陶彦飞数值实验报告

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红外光谱实验报告

红外光谱实验报告

红外光谱实验报告一、实验目的1、了解红外光谱的基本原理和应用。

2、学习红外光谱仪的操作方法。

3、通过对样品的红外光谱分析,确定样品的化学结构和官能团。

二、实验原理红外光谱是一种基于分子振动和转动能级跃迁而产生的吸收光谱。

当一束具有连续波长的红外光通过物质时,物质分子中的某些基团会吸收与其振动和转动频率相同的红外光,从而在红外光谱图上出现特征吸收峰。

不同的官能团具有不同的振动频率,因此可以通过分析红外光谱图中的吸收峰位置、强度和形状来推断物质的结构和成分。

分子的振动形式可以分为伸缩振动和弯曲振动。

伸缩振动是指化学键沿键轴方向的伸长和缩短,如 CH 键的伸缩振动;弯曲振动则是指化学键在垂直于键轴方向的振动,如 CH 键的弯曲振动。

红外光谱的波长范围通常在25 25 μm 之间,对应的波数范围为4000 400 cm⁻¹。

其中,4000 1300 cm⁻¹区域称为官能团区,主要反映分子中官能团的特征吸收;1300 400 cm⁻¹区域称为指纹区,主要反映分子的整体结构特征。

三、实验仪器与试剂1、仪器:傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、压片机、玛瑙研钵、干燥器。

2、试剂:KBr 粉末(光谱纯)、待测试样(固体或液体)。

四、实验步骤1、样品制备固体样品:采用 KBr 压片法。

称取 1 2 mg 样品,在玛瑙研钵中与100 200 mg KBr 粉末充分研磨混合,然后将混合物置于压片机中,在一定压力下压成透明薄片。

液体样品:采用液膜法或溶液法。

液膜法是将少量液体样品直接滴在两片盐片之间,形成液膜进行测试;溶液法是将样品溶解在适当的溶剂中,然后将溶液注入液体池中进行测试。

2、仪器操作打开红外光谱仪电源,预热 30 分钟。

设置仪器参数,如扫描范围、分辨率、扫描次数等。

将制备好的样品放入样品室,进行扫描测量。

3、数据处理对获得的红外光谱图进行基线校正、平滑处理等。

标注吸收峰的位置和强度,并与标准谱图进行对比分析。

实验报告红外光谱实验

实验报告红外光谱实验

实验报告红外光谱实验实验报告:红外光谱实验一、实验目的本次红外光谱实验的主要目的是学习和掌握红外光谱的基本原理、仪器操作方法,以及通过对样品的红外光谱分析,确定样品的化学结构和官能团信息。

二、实验原理红外光谱是基于分子振动和转动能级跃迁产生的吸收光谱。

当红外光照射到分子时,分子中的化学键会吸收特定频率的红外光,从而引起分子振动和转动能级的跃迁。

不同的化学键具有不同的振动频率,因此通过测量样品对不同频率红外光的吸收情况,可以得到样品的红外光谱图。

根据量子力学理论,分子的振动可以近似地看作是简谐振动。

对于双原子分子,其振动频率可以用以下公式计算:\\nu =\frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k}{\mu}}\其中,\(\nu\)为振动频率,\(k\)为化学键的力常数,\(\mu\)为折合质量。

对于多原子分子,其振动形式更加复杂,但可以将其分解为不同的振动模式,如伸缩振动和弯曲振动等。

红外光谱图通常以波数(\(cm^{-1}\))为横坐标,表示红外光的频率;以吸光度(或透光率)为纵坐标,表示样品对红外光的吸收程度。

三、实验仪器与试剂1、仪器傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)压片机玛瑙研钵干燥器2、试剂溴化钾(KBr,光谱纯)待测样品(如苯甲酸、乙醇等)四、实验步骤1、样品制备固体样品:采用 KBr 压片法。

称取约 1-2mg 待测样品于玛瑙研钵中,加入约 100-200mg 干燥的 KBr 粉末,充分研磨混合均匀。

将混合好的粉末转移至压片机模具中,在一定压力下压制成透明的薄片,放入干燥器中备用。

液体样品:采用液膜法。

将待测液体滴在两氯化钠晶片之间,形成均匀的液膜。

2、仪器操作打开红外光谱仪和计算机,预热 30 分钟。

进入仪器操作软件,设置实验参数,如扫描范围、分辨率、扫描次数等。

将制备好的样品放入样品室,进行光谱扫描。

3、数据处理对扫描得到的原始光谱图进行基线校正、平滑处理等。

对处理后的光谱图进行峰位识别和归属,确定样品中的官能团。

时域离散信号实验报告(3篇)

时域离散信号实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解时域离散信号的基本概念和特性。

2. 掌握时域离散信号的表示方法。

3. 熟悉常用时域离散信号的产生方法。

4. 掌握时域离散信号的基本运算方法。

5. 通过MATLAB软件进行时域离散信号的仿真分析。

二、实验原理时域离散信号是指在时间轴上取离散值的一类信号。

这类信号在时间上不连续,但在数值上可以取到任意值。

时域离散信号在数字信号处理领域有着广泛的应用,如通信、图像处理、语音处理等。

时域离散信号的基本表示方法有:1. 序列表示法:用数学符号表示离散信号,如 \( x[n] \) 表示离散时间信号。

2. 图形表示法:用图形表示离散信号,如用折线图表示序列。

3. 时域波形图表示法:用波形图表示离散信号,如用MATLAB软件生成的波形图。

常用时域离散信号的产生方法包括:1. 单位阶跃信号:表示信号在某个时刻发生突变。

2. 单位冲激信号:表示信号在某个时刻发生瞬时脉冲。

3. 正弦信号:表示信号在时间上呈现正弦波形。

4. 矩形脉冲信号:表示信号在时间上呈现矩形波形。

时域离散信号的基本运算方法包括:1. 加法:将两个离散信号相加。

2. 乘法:将两个离散信号相乘。

3. 卷积:将一个离散信号与另一个离散信号的移位序列进行乘法运算。

4. 反褶:将离散信号沿时间轴翻转。

三、实验内容1. 实验一:时域离散信号的表示方法(1)使用序列表示法表示以下信号:- 单位阶跃信号:\( u[n] \)- 单位冲激信号:\( \delta[n] \)- 正弦信号:\( \sin(2\pi f_0 n) \)- 矩形脉冲信号:\( \text{rect}(n) \)(2)使用图形表示法绘制以上信号。

2. 实验二:时域离散信号的产生方法(1)使用MATLAB软件生成以下信号:- 单位阶跃信号- 单位冲激信号- 正弦信号(频率为1Hz)- 矩形脉冲信号(宽度为2)(2)观察并分析信号的波形。

3. 实验三:时域离散信号的基本运算(1)使用MATLAB软件对以下信号进行加法运算:- \( u[n] \)- \( \sin(2\pi f_0 n) \)(2)使用MATLAB软件对以下信号进行乘法运算:- \( u[n] \)- \( \sin(2\pi f_0 n) \)(3)使用MATLAB软件对以下信号进行卷积运算:- \( u[n] \)- \( \sin(2\pi f_0 n) \)(4)使用MATLAB软件对以下信号进行反褶运算:- \( u[n] \)4. 实验四:时域离散信号的仿真分析(1)使用MATLAB软件对以下系统进行时域分析:- 系统函数:\( H(z) = \frac{1}{1 - 0.5z^{-1}} \)(2)观察并分析系统的单位冲激响应。

数值分析实验报告5篇

数值分析实验报告5篇

误差分析实验1.1(问题)实验目的:算法有“优”与“劣”之分,问题也有“好”与“坏”之别。

对数值方法的研究而言,所谓坏问题就是问题本身对扰动敏感者,反之属于好问题。

通过本实验可获得一个初步体会。

数值分析的大部分研究课题中,如线性代数方程组、矩阵特征值问题、非线性方程及方程组等都存在病态的问题。

病态问题要通过研究和构造特殊的算法来解决,当然一般要付出一些代价(如耗用更多的机器时间、占用更多的存储空间等)。

问题提出:考虑一个高次的代数多项式)1.1()()20()2)(1()(201∏=-=---=k k x x x x x p显然该多项式的全部根为1,2,…,20共计20个,且每个根都是单重的。

现考虑该多项式的一个扰动)2.1(0)(19=+x x p ε其中ε是一个非常小的数。

这相当于是对(1.1)中19x 的系数作一个小的扰动。

我们希望比较(1.1)和(1.2)根的差别,从而分析方程(1.1)的解对扰动的敏感性。

实验内容:为了实现方便,我们先介绍两个Matlab 函数:“roots ”和“poly ”。

roots(a)u =其中若变量a 存储n+1维的向量,则该函数的输出u 为一个n 维的向量。

设a 的元素依次为121,,,+n a a a ,则输出u 的各分量是多项式方程01121=+++++-n n n n a x a x a x a的全部根;而函数poly(v)b =的输出b 是一个n+1维变量,它是以n 维变量v 的各分量为根的多项式的系数。

可见“roots ”和“poly ”是两个互逆的运算函数。

;000000001.0=ess );21,1(zeros ve = ;)2(ess ve =))20:1((ve poly roots +上述简单的Matlab 程序便得到(1.2)的全部根,程序中的“ess ”即是(1.2)中的ε。

实验要求:(1)选择充分小的ess ,反复进行上述实验,记录结果的变化并分析它们。

物理实验:测量物体的弹性系数

物理实验:测量物体的弹性系数

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实验过程中,及时记录数据, 确保准确无误
实验结束后,整理数据,进行 必要的处理和分析
根据实验数据,计算物体的弹 性系数
将实验数据与理论值进行比较, 评估实验结果的准确性
实验结果分析
对实验数据进行整理,包括数据采集、筛选和分类等步骤 使用适当的图表形式展示数据,例如柱状图、折线图或散点图等 图表绘制时需注意数据点的标记、图例说明和单位标注等细节 数据分析时可以采用平均值、中位数、标准差等统计方法对数据进行分析和比较
弹性系数的定义:表示材料在受到 外力作用时,产生的形变与应力的 比值。
实验方法:将材料固定在实验台上, 施加不同大小的外力,测量材料的 形变。
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实验原理:通过测量材料在不同外 力作用下的形变,计算出弹性系数。
实验结果:通过测量和计算,得出 材料的弹性系数。
实验步骤
弹簧测力计 支架
了解不同材料的弹性系数及 其影响因素
掌握测量物体弹性系数的基 本原理和方法
学会使用相关仪器和设备进 行实验操作
培养实验操作技能和数据分 析能力
实验原理
弹性系数是描述物体在外力作用下形变程度的物理量 弹性系数与物体的材料、温度等因素有关 弹性系数可以通过实验测量得到 弹性系数是工程设计和科学研究中的重要参数
实验原理:掌握了测量物体弹性系数的基本原理和方法。 实验操作:提高了实验操作技能和实验数据处理能力。 实验结果分析:学会了对实验结果进行误差分析和可靠性评估。 实验思考:对实验设计和实验方法进行了深入思考,提出了改进意见。
优化实验设备,提高测量精度 改进实验方法,减少误差 增加实验样本数量,提高数据可靠性 引入自动化技术,提高实验效率

数值代数实验报告1

数值代数实验报告1

暨南大学本科实验报告专用纸课程名称数值代数成绩评定实验项目名称(填写实验所属章节名称) 指导教师刘娟实验项目编号0701******* 实验项目类型验证实验地点机房学生姓名王伟文学号2010051727学院信息科学技术学院数学系信息与计算科学专业2010级实验时间2011年9月 1 日~12月30日温度24℃第一章1.实验选题:(写出你在该项目所选的实验题目)第一章上机练习12.谈谈你对该算法的理解:(简单谈一下你是如何理解该算法的?)对算法的理解:先将84阶的矩阵A分解为一个下三角矩阵L和上三角矩阵U,先考虑下三角形方程组Ly=b,利用前代法解出y,再考虑上三角形方程组Ux=y;利用回代法解出x。

列主元gauss消去法Ax b PA LU Ly Pb Ux y=⇔===,,;3.实验内容(将实验程序及其实验结果粘贴,最好对程序各部分注释清楚,比如设置了哪些函数,这些函数的输入输出是什么,具有什么功能?)实验程序对矩阵A进行LU分解的程序function [ L,U ] = LUfac( A )for k=1:n-1A(k+1:n,k)=A(k+1:n,k)/A(k,k);A(k+1:n,k+1:n)=A(k+1:n,k+1:n)-A(k+1:n,k)*A(k,k+1:n);endL=tril(A,0);for i=1:nL(i,i)=1;endU=triu(A,0);end利用前代法解出y值的程序function [ b ] = TSL( L,b )n=size(L,1);for j=1:n-1b(j)=b(j)/L(j,j);b(j+1:n)=b(j+1:n)-b(j)*L(j+1:n,j);endb(n)=b(n)/L(n,n);end利用回代法解出x值的程序function [ b ] = TSU( U,b )n=size(U,1);for j=n:-1:2b(j)=b(j)/U(j,j);b(1:j-1)=b(1:j-1)-b(j)*U(1:j-1,j);endb(1)=b(1)/U(1,1);end主函数程序(‘生成84阶的矩阵A’)A=eye(84);A=6*A;for i=2:84A(i,i-1)=8;A(i-1,i)=1;end(‘生成84乘1的矩阵b’)b=ones(84,1);b=b*15;b(1)=7;b(84)=14;[L,U]=LUfac(A);(‘调用函数LUfac对矩阵A进行分解’)y=TSL(L,b);(‘调用函数TSL求解Ly=b方程’)x=TSU(U,y);(‘调用函数TSU求解UX=b方程’)用MATLAB求解得到的结果x’ans =1.0e+008 *Columns 1 through 70.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 Columns 8 through 140.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 Columns 15 through 210.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 Columns 22 through 280.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 Columns 29 through 350.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 Columns 36 through 420.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 Columns 43 through 490.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 Columns 50 through 560.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 Columns 57 through 63-0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 Columns 64 through 700.0000 -0.0000 0.0000 -0.0001 0.0002 -0.0003 0.0007 Columns 71 through 77-0.0013 0.0026 -0.0052 0.0105 -0.0209 0.0419 -0.0836 Columns 78 through 840.1665 -0.3303 0.6501 -1.2582 2.3487 -4.0263 5.3684列主元gauss消去法function [L,U,P]=Lufac(A)n=size(A,1);P=eye(n,n);for i=1:n-1[r,m]=max(abs(A(i:n,i)));m=m+i-1;A([i,m],:)=A([m,i],:);P([i,m])=P([m,i]);if A(i,i)~=0A(i+1:n,i)=A(i+1:n,i)/ A(i,i);A(i+1:n,i+1:n)= A(i+1:n,i+1:n)-A(i+1:n,i)*A(i,i+1:n); endendU=triu(A);L=tril(A,-1)+eye(n,n);endA=eye(84);A=6*A;for i=2:84A(i,i-1)=8; A(i-1,i)=1; endb=ones(84,1);b=b*15;b(1)=7;b(84)=14;[L,U,P]=Lufac(A); b=P*b;y=TSL(L,b);x=TSU(U,y);求解结果为x =1.0e+025 *0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000 -0.0000 0.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00000.0000-0.00010.0002-0.00040.0007-0.00150.0030-0.00600.0119-0.02380.0475-0.09460.1878-0.36960.7154-1.33552.2894-3.05251.教师评语、评分:(请认真对待每次数值代数实验,期末交实验报告,将计算实验成绩)2.实验选题:第三章上机习题1(3)。

人体功能学实验报告(3篇)

人体功能学实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过人体功能学实验,了解人体各器官系统的生理功能和代谢特点,掌握实验操作技能,分析实验结果,并能够将实验结果与理论知识相结合,加深对生理学知识的理解。

二、实验原理人体功能学实验主要研究人体各器官系统的生理功能和代谢特点。

通过观察、测量和分析实验数据,了解人体在不同生理状态下各器官系统的功能变化。

三、实验内容本次实验主要包括以下内容:1. 心脏功能实验:观察心脏的搏动、心率、血压等指标,了解心脏的泵血功能和调节机制。

2. 呼吸功能实验:观察肺的通气、换气功能,了解呼吸系统的调节机制。

3. 消化功能实验:观察消化道的蠕动、分泌功能,了解消化系统的调节机制。

4. 神经系统功能实验:观察神经反射、神经传导速度等指标,了解神经系统的调节机制。

5. 内分泌功能实验:观察激素水平、内分泌腺功能等指标,了解内分泌系统的调节机制。

四、实验方法1. 心脏功能实验:采用心电图、血压计等仪器观察心率、血压等指标。

2. 呼吸功能实验:采用肺功能仪、呼吸带等仪器观察肺通气、换气功能。

3. 消化功能实验:采用胃镜、肠镜等仪器观察消化道蠕动、分泌功能。

4. 神经系统功能实验:采用电生理仪器、神经传导速度仪等观察神经反射、神经传导速度等指标。

5. 内分泌功能实验:采用放射免疫法、化学发光法等检测激素水平、内分泌腺功能。

五、实验结果与分析1. 心脏功能实验:实验结果显示,受试者的心率、血压等指标在正常范围内,说明心脏功能良好。

2. 呼吸功能实验:实验结果显示,受试者的肺通气、换气功能正常,说明呼吸系统功能良好。

3. 消化功能实验:实验结果显示,受试者的消化道蠕动、分泌功能正常,说明消化系统功能良好。

4. 神经系统功能实验:实验结果显示,受试者的神经反射、神经传导速度等指标正常,说明神经系统功能良好。

5. 内分泌功能实验:实验结果显示,受试者的激素水平、内分泌腺功能正常,说明内分泌系统功能良好。

六、实验结论本次实验结果表明,受试者各器官系统的生理功能和代谢特点正常,符合生理学基本规律。

智能方程物理实验报告

智能方程物理实验报告

一、实验目的1. 通过智能方程物理实验,加深对流体力学中伯努利方程的理解。

2. 掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技术。

3. 验证流体定常流的能量方程,分析有压管流中动水力学的能量转换特性。

二、实验原理伯努利方程描述了流体在流动过程中,流速、压强和高度之间的关系。

对于定常流,伯努利方程可表示为:\[ P + \frac{1}{2}\rho v^2 + \rho gh = \text{常数} \]其中,\( P \) 为流体压强,\( \rho \) 为流体密度,\( v \) 为流体流速,\( g \) 为重力加速度,\( h \) 为流体高度。

本实验通过测量不同截面的流速、压强和高度,验证伯努利方程的正确性。

三、实验装置实验装置包括:1. 自循环供水器2. 实验台3. 可控硅无级调速器4. 溢流板5. 稳水孔板6. 恒压滑动测量尺7. 气测压计8. 毕托管水箱9. 实验管道10. 实验流量调节阀四、实验步骤1. 熟悉实验设备,分清各测压管与各测压点的对应关系。

2. 打开开关供水,使水箱充水,待水箱溢流后,检查泄水阀关闭时所有测压管水面是否齐平,若不平则进行排气调平。

3. 调整实验流量调节阀,使实验流量达到预定值。

4. 在不同截面处测量流速、压强和高度。

5. 计算各截面的总水头、静压头和动压头。

6. 将实验数据代入伯努利方程,验证其正确性。

五、实验结果与分析1. 不同流量时的动能比较:在同一管径下,流量大时,动能较大。

这与伯努利方程中流速与动能的关系相符。

2. 同一流量时不同管径上动能比较:在同一流量下,管径小的动能大。

这也与伯努利方程中流速与动能的关系相符。

3. 总压变化:实验结果显示,随着流速的增加,总压降低。

这与伯努利方程中流速与压强的关系相符。

六、实验结论1. 通过本次实验,验证了伯努利方程的正确性,加深了对流体力学中动水力学能量转换特性的理解。

2. 掌握了流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技术。

化工酰胺分析实验报告

化工酰胺分析实验报告

一、实验目的1. 掌握酰胺的定性分析方法。

2. 了解酰胺的物理和化学性质。

3. 提高实验操作技能和数据分析能力。

二、实验原理酰胺是一类含有酰基(-CONH-)的有机化合物,广泛存在于生物体内。

本实验采用化学滴定法对酰胺进行定量分析,通过酸碱滴定原理,测定样品中酰胺的含量。

三、实验器材与试剂1. 试剂:- 标准氢氧化钠溶液(0.1mol/L)- 酸碱指示剂(酚酞)- 酰胺样品(纯度≥99%)- 蒸馏水2. 器材:- 滴定管(25mL)- 烧杯(250mL)- 玻璃棒- 移液管(10mL)- 电子天平- 酸碱滴定仪四、实验步骤1. 称取一定量的酰胺样品(例如:0.2g),放入250mL烧杯中。

2. 加入适量蒸馏水,溶解样品,搅拌均匀。

3. 用移液管取10mL溶液于滴定管中,加入几滴酚酞指示剂。

4. 开始滴定:缓慢滴加标准氢氧化钠溶液,边滴边搅拌,观察溶液颜色变化。

5. 当溶液由无色变为浅红色时,停止滴定,记录消耗的氢氧化钠溶液体积。

6. 重复滴定三次,计算平均消耗体积。

五、实验数据与处理1. 记录实验数据:- 酰胺样品质量(g)- 消耗的氢氧化钠溶液体积(mL)- 标准氢氧化钠溶液浓度(mol/L)2. 计算酰胺含量:- 酰胺含量(%)=(消耗的氢氧化钠溶液体积×标准氢氧化钠溶液浓度×摩尔质量)/样品质量×100%六、实验结果与分析1. 实验结果:- 酰胺样品质量:0.2g- 消耗的氢氧化钠溶液体积:25.0mL- 标准氢氧化钠溶液浓度:0.1mol/L- 酰胺含量:58.3%2. 结果分析:- 根据实验数据计算得出,样品中酰胺含量为58.3%,与理论值(例如:99%)存在一定误差。

- 分析误差来源:可能由于实验操作、仪器精度等因素导致。

- 提高实验精度方法:优化实验操作、提高仪器精度等。

七、实验结论通过本实验,掌握了酰胺的定量分析方法,了解了酰胺的物理和化学性质,提高了实验操作技能和数据分析能力。

焦炭红外数据分析报告(3篇)

焦炭红外数据分析报告(3篇)

第1篇一、引言焦炭作为重要的工业原料,广泛应用于冶金、化工、建材等行业。

焦炭的质量直接影响着下游产品的生产效率和产品质量。

红外光谱技术作为一种非破坏性、快速、准确的物质分析方法,被广泛应用于焦炭质量检测领域。

本报告通过对焦炭红外光谱数据的分析,旨在揭示焦炭的化学组成、结构特征及其与质量指标之间的关系。

二、实验方法1. 样品采集与制备:选取不同产地、不同等级的焦炭样品,按照国家标准进行采样和制备。

2. 红外光谱仪:使用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对焦炭样品进行红外光谱扫描,扫描范围为4000-650cm^-1。

3. 数据处理:利用专业软件对红外光谱数据进行处理,包括基线校正、平滑处理、一阶导数处理等。

三、数据分析1. 基团振动峰分析(1)官能团分析通过分析焦炭红外光谱中的特征峰,可以识别出焦炭中的主要官能团。

例如,-OH、C=O、C-O-C等官能团的存在反映了焦炭的含水量、氧化程度和结构特征。

(2)官能团强度分析通过计算官能团峰的面积或峰高,可以定量分析焦炭中官能团的含量。

例如,-OH峰的面积与焦炭的含水量成正比。

2. 结构特征分析(1)官能团组成分析通过分析不同官能团的相对含量,可以了解焦炭的结构特征。

例如,-OH、C=O、C-O-C等官能团的相对含量可以反映焦炭的氧化程度、结构疏松程度等。

(2)官能团分布分析通过分析不同官能团在不同波数范围内的分布情况,可以了解焦炭的结构特征。

例如,-OH峰在3200-3600cm^-1范围内的分布情况可以反映焦炭的含水量。

3. 质量指标分析(1)焦炭强度指标通过分析焦炭红外光谱中的特征峰,可以评估焦炭的强度指标。

例如,C-O-C峰的强度与焦炭的抗压强度成正比。

(2)焦炭化学指标通过分析焦炭红外光谱中的特征峰,可以评估焦炭的化学指标。

例如,C=O峰的强度与焦炭的含硫量成正比。

四、结果与讨论1. 不同产地焦炭红外光谱对比通过对不同产地焦炭的红外光谱进行对比分析,可以发现不同产地焦炭在官能团组成、结构特征等方面存在差异。

最新数学建模实验报告4酵母培养物离散阻滞增长模型精选全文

最新数学建模实验报告4酵母培养物离散阻滞增长模型精选全文

一.实验题目:已知从测量酵母培养物增长的实验收集的数据如表:时刻/h 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 生物量/g 9.6 18.3 29.0 47.2 71.1 119.1 174.6 257.3 350.7 441.0 时刻/h 10 11 12 13 14 15 16 17 18生物量/g 513.3 559.7 594.8 629.4 640.8 651.1 655.9 659.6 661.8二.实验要求1、作图分析酵母培养物的增长数据、增长率、与相对增长率.2、建立酵母培养物的增长模型.3、利用线性拟合估计模型参数,并进行模型检验,展示模型拟合与预测效果图.4、利用非线性拟合估计模型参数,并进行模型检验,展示模型拟合与预测效果图.5、请分析两个模型的区别,作出模型的评价.三.实验内容(1)对于此问,可直接根据数据作图 先求相对增长率随时间的变化,程序如下:k=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18];x=[9.6,18.3,29.0,47.2,71.1,119.1,174.6,257.3,350.7,441.0,513.3,559.7,594.8,629.4,640.8,651.1,655.9,659.6,661.8]; n=1;for n=1:18dx(n)=x(n+1)-x(n); endr=dx./x(1:18); plot(0:17,r,'kv')xlabel('时间k (小时)'),ylabel('增长率 (%)') title('增长率与时间')模拟效果图如下:时间 k(小时)增长率 (%)增长率与时间再求增长量随时间的变化,程序如下:k=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18];x=[9.6,18.3,29.0,47.2,71.1,119.1,174.6,257.3,350.7,441.0,513.3,559.7,594.8,629.4,640.8,651.1,655.9,659.6,661.8];n=1;for n=1:18dx(n)=x(n+1)-x(n); endplot(0:17,dx,'ko')xlabel('时间k (小时) '),ylabel('增长量 (克)')title('增长量与时间')模拟效果图如下:24681012141618时间 k(小时)增长量 (克)增长量与时间(2)建立酵母培养物的模型k---时刻(小时);x(k)---酵母培养物在第k 小时的生物量(克);r(k)---用前差公式计算的生物量在第k小时的增长率;r---生物量的固有增长率;N---生物量的最大容量。

动态光散射实习报告

动态光散射实习报告

动态光散射实习报告一、实验目的1. 了解动态光散射的原理和实验操作过程;2. 掌握动态光散射技术在颗粒物检测中的应用;3. 培养实验操作能力和数据处理能力。

二、实验原理动态光散射技术是一种基于光子相关光谱(Photon Correlation Spectroscopy,PCS)的方法,用于测量光强的波动随时间的变化。

当光射到远小于其波长的小颗粒上时,光会向各方向散射。

如果光源是激光,在某一方向上,我们可以观察到散射光的强度随时间而波动,这是因为溶液中的微小颗粒在做布朗运动。

通过测定散射光频率与入射光频率之差,可以得到颗粒的平移扩散系数和旋转扩散系数,从而获得颗粒的尺寸和形状信息。

三、实验材料与设备1. 实验材料:乳液、聚合物溶液、蛋白质溶液等;2. 实验设备:动态光散射仪、激光器、光子检测器、计算机等。

四、实验步骤1. 样品准备:根据实验要求,准备不同浓度的乳液、聚合物溶液、蛋白质溶液等样品;2. 仪器调试:开启动态光散射仪,调整激光器、光子检测器等设备,确保仪器正常运行;3. 数据采集:将样品放入样品池,设置好散射角度,启动数据采集程序,记录散射光强的波动数据;4. 数据处理:利用相关软件对采集到的数据进行处理,计算颗粒的平移扩散系数、旋转扩散系数、粒径等参数;5. 结果分析:根据计算结果,分析颗粒的尺寸、形状等信息,探讨颗粒物的性质和相互作用。

五、实验结果与分析1. 乳液样品的动态光散射曲线呈现出明显的波动,说明颗粒在做布朗运动。

通过数据处理,可以得到乳液颗粒的平均粒径和粒径分布;2. 聚合物溶液样品的动态光散射曲线表现出较弱的波动,说明颗粒间的相互作用较强。

通过数据处理,可以得到聚合物颗粒的平均粒径和链长度;3. 蛋白质溶液样品的动态光散射曲线呈现出明显的波动,且波动幅度较大。

通过数据处理,可以得到蛋白质颗粒的平均粒径和结构参数。

六、实验总结通过本次实习,我掌握了动态光散射的基本原理和实验操作方法,学会了如何利用动态光散射技术测定颗粒物的尺寸和形状。

大气遥相关实验报告

大气遥相关实验报告

一、实验目的1. 理解大气遥相关现象的基本概念和原理;2. 掌握使用大气遥相关分析方法对大气环流进行诊断;3. 通过实际数据分析,验证大气遥相关现象在实际大气环流中的应用。

二、实验内容1. 大气遥相关现象的背景知识介绍;2. 大气遥相关分析方法的基本原理;3. 使用NCEP/NCAR再分析数据,对大气遥相关现象进行分析;4. 通过实际案例分析,验证大气遥相关现象在大气环流中的应用。

三、实验原理大气遥相关现象是指在不同地理位置上,大气环流系统之间存在的相互关联和相互作用。

这种关联通常表现为一个地区的气候异常可以通过大气遥相关效应影响到其他地区。

大气遥相关分析方法是通过对大气环流数据的时间序列进行分析,找出不同地区之间存在的相互关联。

四、实验材料与仪器1. NCEP/NCAR再分析数据(包括气温、海平面气压、风速等);2. 大气遥相关分析软件(如NCL、Python等);3. 计算机。

五、实验步骤1. 数据准备:下载NCEP/NCAR再分析数据,并按照实验需求进行整理和预处理;2. 选择分析区域:确定需要分析的区域,并选取相应的气象要素;3. 时间序列分析:对选定区域的气象要素进行时间序列分析,找出时间序列的周期性和趋势性;4. 遥相关分析:使用大气遥相关分析方法,找出选定区域与其他区域之间的遥相关关系;5. 结果验证:通过实际案例分析,验证大气遥相关现象在大气环流中的应用。

六、实验结果与分析1. 时间序列分析:通过对选定区域气温、海平面气压、风速等气象要素的时间序列分析,发现存在明显的季节性和年际变化;2. 遥相关分析:通过大气遥相关分析方法,发现选定区域与其他区域之间存在明显的遥相关关系。

例如,某地区气温异常与另一地区海平面气压异常之间存在正相关关系;3. 结果验证:通过实际案例分析,验证了大气遥相关现象在大气环流中的应用。

例如,某年夏季某地区高温与另一地区降水异常之间存在遥相关关系,这与实际观测结果相符。

张飞 数值分析实验报告

张飞   数值分析实验报告

江西理工大学研究生院《数值分析》实验报告姓名:张飞专业:机械工程学号:6720150104日期:2015年12月12日目录实验一函数插值方法 (3)实验二函数逼近与曲线拟合 (7)实验四线方程组的直接解法 (17)实验五解线性方程组的迭代法 (24)实验六非线性方程求根 (26)实验七矩阵特征值问题计算 (28)实验八常微分方程初值问题数值解法 (32)实验一 函数插值方法一、问题提出对于给定的一元函数)(x f y =的n+1个节点值(),0,1,,j j y f x j n == 。

试用Lagrange 公式求其插值多项式或分段二次Lagrange 插值多项式。

数据如下: (1求五次Lagrange 多项式5L ()x ,和分段三次插值多项式,计算(0.596)f ,(0.99)f 的值。

(提示:结果为(0.596)0.625732f ≈, (0.99) 1.05423f ≈ ) (26(1.8)0.164762f ≈, (6.15)0.001266f ≈ )二、问题分析1、 利用Lagrange 插值公式00,()n ni n k k i i k k i x x L x y x x ==≠⎛⎫-= ⎪-⎝⎭∑∏编写出插值多项式程序;2、 给出插值多项式或分段三次插值多项式的表达式;3、 根据节点选取原则,对问题(2)用三点插值或二点插值,其结果如何;4、 对此插值问题用Newton 插值多项式其结果如何。

Newton 插值多项式如下:10010,()()[,,]()k nn j k k j j kN x f x f x x x x -==≠=+∙-∑∏其中:0,0()()[,,]ki ki i j j j ik f x x x f x x ==≠-=∑∏三、实验程序及注释1.(1)程序一function f=Lagrange(x,fx,inx)x=[0.4 0.55 0.65 0.8 0.95 1.05]fx=[0.41075 0.57815 0.69675 0.90 1.0 1.25382]inx=[0.596,0.99];n=length(x);m=length(inx);for i=1:m;z=inx(i);s=0.0;for k=1:np=1.0;for j=1:nif j~=kp=p*(z-x(j))/(x(k)-x(j));endends=p*fx(k)+s;endf(i)=s;endplot(x,fx,'O',inx,f)(2)运行结果:x = 0.4000 0.5500 0.6500 0.8000 0.9500 1.0500fx =0.4108 0.5782 0.6967 0.9000 1.0000 1.2538ans =0.6257 1.05422、(1)程序二function f=Lagrange(x,fx,inx)x=[1 2 3 4 5 6 7]fx=[0.368 0.135 0.050 0.018 0.007 0.002 0.001]inx=[1.8 6.15];n=length(x);m=length(inx);for i=1:m;z=inx(i);s=0.0;for k=1:np=1.0;for j=1:nif j~=kp=p*(z-x(j))/(x(k)-x(j));(2)运行结果:x = 1 2 3 4 5 6 7fx = 0.3680 0.1350 0.0500 0.0180 0.0070 0.0020 0.0010 ans= 0.1648 0.0013四、实验数据结果及分析1 . 五次Lagrange 多项式5L ()x 的运行结果为 ()6257.0596.0=f ()0542.199.0=f经过迭代达到了给定结果的精度实验图像如图像一图像一2.六次Lagrange 多项式6L ()x 的运行结果为()1648.08.1=f 0013.0)15.6(=f经过迭代达到了给定结果的精度实验图像如图像二:图像二五、实验结论结果与提示值完全吻合,说明Lagrange 插值多项式的精度是很高的;)45)(35)(25)(15)(05()4)(3)(2)(1)(0()50)(40)(30)(20)(10()5)(4)(3)(2)(1()(f x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ----------+⋅⋅⋅+----------=同时,若采用三点插值和两点插值的方法,用三点插值的精度更高。

实用数值计算方法上机实验报告讲解

实用数值计算方法上机实验报告讲解

实用数值计算方法上机实验报告学院:化学工程学院姓名:陶明专业:工业催化学号: 21113011681. 问题来源某公司饲养实验用的动物以供出售,已知这些动物的生长对饲料中3种营养成分(蛋白质,矿物质和维生素)特别敏感,每个动物每周至少需要蛋白质60g,矿物质3g,维生素8mg,该公司能买到5种不同的饲料,每种饲料1kg 所含各种营养成分和成本如表1所示,如果每个小动物每周食用饲料不超过52kg,求既满足动物生长需要,又能使总成本最低的饲料配方。

数学模型 设需要饲料A1,A2,A3,A4,A5分别为x1,x2,x3,x4,x5(单位kg )12345min 0.20.70.40.30.5S x x x x x =++++1234512345123451234512350.3x +2x +x +0.6x +1.8x 600.1x +0.05x +0.02x +0.2x +0.05x 3.0.05x +0.1x +0.02x +0.2x +0.08x 8x +x +x +x +x 52,,,4,0s t x x x x x ≥⎧⎪≥⎪⎪≥⎨⎪≤⎪⎪≥⎩在LINGO 的MODEL 窗口内输入如下模型:Min =0.2*x1+0.7*x2+0.4*x3+0.3*x4+0.5*x5; 0.3*x1+2*x2+x3+0.6*x4+1.8*x5>60;0.1*x1+0.05*x2+0.02*x3+0.2*x4+0.05*x5>3; 0.05*x1+0.1*x2+0.02*x3+0.2*x4+0.08*x5>8; x1+x2+x3+x4+x5<52; end求解输出结果如下:Global optimal solution found.Objective value: 22.40000Infeasibilities: 0.000000Total solver iterations: 3Variable Value Reduced Cost X1 0.000000 0.7000000 X2 12.00000 0.000000 X3 0.000000 0.6166667 X4 30.00000 0.000000 X5 10.00000 0.000000 Row Slack or Surplus Dual Price1 22.40000 -1.0000002 0.000000 -0.58333333 4.100000 0.0000004 0.000000 -4.1666675 0.000000 0.8833333结果分析:因此每周每个动物的配料为饲料A2,A4,A5分别为12kg,30kg,10kg,可使得成本达到最低,最低成本为22.4元。

尿酶活性实验报告实训

尿酶活性实验报告实训

一、实验目的1. 了解尿酶活性的概念及其在临床诊断中的应用。

2. 掌握尿酶活性测定的原理和方法。

3. 学习尿酶活性测定的实验操作及数据分析。

二、实验原理尿酶活性是指尿液中各种酶的催化活性,其活性水平可反映肾脏功能及某些疾病的病情。

本实验采用比色法测定尿液中谷丙转氨酶(GPT)和碱性磷酸酶(ALP)的活性。

1. 谷丙转氨酶(GPT):GPT主要存在于肝细胞内,当肝细胞受损时,GPT会释放到血液和尿液中。

比色法测定GPT活性是通过检测GPT催化L-丙氨酸和α-酮戊二酸反应生成L-丙酮酸和氨的过程,氨与苯磺酸和次氯酸钠反应生成苯磺酸铵,再与N-(1-萘基)乙二胺反应生成红色化合物,比色法测定该化合物的吸光度,从而计算GPT活性。

2. 碱性磷酸酶(ALP):ALP广泛存在于人体各种组织中,尤其在肝脏、骨骼、肠道和肾脏中活性较高。

比色法测定ALP活性是通过检测ALP催化磷酸酯水解生成磷酸和醇的过程,磷酸与对硝基苯酚反应生成黄色化合物,比色法测定该化合物的吸光度,从而计算ALP活性。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:尿液样本、L-丙氨酸、α-酮戊二酸、苯磺酸、次氯酸钠、N-(1-萘基)乙二胺、对硝基苯酚、磷酸盐缓冲液、pH计、紫外可见分光光度计、移液器、试管等。

2. 实验仪器:pH计、紫外可见分光光度计、移液器、试管等。

四、实验方法与步骤1. 样本处理:取尿液样本2ml,加入2ml磷酸盐缓冲液(pH=7.4),混匀后,用pH计测定pH值。

2. GPT活性测定:(1)取试管6支,分别加入L-丙氨酸、α-酮戊二酸、苯磺酸、次氯酸钠、N-(1-萘基)乙二胺溶液,用磷酸盐缓冲液稀释至适当浓度。

(2)取尿液样本0.5ml,加入上述溶液,混匀后,置于37℃水浴中保温10分钟。

(3)在波长405nm处,用紫外可见分光光度计测定吸光度。

3. ALP活性测定:(1)取试管6支,分别加入磷酸盐缓冲液、对硝基苯酚、ALP底物、ALP酶溶液,用磷酸盐缓冲液稀释至适当浓度。

离散实验报告

离散实验报告

学生实验报告册(理工类)课程名称:离散结构专业班级: 17信息安全学生学号:**********学生姓名:所属院部:网络安全学院指导教师:2017 ——2018学年第2学期金陵科技学院教务处制实验报告书写要求实验报告原则上要求学生手写,要求书写工整。

若因课程特点需打印的,要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。

纸张一律采用A4的纸张。

实验报告书写说明实验报告中一至四项内容为必填项,包括实验目的和要求;实验仪器和设备;实验内容与过程;实验结果与分析。

各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。

填写注意事项(1)细致观察,及时、准确、如实记录。

(2)准确说明,层次清晰。

(3)尽量采用专用术语来说明事物。

(4)外文、符号、公式要准确,应使用统一规定的名词和符号。

(5)应独立完成实验报告的书写,严禁抄袭、复印,一经发现,以零分论处。

实验报告批改说明实验报告的批改要及时、认真、仔细,一律用红色笔批改。

实验报告的批改成绩采用百分制,具体评分标准由各院部自行制定。

实验报告装订要求实验批改完毕后,任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列,装订成册,并附上一份该门课程的实验大纲。

实验项目名称:联结词逻辑运算实验学时: 2同组学生姓名:陈希等实验地点:B栋415实验日期: 2018年4月12日实验成绩:批改教师:批改时间:实验1 五种联结词的逻辑运算一.实验目的用C语言实现两个命题变元的否定、合取、析取、蕴涵和等价表达式的计算。

熟悉联结词逻辑运算规则,利用程序语言实现逻辑这几种逻辑运算。

二.实验仪器和设备Turbo C 2.0三.实验内容从键盘输入两个命题变元P和Q的真值,求它们的否定、合取、析取、蕴涵和等价五种运算的的真值。

要求对输入内容进行分析,如果不符合0、1条件需要重新输入,程序有良好的输入输出界面。

四.实验过程1. 算法分析:编程语言为c语言否定:p,q为0时,值为1,其他为0合取/\:p,q都为1的时候为1,其他为0 析取\/:p,q都为0的时候为0,其他为1蕴含->:p为1,q为0时为0,其他为1 等价<->:p,q同真同假2. 程序代码:#include <iostream>using namespace std;int main(){int p,q;while(true){cout<<"请输入合法数字(p,q为0或1)"<<" :";cin>>p>>q;if(p==1&&q==1){cout<<"p否定q"<<" :"<<0<<endl;cout<<"p合取q"<<" :"<<1<<endl;cout<<"p析取q"<<" :"<<1<<endl;cout<<"p蕴含q"<<" :"<<1<<endl;cout<<"p等价q"<<" :"<<1<<endl;}else if(p==1&&q==0){cout<<"p否定q"<<" :"<<0<<endl;cout<<"p合取q"<<" :"<<0<<endl;cout<<"p析取q"<<" :"<<1<<endl;cout<<"p蕴含q"<<" :"<<0<<endl;cout<<"p等价q"<<" :"<<0<<endl;}else if(p==0&&q==1){cout<<"p否定q"<<" :"<<0<<endl; cout<<"p合取q"<<" :"<<0<<endl; cout<<"p析取q"<<" :"<<1<<endl; cout<<"p蕴含q"<<" :"<<1<<endl; cout<<"p等价q"<<" :"<<0<<endl; }else if(p==0&&q==0){cout<<"p否定q"<<" :"<<1<<endl; cout<<"p合取q"<<" :"<<0<<endl; cout<<"p析取q"<<" :"<<0<<endl; cout<<"p蕴含q"<<" :"<<1<<endl; cout<<"p等价q"<<" :"<<1<<endl; }else{cout<<"ERROR INPUTING!"<<endl; }}return 0;}3.实验数据及结果分析:五.实验体会(遇到问题及解决办法,编程后的心得体会)在实验的过程中,首先我的逻辑是p,q为0或1,四种情况,全部罗列出来也不会太麻烦,所以我选择用四个if,当四个情况写完之后,当输入的值不合法时(p,q有一个为非0或1的值),我又写了一个if使得排除这种情况。

湖南文理学院实验报告示意

湖南文理学院实验报告示意
试验计算与结果:(见下页附表)
湖南文理学院实验报告
课程名称土木工程材料实验名称水泥胶砂强度试验
姓名谢建军专业土木工程年级
试验日期2009.04.16页数(第3页)
附表
课程名称
土木工程材料
实验名称
水泥胶砂强度试验
学生姓名
专业班级
分组编号
同组姓名
实验日期
设备编号
试验数号
破坏荷载
抗折强度
抗折强度均值
对应试样抗压强度值
姓名谢建军专业土木工程年级
试验日期2009.04.07页数(第2页)
将水泥净浆装入预先准备好的雷氏夹试模,装模时一只手轻轻扶持试模,另一只手用小刀插捣15次左右,然后抹平,盖上稍涂油的玻璃板,接着立刻将试模放入标准养护箱内养护24 2h。
(7)箱中取出试件,脱去玻璃板,先测量试件指针尖端间的距离(A),精确至0.5mm,接着将试件放入沸煮箱篦板上,指针向上,试针之间不交叉。
试样计算与结果:C-A值
C1=14.1mm, C2=14.3mm。
1= C1-A1=14.1-11.5=2.6mm<5.0mm
2= C2-A1=14.3-11.5=2.8mm<5.0mm
结论:此试样水泥安定性合格。
湖南文理学院实验报告
课程名称土木工程材料实验名称水泥胶砂强度试验
姓名谢建军专业土木工程年级
细集料的筛分析试验
学生姓名
专业班级
分组编号
同组姓名
试验日期
设备编号
500g烘干砂的各筛上筛余量
筛孔尺寸
(mm)
分计筛余
累计筛余(%)
平均值
(g)
(%)
4.75
31.00

聚苯硫醚相对分子质量分布的计算机模拟测定.

聚苯硫醚相对分子质量分布的计算机模拟测定.
$’ / 的分析方法 . I
本文在流变仪测定聚苯硫醚质量平均相对分子 质量
. ? /
技术基础上 = 引入计算机模拟手段 = 应用聚合
R S T S U VW X Y T W Z XZ [ U S \ Y T W ] SVZ \ S ^ _ \ Y UVY ‘ ‘ a W ‘ T U W b _ T W Z XZ [ c Z \ dc e S X d \ S X S‘ _ \ [ W a S . _ ‘ W X f^ Z Vc _ T S U‘ W V_ \ Y T W Z X ‘
聚苯硫醚 是广 . =& . L A B ! L 5 < 3 ! B < 3 <1 6 B M 2 O < & " 泛 使 用 的 工 程 塑 料= 具 有 优 异 的 耐 化 学 腐 蚀 性= 在
* % % + 以下不溶于任 何 有 机 溶 剂 I 使 用 凝 胶 渗 透 色 谱法测定相对分子质量以及分布宽度 = 需要 * * % += 氯萘 作为溶 剂进 行 测 试 = 普通实验室不具备相关条 件I 聚合物在熔体状态分子链呈现缠结状态 = 分子结 构和流变性密切相关 = 因此 = 可以根据流变实验分析 得到聚合物相对分子质量分布 I 如何根据聚合物熔 体流变 模 量 = 确 定 线 形 聚 合 物= 分 支 形 聚 合 物= 混合 聚合 物样品 相对 分 子 质 量 = 有很多文章提出了具体
! 聚苯硫醚熔体流变性
! " # 聚苯硫醚流变性与相对分子质量分布关系 . 与零剪切 温度 $ 时, 聚苯硫醚 & ’( % ) *+ $ % % / 1 2 3 粘度 0 关系方程为 % <) % .= " 9 > 0 4 & 5 6 7 8 +’ ) " % 9: ; % -/ " & ; + % 储能模量 ? 与平台模量 ? 满足下列关系式 B @ A, % ? @ E E ’& C D +4 & ;F C D +" & ) + ? A, % 式中 BC 为特征松弛时间 ,D为角频率 ,E 为常数 G 平台模量为
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学号:S2******* 姓名:陶彦飞 系别专业:机械工程解线性方程组的列主元素高斯消去法和LU 分解法一、实验目的:通过数值实验,从中体会解线性方程组选主元的必要性和LU 分解法的优点,以及方程组系数矩阵和右端向量的微小变化对解向量的影响。

二、实验内容:解下列两个线性方程组(1)⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--11134.981.4987.023.116.427.199.103.601.3321x x x(2)⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----15900001.582012151526099999.23107104321x x x x 三、实验要求:(1) 用你熟悉的算法语言编写程序用列主元高斯消去法和LU 分解求解上述两个方程组,输出Ax=b 中矩阵A 及向量b, A=LU 分解的L 及U ,detA 及解向量x.(2) 将方程组(1)中系数3.01改为3.00,0.987改为0.990,用列主元高斯消去法求解变换后的方程组,输出列主元行交换次序,解向量x 及detA ,并与(1)中结果比较。

(3) 将方程组(2)中的2.099999改为2.1,5.900001改为5.9,用列主元高斯消去法求解变换后的方程组,输出解向量x 及detA,并与(1)中的结果比较。

(4)用MATLAB的内部函数inv求出系数矩阵的逆矩阵,再输入命令x=inv(A)*b,即可求出上述各个方程组的解,并与列主元高斯消去法和LU分解法求出的解进行比较,体会选主元的方法具有良好的数值稳定性。

用MATLAB的内部函数det求出系数行列式的值,并与(1)、(2)、(3)中输出的系数行列式的值进行比较。

四、实验过程:(1)列主元高斯消去法的主程序为function [RA,RB,n,X]=liezhuY(A,b)B=[A b]; n=length(b); RA=rank(A);RB=rank(B);zhica=RB-RA;D=det(A)if zhica>0,disp('请注意:因为RA~=RB,所以此方程组无解.')returnendif RA==RBif RA==ndisp('请注意:因为RA=RB=n,所以此方程组有唯一解.')X=zeros(n,1); C=zeros(1,n+1);for p= 1:n-1[Y,j]=max(abs(B(p:n,p))); C=B(p,:);B(p,:)= B(j+p-1,:); B(j+p-1,:)=C;for k=p+1:nm= B(k,p)/ B(p,p);B(k,p:n+1)= B(k,p:n+1)-m* B(p,p:n+1);endendb=B(1:n,n+1);A=B(1:n,1:n); X(n)=b(n)/A(n,n);for q=n-1:-1:1X(q)=(b(q)-sum(A(q,q+1:n)*X(q+1:n)))/A(q,q);endelsedisp('请注意:因为RA=RB<n,所以此方程组有无穷多解.')endend解方程组(1)在MATLAB工作窗口输入>>A=[3.01 6.03 1.999;1.27 4.16 -1.23;0.987 -4.81 9.34];b=[1;1;1];[RA,RB,n,X]=liezhuY(A,b)运行后输出结果为请注意:因为RA=RB=n,所以此方程组有唯一解. D=-0.1225RA =3 RB =3 n =3X = 397.8654-157.6242-123.1120解方程组(2)在MATLAB工作窗口输入>>A=[10 -7 0 1;-3 2.099999 6 2;5 -1 5 -1;2 1 0 2];b=[8;5.900001;5;1];[RA,RB,n,X]=liezhu(A,b)运行后输出结果为请注意:因为RA=RB=n,所以此方程组有唯一解. D=-762.0000RA =4 RB =4 n =4X =0.0000-1.00001.00001.0000LU分解法及MATLAB主程序为function hl=zhjLU(A)[n n] =size(A); RA=rank(A);D=det(A)if RA~=ndisp('请注意:因为A的n阶行列式hl等于零,所以A不能进行LU分解.A的秩RA如下:'), RA,hl=det(A);returnendif RA==nfor p=1:nh(p)=det(A(1:p, 1:p));endhl=h(1:n);for i=1:nif h(1,i)==0disp('请注意:因为A的r阶主子式等于零,所以A不能进行LU分解.A 的秩RA和各阶顺序主子式值hl依次如下:'), hl;RAreturnendif h(1,i)~=0disp('请注意:因为A的各阶主子式都不等于零,所以A能进行LU分解.A的秩RA和各阶顺序主子式值hl依次如下:')for j=1:nU(1,j)=A(1,j);endfor k=2:nfor i=2:nfor j=2:nL(1,1)=1;L(i,i)=1;if i>jL(1,1)=1;L(2,1)=A(2,1)/U(1,1); L(i,1)=A(i,1)/U(1,1);L(i,k)=(A(i,k)- L(i,1:k-1)*U(1:k-1,k))/U(k,k);elseU(k,j)=A(k,j)-L(k,1:k-1)*U(1:k-1,j);endendendhl;RA,U,Lendend解方程组(1)在MATLAB工作窗口输入>>A=[3.01 6.03 1.999;1.27 4.16 -1.23;0.987 -4.819.34];h1=zhjLU(A)运行输出结果为请注意:因为A的各阶主子式都不等于零,所以A能进行LU分解.A的秩RA和各阶顺序主子式值hl依次如下:D=9.8547RA =3U =3.0100 6.0300 1.99900 4.1600 -2.07340 0 5.3016L =1.0000 0 00.4219 1.0000 00.3279 -1.6316 1.0000h1 =3.0100 4.8635 -0.1225解方程组(2)在MATLAB工作窗口输入>>A=[10 -7 0 1;-3 2.099999 6 2;5 -1 5 -1;2 1 02];h1=zhjLU(A)运行后输出结果为请注意:因为A的各阶主子式都不等于零,所以A能进行LU分解.A的秩RA和各阶顺序主子式值hl依次如下:D=-762.0000RA =4U =10.0000 -7.0000 0 1.00000 2.1000 6.0000 2.30000 0 -2.1429 -4.23810 -0.0000 0 12.7333L =1.0000 0 0 0-0.3000 1.0000 0 00.5000 1.1905 1.0000 -0.00000.2000 1.1429 3.2000 1.0000h1 =10.0000 -0.0000 -150.0001 -762.0001(2)在MATLAB工作窗口输入>>A=[3.01 6.03 1.999;1.27 4.16 -1.23;0.987 -4.819.34];b=[1;1;1];A(1,1)=3;A(1,3)=0.990;[RA,RB,n,X]=liezhu(A,b)请注意:因为RA=RB=n,所以此方程组有唯一解.RA =3 RB =3 n =3X = -4.02641.91931.5210hi = 3.0000 4.8219 9.8547在MATLAB工作窗口输入x=[397.8654;-157.6242;-123.1120]';x1=[-4.0264;1.9193;1.5210]';wucha=x1-x运行后输出结果为wucha =-401.8918 159.5435 124.6330(3)在MATLAB工作窗口输入>>A=[10 -7 0 1;-3 2.099999 6 2;5 -1 5 -1;2 1 0 2];A(2,2)=2.1;b(2,1)=5.9;b=[8;5.900001;5;1];[RA,RB,n,X]=lie zhu(A,b)运行后输出结果为请注意:因为RA=RB=n,所以此方程组有唯一解.RA =4 RB =4 n =4X =0.0000-1.00001.00001.0000h1 =10.0000 -0.0000 -150.0000 -762.0000在MATLAB工作窗口输入>>x=[0;-1;1;1]';x1=[0;-1;1;1]';wucha=x1-x运行后输出结果为wucha = 0 0 0 0(4)解方程组(1)在MATLAB工作窗口输入>>A=[3.01 6.03 1.999;1.27 4.16 -1.23;0.987 -4.81 9.34];B=inv(A)运行后结果为B =-268.9293 538.3418 128.4529106.7599 -213.4281 -50.956183.3992 -166.8022 -39.7090在MATLAB工作窗口输入>>b=[1;1;1];x=inv(A)*b运行后结果为x =397.8654-157.6242-123.1120在MATLAB工作窗口输入>>A=[3.01 6.03 1.999;1.27 4.16 -1.23;0.987 -4.81 9.34];A(1,1)=3;A(1,3)=0.990;B=inv(A)运行输出结果为B = 3.3424 -6.1983 -1.1705-1.3269 2.7442 0.5020-1.0365 2.0682 0.4893在MATLAB工作窗口输入>>b=[1;1;1];x=inv(A)*b运行后输出结果为x =-4.02641.91931.5210解方程组(2)在MATLAB工作窗口输入>>A=[10 -7 0 1;-3 2.099999 6 2;5 -1 5 -1;2 1 0 2];B=inv(A) 运行后结果为B =-0.0223 -0.0984 0.1181 0.1686-0.1601 -0.1181 0.1417 0.26900.0108 0.1063 0.0724 -0.07550.1024 0.1575 -0.1890 0.1969在MATLAB工作窗口输入>>b=[8;5.900001;5;1];x=inv(A)*b运行后输出结果为x = 0-1.00001.00001.0000在MATLAB工作窗口输入>>A=[10 -7 0 1;-3 2.099999 6 2;5 -1 5 -1;2 1 0 2];A(2,2)=2.1;B=inv(A)运行后输出结果为B =-0.0223 -0.0984 0.1181 0.1686-0.1601 -0.1181 0.1417 0.26900.0108 0.1063 0.0724 -0.07550.1024 0.1575 -0.1890 0.1969在MATLAB工作窗口输入>>b=[8;5.900001;5;1];b(2,1)=5.9;x=inv(A)*b运行后输出结果为x =-0.0000-1.00001.00001.0000五、实验结果分析:实验的数学原理很容易理解,也容易上手。

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