刻理解成功的经验和标准，并能运用； 五、具有独立思考和解决问题的能力； 六、具有团队协作能力和论文写作能力。 以上六个方面的要求与教育部高等学校计算机科学与技术教案指导委员会制定的《高等学校计算机科学与技术发展战略研究报告暨专业规范（试行）》中计算机科学与技术专业（信息技术方向）人才培养要求和《信息工程学院发展战略纲要》中提出的坚持“知识、能力、素质协调发展，侧重于应用能力和自学能力的培养”的办学方略相统一。基于此，信息工程学院对《数学模型与计算机模拟》课程的教案做了改革。 一、教案内容上把传统教案的“广”，改为以运筹模型为主的“精”。经过分析讨论，将线性规划模型、整数规划模型、网络模型、对策模型和

决策模型等运筹模型定为《数学模型与计算机模拟》课程的主要内容，并增加各模型的算法分析与编程实践。 二、教案方式方法上由以往的讲授为主，改为以学生为主的独立思考、分组讨论，从探究实践中归纳抽象理论的教案方法。在教案中教师选定典型问题，引导学时讨论，课后查阅相关资料。学生根据自己理解分析问题，即分析问题的常量和变量的关系，把问题本身存在的逻辑关系找出来，得出问题的数学结构，写出数学模型，寻找适合的解法，并把算法的每一步翻译成高级语言（如语言，等），根据解决问题的需要增加必要的存储变量实现算法，编写完整程序求解问题。解决问题后再分析算法的理论依据（正确性分析），并学习和借鉴已有经验。整个教案过程主要分六步：一是提出问题；二是讨论分析问题；三是建立数学模型；四是求解模型；五是编写程序验证模型；六是归纳总结；（具体过程见模型解法）。 三、增加实验实践环节，提高应用能力。本课程开设实验课，编写了实验大纲和综合实验题目，并给出了参考程序。另外，每年组织学生参加学院及全国大学生数学建模竞赛，培养学生的协作能力和应用写作能力。 四、本课程考核以建模和编写程序、上机考试结合，注重能力考查。 附：部分教案讲义和优秀作业、论文、参考程序：

燃烧模型与模拟

发动机的燃烧模型和数值模拟近年来,在国外,尤其是美国,相继开展了微动力机电系统(Power MEMS) 和微型发动机(Micro2engine) 的研究工作[1～3 ] . 微型发动机,如微型涡轮机,微转子发动机,微火箭发动机等是微动力机电系统的核心装置,其共同特征是利用碳氢燃料,在一个微型的燃烧器中 燃烧放热. 使用碳氢燃料的微型发动机即使在热效率很低的情况下 也具有比现有的电池高出比较高的能量密度. 从动力机械发展的历 史进程看,每当能源装置的能量密度产生一个飞跃,都会给社会的发 展和经济带来深远的变革. 18 世纪的蒸汽发动机,以01005W/ g 的能量密度为标志,引发了当时的工业革命. 从19 世纪到20 世纪中叶, 内燃机的发展使能量密度达到了0105 ～110 W/ g , 从而使整个交通运输 发生了巨变. 20 世纪发明的航空航天发动机使能量密度进一步上升到10 W/ g. 喷气式飞机大大地缩短了整个世界的距离. 微动力装置的能量密度将冲破100 W/ g的大关. 可以说,它是动力机械发展的第四个里程碑,给现代社会带来的影响 将是重大而深远的. 微型发动机的研究尚处于起步阶段,微型发动机热力循环的选择、燃烧系统的研究尚处于探索之中. 当前微型发动机的几个主要发展 方向有微型涡轮机、三角转子发动机和采用新材料直接将热能转化为电能的发动机. 本文对微型发动机中的燃烧进行了模拟计算, 图1 为MIT 研究开发的微型涡轮机的结构示意.

图1 1 —火焰稳定器; 2 —扩散叶片; 3 —转子叶片; 4 —进气口; 5 —启动器; 6 —燃料喷孔; 7 —燃料汇流腔; 8 —燃烧室;9 —排气口;10 —转子中心线; 11 —涡轮转子叶片; 12 —涡轮导向叶片 该发动机主要由压缩器、燃烧室、涡轮和启动电动机/ 发电机组成. 由于以光刻技术为基础的微加工方法更适合于二维或准二维结构的几何形状,同时从减少传热损失的考虑出发,本文选择了环形燃烧(图2) 作为模拟计算的对象. 环形燃烧室如图 图2

巧用Solidworks零部件阵列实现链条快速建模

巧用Solidworks零部件阵列实现链条快速建模 关键字: Solidworks链传动建模零部件阵列 本文介绍了Solidworks中链条的三维造型是实现链传动建模的难点，长期以来得到了广泛的关注。利用“零部件阵列”实现了链条的快速建模，节省了大量的建模时间，为机械产品设计时的虚拟装配、干涉检查与展示交流提供了可能，具有一定的实际应用价值。 0 引言 链传动结构紧凑；没有弹性滑动和打滑，能保持准确的平均传动比；需要的张紧力小，作用于轴的压力小，可减少轴承的摩擦损失；能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作；广泛用于交通运输、农业、轻工、矿山、石油化工和机床工业。 三维模型是现代机械产品设计、制造、装配、仿真等一切工作的基础。Solidworks中链条的三维造型是实现链传动建模的难点，长期以来得到了广泛的关注。目前，只有袁彬等人提出了导入全部链节进行装配的链条建模方法。这一方法让链条装配得十分美观，为以后设计链传动打下了坚实的基础。但是，这种方法链条的整体装配关系很复杂，要求计算机具有较高的硬件配置且操作比较繁锁，容易出现装配关系过定义等出错的情况。本文根据多年使用Solidworks建模昀经验，提出了建立一个链节单元，在装配体环境中利用“零部件阵列”实现链条快速建模的方法。 1 链轮建模 根据工作要求，取小链轮齿数17、大链轮齿数38、节距31.75。查机械设计手册，利用Solidworks拉伸、旋转、切除、阵列等基本造型方法可以得到主动链轮与从动链轮的零件模型，如图1-2所示。 图1 主动链轮 图2 从动链轮 2 链节建模 滚子链由内链板、外链板、销轴、套筒和滚子组成。查机械设计手册得到图3所示20A型链节相关尺寸，在SolidWorks 2010中分别将这几个零件单独进行建模然后进行装配，可以得到一个链节装配体（如图6所示）。为简化建模过程，本文的链节仅由一个内链节（如图4所示）与二个外链节（如图5所示）组成。

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数学建模模拟试题及答案 一、填空题（每题5分，共20分） 1. 若,, x z z y ∝∝则y 与x 的函数关系是. 2. 在超级市场的收银台有两条队伍可选择，队1有1m 个顾客，每人都买了1n 件商品，队2有2m 个顾客，每人都买了2n 件商品，假设每个人付款需p 秒，而扫描每件商品需t 秒，则加入较快队1的条件是 . 3. 马尔萨斯与罗捷斯蒂克两个人口增长模型的主要区别是假设了 4. 在研究猪的身长与体重关系时，我们通过与已知其相关性质的的弹性梁作 的方法建立了模型. 二、分析判断题（每小题15分，满分30分） 1. 要为一所大学编制全校性选修课程表，有哪些因素应予以考虑？试至少列出5种. 2. 一起交通事故发生3个小时后，警方测得司机血液中酒精的含量是 ),m l /m g (100/56 又过两个小时，含量降为),m l /m g (100/40试判断，当事故发生时，司 机是否违反了酒精含量的规定（不超过80/100)m l /m g (. （提示：不妨设开始时刻为)(,0t C t =表示t 时刻血液中酒精的浓度，则依平衡原理，在时间间隔],[t t t ?+内酒精浓度的改变量为 t t kC t C t t C ??=??+)()()( 其中0>k 为比例常数，负号则表示了浓度随时间的推移是递减的.） 三、计算题（每题25分，满分50分） 1. 一个毛纺厂使用羊毛、兔毛和某种纤维生产甲、乙两种混纺毛料，生产一个单位产品甲需要的三种原料依次为3、2、8个单位，产值为580元；生产一个单位产品乙需要的三种原料依次为2、3、5个单位，产值为680元，三种原料在计划期内的供给量依次为90、30和80单位.试建立线性规划模型以求一个生产方案，使得总产值达到最大，并由此回答： （1） 最优生产方案是否具有可选择余地？若有请至少给出两个，否则说明理由. （2） 原材料的利用情况.

数学建模零件参数的优化设计

零件参数的优化设计 摘要 本文建立了一个非线性多变量优化模型。已知粒子分离器的参数y由零件参 数)7 2,1 ( i x i 决定，参数 i x的容差等级决定了产品的成本。总费用就包括y偏 离y0造成的损失和零件成本。问题是要寻找零件的标定值和容差等级的最佳搭配，使得批量生产中总费用最小。我们将问题的解决分成了两个步骤：1.预先给定容差等级组合，在确定容差等级的情况下，寻找最佳标定值。2.采用穷举法遍历所有容差等级组合，寻找最佳组合，使得在某个标定值下，总费用最小。在第二步中，由于容差等级组合固定为108种，所以只要在第一步的基础上，遍历所有容差等级组合即可。但是，这就要求，在第一步的求解中，需要一个最佳的模型使得求解效率尽可能的要高，只有这样才能尽量节省计算时间。经过对模型以及matlab代码的综合优化，最终程序运行时间仅为3.995秒。最终计算出的各个零件的标定值为： i x={0.0750,0.3750,0.1250,0.1200,1.2919,15.9904,0.5625}, 等级为：B B C C B B B d, , , , , , 一台粒子分离器的总费用为：421.7878元 与原结果相比较，总费用由3074.8（元/个）降低到421.7878（元/个），降幅为86.28%，结果是令人满意的。 为了检验结果的正确性，我们用计算机产生随机数的方式对模型的最优解进行模拟检验，模拟结果与模型求解的结果基本吻合。最后，我们还对模型进行了误差分析，给出了改进方向，使得模型更容易推广。

关键字：零件参数 非线性规划 期望 方差 一、问题重述 一件产品由若干零件组装而成，标志产品性能的某个参数取决于这些零件的参数。零件参数包括标定值和容差两部分。进行成批生产时，标定值表示一批零件该参数的平均值，容差则给出了参数偏离其标定值的容许范围。若将零件参数视为随机变量，则标定值代表期望值，在生产部门无特殊要求时，容差通常规定为均方差的３倍。 进行零件参数设计，就是要确定其标定值和容差。这时要考虑两方面因素：一是当各零件组装成产品时，如果产品参数偏离预先设定的目标值，就会造成质量损失，偏离越大，损失越大；二是零件容差的大小决定了其制造成本，容差设计得越小，成本越高。 试通过如下的具体问题给出一般的零件参数设计方法。 粒子分离器某参数（记作y ）由7个零件的参数（记作x 1,x 2,...,x 7）决定，经验公式为： 7616 .1242 3 56 .02485 .01235136.0162.2142.174x x x x x x x x x x x Y y 的目标值（记作y 0）为1.50。当y 偏离y 0+0.1时，产品为次品，质量损失为1,000元；当y 偏离y 0+0.3时，产品为废品，损失为9,000元。 零件参数的标定值有一定的容许范围；容差分为Ａ、Ｂ、Ｃ三个等级，用与标定值的相对值表示，Ａ等为+1%，Ｂ等为+5%，Ｃ等为+10%。7个零件参数标定值的容许范围，及不同容差等级零件的成本（元）如下表（符号／表示无此等级零件）：

零件三维建模实验

目录 实验一零件的三维建模实验 (2) 实验二从零件的CAD数据模型自动生成数控加工代码和加工仿真实验 (7) 实验三集成化CAD/CAPP系统实验 (16)

实验一零件三维建模实验 一、实验目的 1、了解特征设计在CAD/CAM集成中的意义； 2、熟悉特征的种类的划分及特征拼合的基本方法，了解参数化设计方法。 3、了解各种计算机绘图软件的同时，掌握计算机绘图的系统知识，培养独 立上机绘制二维、三维图形的能力， 二、实验原理 图形是人类传递信息的一种方法，从二维平面图到三维立体图，人类经常要绘制各式各样的图纸。零件特征是零件们某一部分形状和属性的信息集合，如孔、槽台和基准等，一方面它能方便地描述零件的几何形状；另一方面，它能为加工、分析及其它工程应用提供必要和充分的信息。基于特征的设计是CAD技术的发展，它克服了传统CAD的缺陷。传统CAD只能表达底层的零件几何定义信息，如线架、边界表示（B-rep）和实体结构几何（CSG）的信息，点、线、面、体等，无法表达高层语义和功能信息，也不能对整个产品的外形进行抽象描述，更无法表达产品非几何信息，如工艺信息（公差装配等）、精度信息、材料信息、功能信息等。特征是完整描述产品信息的方法，也是系统的灵活性和产品间数据交换的实现途径，特征已成为设计、制造、分析等各种应用之间传递信息的媒体。 特征设计是在设计阶段捕捉除几何信息以外的设计与加工信息，从而避免了特征提取与识别。基于特征的设计系统使用参数化特征，并通过各类属性来描述零件的几何形状以及它们之间的功能关系，系统通常提供特征库，通过布尔运算等操作来生成零件的特征表示，但特征是孤立的信息，只有约束才能把它串联起来，形成产品。因而把约束定义为产品生命周期内各环节对产品模型的类型、属性、语义和行为的限制，它是维持产品模型有效性的手段，它决定着产品的有效性和可实现性，具有一定的定义、识别、分类。 特征的分类方法很多，其严格依赖于特征定义，兼顾抽象、语义和形状因素。形状特征的分类具有严格的教学形式，并符合已有实践和认识，对于特征库的建立，具有指导意义。从应用观点出发，特征分类有： 1、按对待特征技术的研究划分：特征识别、特征造型、特征映射。 2、按产品设计—制造过程划分：设计特征、分析特征、公差特征、制造特 征、检验特征、机器特征等。 3、按特征性质：形状特征、精度特征、材料特征、工艺特征及装配特征。

零部件自制与外购决策模型制作

零部件自制与外购决策模型制作 [摘要] 企业经营管理中一个日常而又典型的决策问题就是部分零部件的自制与外购方案决策。对这一决策问题应选择其中成本最低的方案。本文根据成本决策理论,运用Excel 2007制作符合多种假定前提的自制外购模型,并以直观动态的表格数据及可调节图形方式显示自制或外购决策结论。 [关键词] Excel;折扣;自制;外购;决策模型 成本决策是指企业为实现既定目标,在成本科学预算前提下,通过各种合理可行方法,最终使既定目标成本达到最优化的一系列过程。成本决策过程中的关键就是拟订出各种有助于成本降低的可行方案,对各方案进行分析评估并在其中选择最佳方案。这一切对提高企业经济效益具有重要意义。特别是在销售收益既定的条件下,成本越低意味着企业经济效益越好,成本越高意味着经济效益越差。企业经营管理中一个日常而又典型的决策问题就是部分零部件的自制与外购方案决策。对这一决策问题应选择其中成本最低的方案,从而用最少的代价取得最大的经济效益。而比较麻烦情况是带折扣的外购与自制方案决策。在手工条件下,解决这一问题需要一定计算量,而且无法动态观察到各种可变条件下的成本数额并进行相关决策。所以需要通过Excel软件制作这一动态可调决策模型。笔者认为,该模型首先需要创建电子表格以显示特定需求量下的自制与外购成本数额并清晰显示动态文字结论;其次应通过公式或模拟运算表计算出各种可能出现的自制与外购成本相同点;最后应制作带有微调器的动态可调决策图形以方便于观察各需求量下自制与外购成本对比。 1 Excel模型制作过程 为制作该模型,举例如下:天运公司为生产产品需要某零件,此零件若自制,单位变动成本为4.8元,固定成本30 000元;若外购固定成本为10 000元,当购买量不足9 000件时,买价为12元,超过9 000件则买价降至6.7元,公司目前需要量是15 000件,公司应选择哪种方案?这一问题的数量关系如下: Y1 =4.8X+30 000Y2 = 12X+10 000(XD11,”外购”,IF(C11=D11,”两者皆可”,”自制”))”。 第二步,按表1中B13:D14及G2:J12区域建立求解自制外购成本相同点模型。可用两种方法求成本相同点。

2010数学建模与计算机模拟题目

数学建模与计算机模拟题目

8、政府中的腐败 与一宗重大的政府丑闻的有牵连人数的增加率与早已牵连进去的人数和有关而尚未牵连进去的人数的乘积成正比。假设当华盛顿的报纸将这一丑闻公诸于众时，有牵连人数为7人，3个月后有牵连人数增加了9人，又过了3个月后有牵连人数增加了12人。与该丑闻有关的人数大概有多少人？请写出建立的模型及用matlab或者公式推导出来的结果。 9、某城市1990年的人口密度近似为，表示距市中心r公里区域内的人口数，单位为每平面公里10万人。 （1）试求距市中心2km区域内的人口数。写出建立的模型，并用matlab算出最终答案。 （2）若人口密度近似为（单位不变），试求距市中心2km区域内的人口数。写出建立的模型，并用matlab算出最终答案。 10、梵塔问题：传说中认为是世界中心的现印度北方邦瓦拉西纳县的一座大庙的穹顶的下面放有一个黄铜盘子，盘子上有三根钻石柱子，在其中一根柱子上套有64个大小不同的中空的纯金盘子（称为梵塔），且按上小下大的次序排列。该庙的和尚按梵天（印度教大神之一）的法令昼夜不停地、每秒把一个盘子移到没有盘子的柱子上去，或者放到比它大的盘子的上面，传说，如果一旦把64个纯金盘子组成的梵塔按原样移到另两根钻石柱子中的任意一根时，世界末日就要到了，问和尚们要用多少时间才能完成，世界末日会来临吗？

11、在市场经济中存在这样的循环现象，若去年的猪肉生产量供过于求，猪肉的价格就会降低，价格降低会使今年养猪者减少，使今年猪头供不应求，于是肉价上扬，价格上扬又使明年猪肉产量增加造成新的供过于求。 据统计，某城市1991年的猪头产量为30万吨，肉价为6.00元/公斤，1992年生产猪肉25万吨，肉价为8.00元/公斤，已知1993 年的猪肉产量为28万吨。 若维持目前的消费水平与生产模式，并假定猪肉产量与价格之间是线性关系，问若干年以后猪肉的生产量与价格是否会趋于稳定？若能够稳定，请求出稳定的生产量和价格。 12、某饮料厂使用同一条生产线轮流生产多种饮料。若某周开工生产某种饮料, 需支出生产准备费8千元。存贮费:每周每千箱饮料 0.2千元。且某种饮料4周的需求量、生产能力和成本如下表： 周次需求量（千箱）生产能力（千箱）成本（千元/千箱） 1 15 30 5.0 2 25 40 5.1 3 35 45 5.4 4 2 5 20 5.5 合计 100 135 问：安排生产计划, 满足每周的需求, 使4周总费用最小。 13、在按年龄分组的种群增长模型中，设一群动物最高年龄为15岁，每5岁一组，分成3个年龄组，各组的繁殖率为b1 =0，b2 =4，b3 =3，存活率为s1 =1/2，s2 =1/4，开始时3组各有1000只。求15年后各组有多少只，以及时间充分长后种群的增长率（即固有增长率）和按年龄组的分布。

汽车约束系统零部件模型的建立与验证

摘要：在汽车约束系统开发中，模拟仿真可以预测不同方案对乘员的保护效果，显著减少物理试验次数，提高约束系统在不同工况下的稳健性。零部件试验是模型数据获取的重要来源，文章详细介绍了安全带拉伸试验、座椅静刚度试验、转向管柱动态压溃试验及气嚢动态冲击试验的试验方法，在MADYMO软件中建立了该车型相应的零部件模型并进行了仿真分析，结果表明，仿真曲线与试验曲线的拟合度符合要求，各子系统仿真模型可以进行下一步的整车约束系统标定分析及匹配优化工作。 关键词:汽车;约束系统;MADYMO;零部件试验 Model Building and Validation of Vehicle Occupant Restraint System Abstract：In the development of occupant restraint system, the simulation can predict the protection effect of different schemes to the crew, reduce the number of physical tests significantly and improve the robustness of occupant restraint system under different working conditions. Parts and components test is an important source of acquisition model data. In this paper, the tensile test method of the seat belt, the static stiffness test of the seat, the dynamic crushing of the steering column and the dynamic impact test of the air bag are introduced in detail. And the simulation analysis of the model is established by MADYMO, the curve of simulation result is in line with the test requirements. Sub-system simulation model can be used for calibration analysis and matching optimization of the restraint system. Key words：Vehicle; Occupant restraint system; MADYMO; Parts and components test 汽车乘员约束系统是汽车被动安全领域内的主要 研究内容之一，乘员约束系统主要由安全带、安全气 囊、仪表板、座椅及转向系等子系统组成。近年来，许多 研究学者发现，单纯优化安全带或安全气囊系统的特 性只能在一定程度上提高乘员约束系统的性能，而如 果从系统概念出发，协调安全带、安全气囊及座椅的机 械特性则可以大大提高乘员约束系统的性能。国外也 在积极地研究智能型约束系统，可以自动识别乘客体 型，更好地保护妇女儿童[1]。我国汽车被动安全研究经 过了数年的发展历程，已经有了一个良好的开端。文章 在一系列零部件试验的基础上，将MADYMO仿真结果 与试验结果进行了对比验证。 1安全带模型的建立与验证 1.1试验方法 试验系统应保证整个试验过程中所提供载荷的准 确性，在整个试验过程中应连续记录所施载荷。拉力机 采用缠绕式夹具，试件与试验夹具的连接方式应牢固可 靠，防止失效。织带在拉力机夹具上的连接方式采用缠 绕式，这种方式更接近于安全带的实际使用状态，效果 最佳。每进行1次试验都应使用新试件。试验前处理每条安全带织带都应在温度为（20 ±5 °C、相对湿度为 (65 ± 5!的环境中保存至少2h，如果处理后不能立即 进行试验，试件应存放在密封容器内直至试验开始，试 验应在织带从处理环境中或从容器中取出后5 m i内测 量。把处理后的织带，固定于拉伸机上，夹具间织带的自 由长度应为20?240 mm，取有效长度200 mm做标记，使拉伸机的引伸器夹于标记处，保证有效长度200 mm，加载速度约为100mm/min;加载12 000N后卸载，输出 力与位移的曲线。图1示出安全带拉伸试验图，图2示 出MADYMO中搭建的安全带拉伸仿真模型。 图1安全带拉伸试验图 图2 M A D Y M O中安全带 拉伸仿真模型 -39 -

我国宏观经济SD模型与模拟

2001年9月系统工程理论与实践第9期　 文章编号:100026788(2001)0920001206 我国宏观经济SD3模型与模拟 李　农1,王其藩2 (同济大学应用数学系,上海200331;2.复旦大学管理学院,上海200433) 摘要:　本文运用系统动力学理论与方法,依据宏观经济理论及长波理论与模型,根据中国自身的状 况,初步构建一个中国宏观经济SD模型Λ我们对模型进行长达四十多年的动态模拟,以我国统计年鉴 为依据验证了模型的有效性Λ并探讨了模型所具有的功能及其理论价值Λ 关键词:　系统动力学;宏观经济;动态模拟 中图分类号:　F10.7 文献标识码:　A α T he Si m u lati on of a SD M odel on M acro Econom ics of Ch ina L I N ong1,W AN G Q i2fan2 (1.D epartm en t of A pp lied M athem atics,Tongji U n iversity,Shanghai200331,Ch ina;2.Schoo l of M anagem en t,Fudan U n iversity,Shanghai200433,Ch ina) Abstract:　A si m p le m acroeconom ic model of Ch ina is p resen ted.A s the system dynam ics nati onal model of the U S,the m aj o r theo ry and m ethodo logy w e based on to create the model are the system dynam ics and econom ic theo ry.T he o ther foundati on s of the model are the nati onal statistical al m anacs of Ch ina.W e also exp lain the functi on s of the model and the real value of its app licati on. Keywords:　system dynam ics;m cro2econom ics;dynam ic si m u lati on 1　引言 在经济活动的所有波动中,长波是最容易使人迷惑的,同时也是最难理解的Λ对中国经济而言更是如此Λ随着全球经济的一体化,中国的经济也正融入到世界经济之中Λ因此弄清长波成因应该成为当务之急[1]Λ我们正是以此为目的,从最基本的着手,构建一个简单的国家宏观经济SD模型Λ 2　建模的思想与任务 简明的国家宏观经济SD模型,是运用系统动力学的理论与方法,依据宏观经济的结构与理论,并参考美国国家模型[2]的构模思想,再以中国统计年鉴及中国劳动统计年鉴为数据依据来构筑的Λ模型的主要任务有二个方面Λ一是要通过模型建立宏观经济在运作过程中各经济部门之间的结构关系,使我们能从其动态的仿真模拟中定量分析这些经济部门之间的动态变化过程及关系Λ二是要使模型具有真实性,具体说来就是要使一些主要宏观经济量的动态过程与历史数据(在此是以国家出版的统计年鉴的数据为标准)相吻合,至少要在其变化的趋势上相一致Λ 我们的建模思想方法具体来说主要体现在以下三个方面Λ 首先是研究了美国国家模型的构模方法Λ在此基础上,给出了所建模型中的某些子块的主要反馈结α收稿日期:2000202212

数学模型与计算机模拟

数学模型与计算机模拟 教学改革材料

数学模型与计算机模拟课程是以解决某个现实问题为目的，经过分析、简化，将问题的内在规律用数字、图表，或者公式、符号表示出来，即经过抽象、归纳把事物的本质关系和本质结构用数学语言来描述，建立正确的数学结构，并用科学的方法，通过编写程序求解问题，得出供人们作分析、预报、决策或者控制的定量结果。本课程的学习应注重学生的能力培养。具体包括以下六个方面： 一、掌握与信息技术相关的自然科学和数学知识，并有创造性地将这些知识应用于信息系统构建和应用的潜力； 二、为解决个人或组织机构所面临的问题，能系统地分析、确定和阐明用户的需求； 三、能设计高效实用的信息技术解决方案； 四、能深刻理解成功的经验和标准，并能运用； 五、具有独立思考和解决问题的能力； 六、具有团队协作能力和论文写作能力。 以上六个方面的要求与教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会制定的《高等学校计算机科学与技术发展战略研究报告暨专业规范（试行）》中计算机科学与技术专业（信息技术方向）人才培养要求和《信息工程学院发展战略纲要》中提出的坚持“知识、能力、素质协调发展，侧重于应用能力和自学能力的培养”的办学方略相统一。基于此，信息工程学院对《数学模型与计算机模拟》课程的教学做了改革。 一、教学内容上把传统教学的“广”，改为以运筹模型为主的“精”。经过分析讨论，将线性规划模型、整数规划模型、网络模型、对策模型和决策

模型等运筹模型定为《数学模型与计算机模拟》课程的主要内容，并增加各模型的算法分析与编程实践。 二、教学方式方法上由以往的讲授为主，改为以学生为主的独立思考、分组讨论，从探究实践中归纳抽象理论的教学方法。在教学中教师选定典型问题，引导学时讨论，课后查阅相关资料。学生根据自己理解分析问题，即分析问题的常量和变量的关系，把问题本身存在的逻辑关系找出来，得出问题的数学结构，写出数学模型，寻找适合的解法，并把算法的每一步翻译成高级语言（如C语言，VB等），根据解决问题的需要增加必要的存储变量实现算法，编写完整程序求解问题。解决问题后再分析算法的理论依据（正确性分析），并学习和借鉴已有经验。整个教学过程主要分六步：一是提出问题；二是讨论分析问题；三是建立数学模型；四是求解模型；五是编写程序验证模型；六是归纳总结；（具体过程见模型解法）。 三、增加实验实践环节，提高应用能力。本课程开设实验课，编写了实验大纲和综合实验题目，并给出了参考程序。另外，每年组织学生参加学院及全国大学生数学建模竞赛，培养学生的协作能力和应用写作能力。 四、本课程考核以建模和编写程序、上机考试结合，注重能力考查。 附：部分教学讲义和优秀作业、论文、参考程序：

BIM模型可以做哪些模拟与分析

BIM模型可以做哪些模拟与分析？ BIM技术应用的重点也是优势之一，便是要在工程还没实际进行前，透过拟真的事前分析与模拟，来协助各项决策及运筹帷幄，以降低甚至避免工程中可能发生的误解、冲突、错误、浪费与风险等。 1、环境影响模拟： 此部分的模拟工具通常需要LOD 200的BIM几何模型，而目标建筑物周遭环境之建筑物则可用LOD 200 的BIM几何模型或只需LOD100 之量体模型即可，再搭配数字地形图与地图，来进行一年四季的日照与建筑物阴影相互影响等之分析，甚至再搭配能进行流体动力分析之工具来进行建筑物周围风场之模拟。 2、节能减碳设计分析： 此部分之应用工具随着近年来对节能减碳的要求，及绿建筑规范之发展而越来越受到重视，工具软件的功能也越来越细致。通常这类工具必须要能让用户输入气象单位提供的当地全年气候数据，然后根据对日照热辐射及室内采光、通风与空调之模拟，来考虑符合人体舒适度及室内照明需求的节能减碳设计，例如外壳隔热、遮阳、自然通风等，减少照明及空调之使用，达到节能减碳目的。 在室内通风与热流之分析中，通常需要LOD 200 甚或LOD 300 之BIM模型。开口、玻璃、隔间等与其材质、透光度、导热性等信息，也牵涉到照度模拟、流体动力计算与热传导分析，详细的分析多需要大量之计算，而目前大部分的应用工具多采用较简易快速的分析方法，毕竟在初步设计规划阶段，只要能满足设计方案的比较与节能减碳效益粗估上的精确度要求即可。 此类分析模拟工具的发展空间还很大，一方面是在分析的精确度与可视化呈现及模拟效能的提升方面，另一方面则是现代建筑与设施日渐智能化，利用许多自动的感测装置及半自动或自动的控制装置来达成节能减碳目标，但如何将这些控制机构及情境（例如，随室内温度变化与需求而自动开关的窗户）纳入分析模拟当中，则仍是需要继续努力的研究与应用议题。 3、音场模拟： 此部分的应用多是在设计对声音的质量要求较高的场所时，例如，音乐厅、剧场、电影院等，也可能是需要对音响或噪音的影响进行评估时，例如户外表演场所、机场、火车、高速道路等对周遭环境之影响。通常需要LOD 200甚或LOD 300 的BIM模型。把隔间、室内装修及主要摆设等之几何与其材质吸音能力等信息，再配合专业软件来完成分析。