Решение инженерно-технических задач в среде Mathcad
Состав работы
|
|
|
|
Работа представляет собой zip архив с файлами (распаковать онлайн), которые открываются в программах:
- Microsoft Word
Описание
Решение инженерно-технических задач в среде Mathcad
Математический пакет Mathcad [23, 42, 44] позволяет специалистам в конкретной научно-технической области быстро освоить работу на компьютере и реализовать на них математические модели, не вдаваясь в тонкости программирования. Mathcad – это зарегистрированная торговая марка фирмы MathSoft, Inc. (http://www.mathsoft.com), представляющая собой сокращение английской фразы: Mathematical Computer Aided Design – математическое проектирование с помощью компьютера.
Ниже приведены три примера решения типовых задач теплоэнергетики [68], которые дают представления об особенностях работы в среде Mathcad.
Задача 1. Расчет термодинамических свойств воды и водяного пара. Ниже представлено формирование функции пользователя vw(p), предназначенной для определения удельного объема кипящей воды на линии насыщения (vw) от давления (p), и функции hss(T, p), предназначенной для определения удельной энтальпии перегретого пара (hss) от температуры (T) и давления (p).
Расчет удельного объема кипящей воды на линии насыщения сводится к интерполяции (здесь задействована встроенная Mathcad-функция interp) кубическими сплайнами (cspline) табличных данных, хранящихся в двух векторах: P – табличные значения давления и V – табличные значения удельного объема. Элементы векторов – величины размерные: давление измеряется в мегапаскалях (106Pa), а удельный объем – в литрах на килограмм (m3/1000kg). В векторах P и V (они транспонируются из векторов-строк в вектора-столбцы) показаны только крайние элементы (далее будут показаны экраны дисплея, отображающие работу в среде Mathcad):
Интерполяция сплайном для определения удельного объема кипящей воды ведется в диапазоне давлений от 611 Па до 22,088 МПа. Функция error отслеживает значение аргумента p, прерывает выполнение вычислительной процедуры и выдает пользовательское сообщение об ошибке (“Давление низкое” или “Давление высокое”), если значение аргумента не попадает в оговоренный диапазон (эту работу выполняет оператор if).
Созданную функцию с одним аргументом можно вызвать в традиционном виде (функция), а также в виде префиксного и постфиксного операторов.
При этом в расчетах возможны различные размерности давления, объема и массы (здесь kgf – килограмм силы, galUK – британский галлон, lb – фунт и lbf – фунт силы и ft – фут). Далее представлено решение обратной задачи через встроенную Mathcad-функцию root (поиск корня уравнения) – определение давления при заданном значении удельного объема кипящей воды.
Расчет удельной энтальпии перегретого пара ведется также через кубический сплайн, но уже двухмерной интерполяцией. Табличные значения энтропии (килоджоули на килограмм) заносятся в матрицу M, «боковик» которой (без первого элемента) значения температуры (градусы Цельсия), а «шапка» – давления (мегапаскали). Далее эти значения с помощью встроенной функции submatrix разносятся по матрицам TP (у нее два столбца и 18 строк) и M (квадратная матрица с порядком 18). Так достигается компромисс между требованиями наглядного представления табличных данных и спецификой двумерной сплан-интерполяции в среде Mathcad.
Математический пакет Mathcad [23, 42, 44] позволяет специалистам в конкретной научно-технической области быстро освоить работу на компьютере и реализовать на них математические модели, не вдаваясь в тонкости программирования. Mathcad – это зарегистрированная торговая марка фирмы MathSoft, Inc. (http://www.mathsoft.com), представляющая собой сокращение английской фразы: Mathematical Computer Aided Design – математическое проектирование с помощью компьютера.
Ниже приведены три примера решения типовых задач теплоэнергетики [68], которые дают представления об особенностях работы в среде Mathcad.
Задача 1. Расчет термодинамических свойств воды и водяного пара. Ниже представлено формирование функции пользователя vw(p), предназначенной для определения удельного объема кипящей воды на линии насыщения (vw) от давления (p), и функции hss(T, p), предназначенной для определения удельной энтальпии перегретого пара (hss) от температуры (T) и давления (p).
Расчет удельного объема кипящей воды на линии насыщения сводится к интерполяции (здесь задействована встроенная Mathcad-функция interp) кубическими сплайнами (cspline) табличных данных, хранящихся в двух векторах: P – табличные значения давления и V – табличные значения удельного объема. Элементы векторов – величины размерные: давление измеряется в мегапаскалях (106Pa), а удельный объем – в литрах на килограмм (m3/1000kg). В векторах P и V (они транспонируются из векторов-строк в вектора-столбцы) показаны только крайние элементы (далее будут показаны экраны дисплея, отображающие работу в среде Mathcad):
Интерполяция сплайном для определения удельного объема кипящей воды ведется в диапазоне давлений от 611 Па до 22,088 МПа. Функция error отслеживает значение аргумента p, прерывает выполнение вычислительной процедуры и выдает пользовательское сообщение об ошибке (“Давление низкое” или “Давление высокое”), если значение аргумента не попадает в оговоренный диапазон (эту работу выполняет оператор if).
Созданную функцию с одним аргументом можно вызвать в традиционном виде (функция), а также в виде префиксного и постфиксного операторов.
При этом в расчетах возможны различные размерности давления, объема и массы (здесь kgf – килограмм силы, galUK – британский галлон, lb – фунт и lbf – фунт силы и ft – фут). Далее представлено решение обратной задачи через встроенную Mathcad-функцию root (поиск корня уравнения) – определение давления при заданном значении удельного объема кипящей воды.
Расчет удельной энтальпии перегретого пара ведется также через кубический сплайн, но уже двухмерной интерполяцией. Табличные значения энтропии (килоджоули на килограмм) заносятся в матрицу M, «боковик» которой (без первого элемента) значения температуры (градусы Цельсия), а «шапка» – давления (мегапаскали). Далее эти значения с помощью встроенной функции submatrix разносятся по матрицам TP (у нее два столбца и 18 строк) и M (квадратная матрица с порядком 18). Так достигается компромисс между требованиями наглядного представления табличных данных и спецификой двумерной сплан-интерполяции в среде Mathcad.
Похожие материалы
Использование численных методов при решении инженерных задач
Aronitue9
: 20 мая 2012
Курсовая содержит краткие теоретические сведения по наиболее фундаментальным численным методам используемых при вычислении некоторых задач математики, блок-схемы программ отдельных разделов и код всей программы (для языка QBasic). Курсовая выполнена качественно, написана "популярным" языком, приведены все необходимые для понимания схемы и графики. Код рабочий, без ошибок. Нет блок-схемы всего кода и списка использованной литературы.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Аппроксимация неизвестных функций методом наимень
20 руб.
Практическое решение инженерных и научных задач на ПК с использованием математических пакетов
GnobYTEL
: 5 декабря 2011
Представлена инженерно-бытовая задача, решённая средствами ЭВМ.
Целью курсовой работы является:
получение практических навыков решения физических, математических и технических задач с применением численных методов и методов оптимизации с использованием средств вычислительной техники;
развитие навыков алгоритмизации, программирования и отладки программ при решении задач вычислительного характера;
изучение возможностей математических пакетов и развития навыков их практического использования для по
50 руб.
Исследование возможностей электрохимических покрытий по дисциплине: Основы научных исследований и решение инженерных задач
Рики-Тики-Та
: 2 августа 2012
Содержание
Введение……………………………….……………………………………………..5
1. Определение и необходимость восстановления деталей ………...……………7
1.1.Факторы определяющие эффективность восстановления деталей……..7
2.структура и содержание процесса восстановления детали……...…...................9
2.1.Технологический процесс восстановления детали…………….………...9
3.Классификация способов восстановления деталей ……………..……………..11
4.Общие сведения………………………………………………..…………………14
4.1.Назначение покрытий…………………………………………..………...14
4.2.Мет
55 руб.
Обоснование инженерных решений (укр.)
BOZO
: 4 марта 2012
Даны ответы на следующие вопросы:
1. Побудова логарифмічних номограм із сорокап’ятиградусним ходом рівнянь з трьома змінними.
2. Коефіцієнт готовності машин та його вплив на ймовірність безвідмовної роботи комплексу машин при їх різних схемах взаємодії і способах резервування.
3. Побудування прогностичних моделей на основі аналізу причино-наслідкових зв’язків і статистичних методів. Моделі: сезонні, виробничих функцій, імітаційні.
4. Постановку оптимізаційних задач рекомендується починати з ___
130 руб.
Курсовая работа по Информатике "Практическое решение инженерных и научных задач на ПК с использованием математических пакетов"
dimonneytron
: 20 февраля 2012
В данной работе была поставлена задача о вычислении дифференциального уравнения и построении таблицы решения N(t) этого уравнения на отрезке (а, b) с шагом h. Далее следует для N(t) построить методом наименьших квадратов аппроксимирующий многочлен второй степени.
Для выполнения этой работы мы воспользуемся методом Рунге-Кутты 4 порядка для решения дифференциального уравнения второго порядка, как наиболее точным.
Методом наименьших квадратов выполним квадратичную аппроксимацию данного решения.
Пр
850 руб.
Применение спектральной сейсморазведки для решения задач инженерной геологии
Elfa254
: 5 сентября 2013
Испокон веков осуществление разного рода строительных работ основывается на стратегических, экономических, эстетических принципах, но так сложилось, что до сих пор никогда не учитывались геологические моменты. Это происходило из-за слабой изученности механизмов влияния строения земной толщи на надежность инженерных сооружений. Строго говоря, инженерно-геологические изыскания производятся, но если учесть, что результаты их практически никогда не влияют на решения, принятые до проведения изысканий
5 руб.
Решенные задачи по инженерной графике в AutoCad
Aronitue9
: 19 ноября 2011
Задание № 1 по инженерной графике выполнено 4 задачи - вариант 5, 6, 7, 8
Построение сопряжений, уклонов и конусности.
Задание № 2 вариант 6
Начертить 3 вида детали. Построить аксонометрическую и диметрические проекции деталий.
Задание № 3 вариант 6 и 7
Построить 3 вид детали по двум заданным. Выполнить полезные разрезы. И построить аксонометрическую проекцию детали с вырезом.
Задание № 4 вариант 6 и 7
Построить 3 вид детали по двум заданным. Выполнить вырез методом секущих плоскостей. Постр
50 руб.
Разработка инженерно-технических решений по обеспечению пожарной безопасности на предприятии ООО «Дергачёвский элеватор»
kiguri
: 4 октября 2016
Дипломный проект представлен на рецензию на 82 страницах расчетно-пояснительной записки и 9 листах графической части.
В проекте достаточно полно выполнен анализ хозяйственной деятельности ООО «Дергачевский элеватор».
50 руб.
Другие работы
Общая теория связи. Лабораторная работа №1,2,3. Вариант общий.
VasgenXII
: 21 октября 2019
Лабораторная работа 1.
Цель работы
Изучение и экспериментальное исследование влияния вида модуляции (AM, ЧМ, ФМ) на помехоустойчивость системы передачи дискретных сообщений, изучение методики экспериментального измерения вероятности ошибки.
Описание лабораторной установки
Лабораторная установка представляет собой имитационную модель
системы передачи информации (СПИ). Программное обеспечение позволяет решать широкий спектр задач, возникающих при исследовании систем передачи информации.
Лаборато
250 руб.
Основы расчетов на прочность и жесткость типовых элементов конструкций ВолгГТУ 2019 Задача 4 Вариант 12
Z24
: 5 ноября 2025
Расчеты на прочность при сложном сопротивлении
Плоскость Р — Р действия внешних нагрузок наклонена под углом α = 15º к вертикальной плоскости (рис. 12.4, а). Подобрать размеры поперечного сечения стального бруса в форме прямоугольника с отношением h/b = 1,5 или двутавра (в зависимости от варианта задания). Сопоставить напряжения в сечении при косом изгибе с напряжениями при плоском изгибе.
300 руб.
Развитие предпринимательского сектора на примере ОАО "Льнозавод "Маслянинский"
alfFRED
: 3 ноября 2013
Введение
1. Теоретические основы предпринимательской деятельности
1.1 Сущность, функции и роль предпринимательства
1.2 Виды предпринимательства
1.3 Организационно-правовые формы предпринимательства
2. Анализ предпринимательской деятельности на базе ОАО "Льнозавод "Маслянинский"
2.1 Современное состояние предприятия
2.2 Анализ предпринимательской деятельности ОАО "Льнозавод "Маслянинский"
2.3 Перспективы развития и пути совершенствования предпринимательства на ОАО " Льнозавод "Маслянински
10 руб.
Курсовая работа По дисциплине: Программирование для мобильных устройств
vohmin
: 1 июня 2018
Задание 1:
Реализуйте простейший Калькулятор. Имеется набор кнопок, циферблат. Калькулятор позволяет вычислять (сумму, разность, произведение и частное). Предусмотреть обработку ситуации деления на ноль. Кроме этого, добавьте функции вычисления возведение в степень.
Задание 2:
Нарисуйте светофор. На нем разместите несколько шаров, которые будут медленно менять цвет с разной скоростью. Обработку изменения цвета реализовать с помощью потоков.
Задание 3:
Прыгающий октаэдр. Начальная позиция появ
50 руб.