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关键词： 高中生物   数学模型   应用  

摘要： 高中生物这门课程是研究自然界中各种生命现象和阐述生命体的规律,其中有很多知识点都是可以运用数学模型进行研究和理解的,但是很多学生并不会认识到这一点。因此,作为一名高中生物教师,可以在实际的教学过程中向学生不断地渗透和讲解数学模型,将抽象的生物问题变得更加具体化,使学生可以形成一种生物数学思维和意识,从而有效促进学生的生物学习效率可以得到全面提升。

关键词： 锅炉系统   数学模型   轮机模拟器   虚拟仿真  

关键词： 涡旋压缩机   IHV型线   数学模型   性能分析   等效壁厚   有限元分析  

摘要： 与传统压缩机相比较,涡旋压缩机具有结构紧凑、效率高、低耗环保、可靠性高等诸多优势,被广泛应用于汽车空调、交通运输、医疗器械、冷冻冷藏等领域。提高涡旋压缩机的压缩比和工作效率不仅是占领和拓宽其市场的关键,也是研究者面临的重要研究课题。增加等截面型线涡旋圈数虽然可以提高压缩比,但也增加了泄露线长度进而影响压缩机效率。而变截面涡旋型线可在不增加涡旋圈数和泄漏线长度的情况下获得更高的压缩比,因而成为了目前涡旋型线的研究热点。本文基于涡旋型线啮合理论,建立新型IHV(Involute-High order curve-Variable radii involute)组合型线变截面涡旋齿数学模型,并对其综合性能进行分析,为变截面涡旋压缩机型线设计提供理论基础。论文的研究工作主要有以下方面:(1)IHV组合型线几何模型建立。依据渐开线平面几何理论,建立IHV(圆渐开线-高次曲线-变径基圆渐开线)组合型线方程母线方程,以法向等距线为指导建立IHV组合型线变截面涡旋齿内、外壁型线数学表达式,结合计算机辅助设计方法在Auto CAD和Solid Works中建立了涡旋齿二维和三维模型。(2)IHV组合型线工作腔容积特性分析和力学模型建立。在IHV组合型线几何模型的基础上,系统研究了新型组合型线各工作腔容积理论,详细推导出各工作腔容积随曲轴转角变化的计算公式,并构建IHV组合型线力学模型。借助MATLAB软件分析容积特性和气体力变化规律。(3)IHV组合型线等效壁厚模型建立和几何性能比较研究。依据IHV组合型线的构造原理,建立IHV组合型线等效壁厚计算模型。依据该计算模型,定量研究不同几何参数(基圆半径、变径系数以及连接点位置)对等效壁厚的影响。基于IHV组合型线,定量研究了其几何性能,结果表明:在基圆半径、最终展角及涡旋齿高取值一定的条件下,IHV组合型线的径向泄露线长度较圆渐开线缩短了223mm,减小了26.80%;行程容积提高了5.82%,压缩比提高了6.95%。并研究比较变径系数K对IHV组合型线性能的影响。因此IHV组合型线可有效缩短涡旋型线,减少涡旋圈数,提高压缩机的容积效率。(4)IHV组合型线涡旋齿有限元分析和数控加工。借助计算机仿真分析是一种有效可行低成本的方法。建立不同变径系数的IHV组合型线涡旋盘实体模型,研究其在气体压力载荷下的变形以及最大应力所在位置。结果表明:K取负值时,最大变形位置发生在涡旋末端齿顶处,K取正值时IHV组合型线涡旋齿最大变形位于齿头顶部;IHV组合型线涡旋齿最大等效应力分布在齿根位置,且随着变径系数K增大齿根位置等效应力也将增大。最后简要介绍了涡旋盘数控加工方法。

关键词： 新课改背景   高中数学课堂   数学模型   建模能力  

摘要： 数学模型的构建,能够为学生数学思维的发散和拓宽、数学知识体系的完善和优化提供有效帮助。在新课程标准理念逐步推进的背景下,高中数学课堂教学也将构建数学模型提上了日程,大多数高中数学教师也清晰地认识到构建数学模型、提升学生建模素养对高中生数学核心素养形成的积极作用。基于此,文章首先简要探析高中数学课堂数学建模现状,然后从多个角度出发来探析新课改背景下高中数学课堂数学模型的构建策略,旨在推动高中数学教学体系进一步发展和优化。

关键词： 数学应用题   数学模型   数学思想方法  

摘要： 初中数学应用题解题难度相对较大,为了有效掌握应用题的解题思路和方法,形成正确的数学思维,为今后高中数学学习打下坚实的基础,同学们在解答数学应用题的时候,要学会认真审题、巧建数学模型、巧用数学思想方法,从而有效提高数学应用题的解题质量.应用题是初中数学中重要的题目类型,

关键词： 物理课堂   物理知识  

摘要： "物理"与"话剧",这两个看似完全没有关联的概念却在邓伟的课堂上实现了巧妙的结合。"在推动自然科学进步的历史长河中,有许多著名科学家,如亚里士多德、哥白尼、开普勒、牛顿……他们对物理学的发展做出了重要贡献。"邓伟说,"以往的课堂,我们常常把这些科学家的故事一带而过,忽略了他们对科学研究的热忱和孜孜以求的探索精神。如果把他们的科学品质与发现的科学理论结合起来,追根溯源,是否能更好地帮助学生理解呢?"正是这样一个想法,为后来邓伟的"戏剧化"物理课堂埋下伏笔。邓伟将与高中物理有关的物理学史和布鲁诺、伽利略、法拉第等科学家的片段排演成话剧,

关键词： 腻子喷涂   数学模型   轨迹规划  

摘要： 科学技术不断发展的今天,动车组涂装已经基本实现自动化。然而腻子涂装工作,依然需要人工实现,并且其工作强度大、劳动力需求量大、腻子层厚度控制困难、腻子含有对环境污染的有机溶剂。同时机器人自动喷涂技术以其适应工作环境强、喷枪速度、位置以及涂层厚度控制精确等优点被广泛应用在涂装工业。所以根据腻子特性、涂层厚度要求和涂装环境,依靠机器人自动喷涂技术设计出一套可实现喷枪轨迹规划与控制系统对动车组腻子涂装来说具有十分重要的意义。本文以机器人自动喷涂技术为基础,对喷涂机器人喷枪轨迹规划与控制系统展开研究。首先分析三种基本的喷涂工艺,结合试验要求和试验条件选择空气喷涂工艺,并搭建试验平台;采用三维激光扫描技术,获取涂层边缘点点云数据,基于最小二乘法在Matlab上拟合出喷幅尺寸;然后分析当下成熟的涂料沉积速率模型,确定基于β分布和椭圆双β分布依据试验数据建立基于表面喷涂的两种喷幅形状的静态涂料沉积速率模型和动态涂料沉积速率模型;其次基于STL切片算法和偏置算法采用光栅型路径对高铁车体外墙进行轨迹规划,采用定点喷涂和环形喷涂结合的多层喷涂工艺对凹坑内表面进行轨迹规划,并建立凹坑内表面的涂料沉积速率模型和相邻两轨迹涂层厚度差值目标函数,以目标函数最小化对喷涂轨迹进行优化。最后在Robotstudio上按照得到的喷涂轨迹点对高铁车体外墙和凹坑进行机器人运动学仿真,在Matlab上按照喷涂工艺参数对高铁车体外墙和凹坑进行涂层厚度仿真,最终确定本文喷枪轨迹规划的合理性。

关键词： 哈密瓜   热风干燥   干燥特性   数学模型   传热传质  

摘要： 哈密瓜味美香甜、多汁爽口,素来有“瓜中之王”的美称。因其营养丰富、药用价值高,深受广大消费者青睐。由于哈密瓜是高糖和热敏性物料,其干燥特性和干燥品质的控制一直是哈密瓜干燥过程亟待解决的关键问题。因此,为提高规模化生产的哈密瓜品质,缩短干燥周期,本文针对哈密瓜的热风干燥特性、干制品品质、数学模型及工艺优化等问题展开研究。本研究首先以不同漂烫时间（0.5,1.0,1.5,2.0,2.5min）、浸渍液（0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%浓度的柠檬酸溶液）的方式预处理哈密瓜切片;然后分别研究不同热风温度（35,45,55,65,75℃）、风速（0.5,1.0,1.5,2.0,2.5m/s）、和切片厚度（2,4,6,8,10mm）条件下的哈密瓜切片热风干燥特性和水分扩散系数,拟合不同薄层干燥数学模型并对适用模型的求解方法做出改进;最后结合旋转回归正交试验对各干燥因素交互作用下的响应曲面进行分析,并确定了哈密瓜片的最佳热风干燥工艺。试验结果表明:与漂烫相比,浸渍预处理工艺对哈密瓜热风制干具有更好的护色效果,且0.4%的柠檬酸预处理是最佳的预处理工艺;温度和厚度对切片干燥的影响较为显著;哈密瓜的有效水分扩散系数为(4.9080×10-7～1.1348×10-7)m2/s,活化能_(（6）=28.15 k J/mol。对9种不同数学模型进行拟合,发现Page模型具有最高的R2值和最小的均方根误差RMSE,改进后的Page模型表达式更适于评估和预测哈密瓜热风干燥的水分去除规律。哈密瓜干制过程中保持物料内部细胞、结构组织的完整性是提高亲水性和复水率的关键所在。干燥温度高至75℃时,哈密瓜片表面硬化阻碍产品复水,并发生非酶促褐变的美拉德反应,致使干制品色泽暗黄发黑。哈密瓜切片过薄,干制品易碎;过厚则粘牙、不宜咀嚼。哈密瓜片热风制干对b值（黄度值）的作用效果较为显著,其复水率_(（6）=555.03%。通过旋转回归正交试验发现,热风温度和切片厚度的交互作用最为显著。热风温度56℃、热风速度1.6m/s、切片厚度5.6mm是哈密瓜热风干燥的最佳工艺。此时预测的干燥时长为178.58min、复水率为513.34%、感官质量评分为89、色差值为19.9102,与试验测试值相对误差均不超过5%,进一步验证了该工艺的适用性。

关键词： 二氧化锡量子点   Hg2+检测   荧光增强   检测机理   数学模型  

关键词： 物理特性   开腹去脏   切片加工   显示动力学  

摘要： 淡水鱼前处理加工中,去内脏及切片加工是其关键点,目前存在加工粗放、效率低、机械化程度低和余料浪费等问题。针对以上问题设计了淡水鱼开腹去脏机和切片加工机,对其关键零部件进行设计计算,同时进行样机试验。具体研究内容如下:（1）以鲶鱼为实验对象,采用万能试验机对其物理特性进行研究,测试鱼体压缩特性及剪切特性。为开腹去脏机和切片加工机的设计提供数据参考。（2）设计了一种开腹去脏机,使用Solid Works设计建立了去脏机的三维模型。对鱼体腹腔轮廓进行建模,采集腹腔轮廓图片,通过图像处理提取腹腔轮廓,对其腹腔轮廓曲线进行拟合,同时建立刀片运动学方程,同腹腔轮廓曲线进行匹配,获得去脏加工过程中刀片控制方式,建立去脏机控制系统。在样机设计的基础上,进行试验,以刀片转速和鱼体输送速度作为变量,分别检测内脏清理程度、鱼腹切割断面感官、切割功耗及切割力作为评价指标,对刀片转速及输送速度进行优化。（3）设计了一种切片加工机,使用Solid Works设计建立了切片机的三维模型。在切片机样机设计的基础上,进行试验,以刀片转速和鱼体输送速度作为变量,分别检测采肉率、切割断面感官、切割功耗及切割力作为评价指标,对刀片转速及输送速度进行优化。结合第二章万能试验机测得的鱼体力学参数,使用ANSYS软件建立了鱼体及刀片的有限元模型,通过LS/DYNA求解软件对鱼体切片过程进行求解计算,进行模拟仿真实验,仿真结果和样机试验相符,从而判断模拟仿真实验合理有效,结合切割应力变化曲线对切割瞬时的力学特性进行研究,为样机关键零部件的参数选择提供了可靠参考。