本文利用非静力平衡的中尺度模式MM5(V3)对2004年14号台风RANANIM (“云娜”)在登陆前近海加强及登陆初期的过程进行了54 h模拟,并加入人造台风优化初始场。结果表明:MM5能比较好地模拟出台风近海及登陆初期的移动路径及台风中心气压的变化。利用数值模拟结果,讨论了RANANIM (2004)台风在近海加强过程中的环流、动力和热力结构特征。发现在台风RANANIM近海加强的过程中对应有高空200 hPa净辐散场的存在,台风中心气压随净辐散值的增大而降低,反之亦然。净辐散值的减小对台风中心气压的
2025-04-04 22:21:27 415KB 自然科学 论文
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,MATLAB程序实现传递矩阵法计算一维声子晶体能带图、响应图及弥散关系:超材料物理特性的数值探索,MATLAB实现传递矩阵法计算一维声子晶体能带图,响应图,弥散关系计算程序 传递矩阵法 一维声子晶体 超材料 声子晶体能带图计算 ,传递矩阵法; 一维声子晶体; 超材料; 能带图计算。,MATLAB程序:一维声子晶体超材料传递矩阵法能带与响应计算 在现代物理学研究中,声子晶体作为一种新型功能材料,其结构中周期性地分布的弹性介质对声波具有特殊的调控能力。声子晶体能带结构的计算是理解和设计这类材料的基础,而传递矩阵法是实现这一计算的有效数值方法。本文档提供了利用MATLAB软件实现的传递矩阵法计算一维声子晶体的能带图、响应图及弥散关系的详细程序和操作流程。 声子晶体能带图的计算主要涉及到固体物理学中的布洛赫定理,它能够描述声波在周期性介质中的传播特性。传递矩阵法作为一种计算能带结构的方法,它通过递推计算得到系统不同波数下的传输系数和反射系数,进而绘制能带结构图。这种方法的优点在于计算过程直观,且能够方便地加入各种边界条件和缺陷态分析。 在本文档的文件名称列表中,除了包含多个不同格式的文档和图片文件外,还出现了一个标签“哈希算法”。这一标签可能指出了本系列文档中的一部分内容涉及到哈希算法的应用,但由于哈希算法与声子晶体的物理特性数值探索并不直接相关,这可能是一个误标记,或者是文档中某些部分的附加信息。 为了深入理解声子晶体的物理特性,研究者们常常需要计算其能带结构和响应特性。通过MATLAB程序,可以方便地对一维声子晶体进行数值模拟,不仅可以得到能带图,还可以得到响应图和弥散关系图,这些都是声子晶体研究中的重要物理量。响应图展示了声子晶体对入射波的响应情况,而弥散关系则描述了波数和频率之间的关系,是理解声子晶体波传播性质的关键。 在实现过程中,用户可能需要具备一定的物理背景知识和MATLAB编程技能。文档中的多个版本(.docx、.html)可能分别提供了文字说明、理论背景、计算步骤和程序代码,以及如何运行程序和解读结果的指导。这些文件内容可能相互补充,为研究者和学习者提供了完整的学习资源。 本文档为研究者们提供了一套利用MATLAB软件进行声子晶体物理特性数值探索的工具,通过这套工具可以更好地理解声子晶体的能带结构、响应特性和弥散关系等重要物理概念。对于超材料的研究和开发,这些知识是不可或缺的,它们帮助研究人员设计出具有特定声学性能的材料,应用于声学隐身、滤波器设计和声子晶体传感器等领域。
2025-04-04 19:33:27 907KB 哈希算法
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机器学习模型案例与SHAP解释性分析:涵盖类别与数值预测,CatBoost、XGBoost等六大模型深度解析及SHAP分析比较,shap分析代码案例,多个机器学习模型+shap解释性分析的案例,做好的多个模型和完整的shap分析拿去直接运行,含模型之间的比较评估。 类别预测和数值预测的案例代码都有,类别预测用到的6个模型是(catboost、xgboost、knn、logistic、bayes,svc),数值预测用到的6个模型是(线性回归、随机森林、xgboost、lightgbm、支持向量机、knn),机器学习模型; SHAP解释性分析; 多个模型比较评估; 类别预测模型(catboost、xgboost、knn、logistic、bayes、svc); 数值预测模型(线性回归、随机森林、xgboost、lightgbm、支持向量机、knn); 完整shap分析代码案例; 模型之间比较评估。,"多模型SHAP解释性分析案例集:类别预测与数值预测的全面比较评估"
2025-03-27 23:28:10 47KB ajax
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为了对钻孔变形特征及围岩稳定性进行研究,采用FLAC3D数值模拟软件,建立了卸压开采数值模型,采用多维耦合数值模拟方法,研究了开采煤层顶板垂直应力随工作面推进的运移规律以及钻孔的挤压安全系数分布规律和剪切滑移量分布规律,分析了钻孔破坏的影响特征。研究得出:随着工作面的开采,上覆煤层产生了同步的位移,且岩层移动范围比下层煤开采范围大;随着开孔位置距离煤层顶板的偏移,当钻孔避开了顶板5~11 m挤压失稳区,钻孔挤压破坏危险区域也相对随之缩小,提高了钻孔开孔位置高度,有效减少了钻孔危险区范围。研究为钻孔的合理布置提供技术支持。 在煤矿开采中,钻孔工程是获取煤层储量、布置工作面和实现煤矿安全生产的重要手段。然而,由于开采活动导致的围岩应力重分布和岩层移动,钻孔常常会经历不同程度的变形,进而影响其稳定性和开采工作的持续进行。为此,近年来越来越多的研究者开始关注钻孔变形特征及围岩稳定性问题,以期为矿井设计和开采提供更科学的指导。 基于FLAC3D数值模拟软件的先进性和实用性,相关研究人员展开了针对钻孔变形特征及围岩稳定性问题的研究。FLAC3D是一种强大的三维离散元分析工具,适用于模拟地质材料中的非线性动力学行为,它能有效地模拟地下结构在复杂的地质力学环境下的响应,因此成为地质工程领域不可或缺的分析工具。 研究中,学者们首先构建了一个卸压开采的数值模型,用于模拟煤层顶板在工作面推进时的垂直应力变化。通过该模型,可以观察到随着工作面开采的进展,上覆煤层发生了同步的位移变化。研究发现,这种位移变化的范围要大于下层煤开采的范围,这说明开采活动对煤层顶板及周围岩层产生了显著的影响,进而影响钻孔的稳定性和工作面的安全。 进一步地,研究通过多维耦合数值模拟方法,分析了钻孔的挤压安全系数分布规律和剪切滑移量分布规律。结果显示,在开采过程中,钻孔挤压破坏的危险区域会随着钻孔位置相对于煤层顶板的偏移而变化。具体而言,当钻孔避开顶板5至11米范围内的挤压失稳区域时,钻孔挤压破坏的危险区域也随之缩小。这一发现对于矿井钻孔工程的布置具有重要的指导意义。 除了挤压安全系数和剪切滑移量的分析,研究还着重探讨了钻孔破坏的影响特征。研究指出,通过合理优化钻孔的位置,可显著提高钻孔的稳定性,并有效降低钻孔的危险区域。这对于预防和控制矿井灾害的发生,提高矿井整体安全水平有着直接的积极影响。 最终,这项研究为煤矿钻孔工程的布置提供了重要的技术支持。利用FLAC3D软件进行的模拟分析,揭示了开采活动对钻孔稳定性的影响机制,为煤矿安全生产的理论研究和实际操作提供了科学依据。同时,这项研究也强调了数值模拟技术在工程实践中应用的可行性和有效性。 总结而言,通过FLAC3D数值模拟技术,我们能够更好地理解钻孔变形特征和围岩稳定性之间的关系。未来的研究可以在现有成果的基础上,结合更多的实际矿井条件和参数,进行更细致的模拟和分析,以期提出更具体、更实用的钻孔布置方案,从而进一步提高矿井的安全生产水平。
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中深层地热单井换热是一种“取热不取水”开发地热能的技术,该技术具有不破坏地下水环境、取热量大等优势,但目前就深度3 000 m以上的单井换热数值计算研究较少,本文针对西安地区地热地质条件,采用数值法计算了不同井型结构(L型定向井、丛式定向井)的中深层地热单井在连续运行一个采暖季情景下的换热量,计算结果表明:同一流速及地温梯度下,在系统连续运行120 d后,L型定向井的出口温度、单位时间取热量及延米取热量高于丛式定向井;同一流速下,地温梯度越大其出口温度越高,单位时间取热量及延米取热量也越大;同一地温梯度下,流速越大其出口温度越低,单位时间取热量及延米取热量越大。丛式定向井井斜30°的出口温度、单位时间取热量及延米取热量高于井斜45°,随着流速的增加,两种井斜下的出口温度、单位时间取热量及延米取热量的差异逐渐减小。从出口温度、单位时间取热量及延米取热量角度考虑,L型定向井的换热效率优于丛式定向井;从钻井施工的难易程度角度考虑,丛式定向井优于L型定向井;丛式定向井的两种井斜结构中,井斜30°的丛式定向井优于井斜45°。因此,所得不同工况的计算结果,可为中深层地热的开发与利用提供参考依据。
2025-01-16 17:42:32 580KB 行业研究
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本文详细介绍了超拉丁立方抽样(Latin Hypercube Sampling, LHS)的基本原理及其在MATLAB中的实现方法。超拉 丁立方抽样是一种高效的统计抽样技术,能够在多维空间中生成均匀分布的样本点,广泛应用于数值模拟、优化设 计、敏感性分析等领域。文章通过实例演示了如何在MATLAB中利用内置函数或自定义函数进行超拉丁立方抽样,并 提供了相关技巧和建议,帮助读者更好地理解和应用该技术。 适用人群: 适用于需要进行多维空间抽样、数值模拟或优化设计的科研人员、工程师和学生。 使用场景: 当需要在多维参数空间中进行均匀抽样以进行数值实验、模型验证或敏感性分析时,超拉丁立方抽样是一种非常有 效的工具。 目*: 通过本文的学习,读者能够掌握超拉丁立方抽样的基本原理,学会在MATLAB中实现超拉丁立方抽样,并能够将其应 用于实际问题中。 标签: MATLAB 超拉丁立方抽样 数值模拟 均匀抽样
2024-12-17 16:58:33 123KB matlab 数值模拟
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针对岩石物理试验中出现的孔隙流体(油水)两相分离现象,应用格子Boltzmann(LB)方法中的两相不相溶流体的伪势模型,对油水界面动力学行为进行微观数值模拟,分析多孔介质中两相流动的微观特征,并从理论上给出两相不相溶流体界面张力因子Gf值的确定方法。模拟由于表面张力造成的油水两相分离现象,在此基础上研究润湿性对真实储层岩心孔隙流体两相分离的影响,并实现全程动态可视化。研究表明,用LB方法进行储层岩石油水两相分离简便易行、形象直观,是研究流体分离规律和特点的重要评价方法。
2024-10-24 15:53:58 325KB 自然科学 论文
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山东大学数值计算实验四(matlab代码+实验报告) 1、Cholesky分解 Computer Problems P101 2.6 山东大学数值计算实验四(matlab代码+实验报告) 山东大学数值计算实验四(matlab代码+实验报告) 山东大学数值计算实验四(matlab代码+实验报告) 1、Cholesky分解 Computer Problems P101 2.6 1、Cholesky分解 Computer Problems P101 2.6
2024-09-29 15:02:07 342KB 数值计算
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Delphi是一种强大的面向对象的编程语言,常用于开发桌面应用程序。在编程过程中,数值算法扮演着至关重要的角色,它们能够解决各种数学问题,包括计算、优化、预测等。本资源集合提供了一组针对Delphi开发者的常用数值算法,且附带了配套的源代码,这对于学习和应用这些算法非常有帮助。 1. **线性代数算法**:线性代数是计算科学的基础,包括矩阵运算、解线性方程组、特征值和特征向量的计算。例如,高斯消元法用于求解线性方程组,LU分解和QR分解则常用于矩阵求解和求逆。 2. **数值积分**:数值积分是估算函数在一定区间下的积分值,常见的方法有梯形法则、辛普森法则和高斯积分。在Delphi中,可以使用递归或非递归的方式来实现这些算法。 3. **数值微分**:数值微分用于估计函数的导数,这对于曲线拟合和优化问题至关重要。常见的方法包括有限差分法,如向前差分、向后差分和中心差分。 4. **优化算法**:包括一维搜索(如黄金分割法、二分查找法)、多维优化(如梯度下降法、牛顿法、拟牛顿法、遗传算法、粒子群优化等)。这些算法广泛应用于机器学习、工程设计等领域。 5. **插值与拟合**:插值用于通过已知数据点构造一个函数,使得该函数在这些点上的值与原始数据相匹配。拉格朗日插值、样条插值是常见方法。拟合则是找到最佳的函数模型来逼近数据,如最小二乘法拟合。 6. **随机数生成与统计**:在模拟和统计分析中,随机数生成是关键。Delphi提供了随机数生成器,可以配合各种分布(如均匀分布、正态分布)生成符合特定概率特性的数值。 7. **数值解微分方程**:微分方程描述了许多自然现象,如欧拉方法、龙格-库塔方法用于常微分方程的数值解,而偏微分方程的数值解则通常涉及有限差分、有限元或谱方法。 8. **排序与搜索算法**:虽然不是纯数值算法,但在处理大量数据时,快速排序、归并排序、二分查找等算法在Delphi中不可或缺。 9. **图形和图像处理**:在Delphi中,数值算法也应用于图形和图像处理,如像素操作、滤波、边缘检测等。 10. **物理和工程计算**:数值算法在物理学(如流体动力学、电磁学)和工程学(如结构分析、信号处理)中有广泛应用,如傅立叶变换、傅立叶级数等。 通过这个Delphi常用数值算法集,开发者不仅可以学习到基础的数值计算方法,还能深入了解如何在实际项目中高效地实现这些算法。配套代码使得学习过程更具实践性和可操作性,有助于提升开发者的技能和解决问题的能力。
2024-09-21 18:09:15 26.95MB
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在IT领域,数值算法是计算机科学的一个重要分支,它涉及到用数学模型来解决实际问题,尤其是在处理数值计算和数据处理时。本资源“常用数值算法--C语言(重要)”提供了一组用C语言实现的常见数值算法,这对于学习和提升C语言编程以及数值计算技能的开发者来说非常有价值。下面,我们将深入探讨这些算法及其C语言实现。 1. **雅可比迭代法**:这是一种用于求解线性方程组的方法,基于迭代过程逐步逼近解。在C语言中,通过构建系数矩阵、右端项向量和初始猜测值,可以实现该算法。迭代直到满足预设的收敛条件或达到最大迭代次数。 2. **最小二乘法**:在处理实际问题时,往往需要拟合数据点,最小二乘法是最常见的方法之一。它通过最小化误差平方和来寻找最佳拟合曲线。C语言实现中,需要计算残差、设计矩阵和梯度,然后应用优化算法(如高斯-塞德尔迭代)求解。 3. **拉格朗日插值多项式**:这是一种在一组离散点上构造连续函数的数学方法。在C语言中,需要计算拉格朗日基多项式并组合成插值多项式,以对未知数据点进行预测。这种方法在数据拟合和曲线生成中很常见。 4. **改进欧拉法**:欧拉方法是常微分方程初值问题的数值解法。改进欧拉法(也称为半隐式欧拉法)结合了前向欧拉和后向欧拉的优点,提高了稳定性。在C语言实现中,需要计算时间步长、当前值和未来值,然后进行迭代。 5. **牛顿迭代法**:这是一个用于求解非线性方程的迭代方法,利用函数的导数信息来逼近根。在C语言中,需要实现函数和其导数的计算,通过迭代更新来接近解,直到满足精度要求。 以上每个算法的C语言实现都涉及到了数值计算的核心概念,包括矩阵操作、迭代过程、数值稳定性和误差控制。理解并能熟练运用这些算法对于开发数值计算软件、数据分析工具或者物理模拟程序至关重要。通过学习这个压缩包中的源代码,不仅可以提升C语言编程技巧,还能深入理解数值计算的基本原理和方法,从而在实际项目中更高效地解决问题。
2024-08-22 13:28:31 4KB 数值算法
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