數(shù)學(xué)物理方法是一門有一定數(shù)學(xué)理論深度又有一定實用性的課程。針對學(xué)生容易對煩瑣冗長的理論推導(dǎo)感到迷惑的情況,提出結(jié)合數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)開展問題導(dǎo)向?qū)W習(xí),通過生動有趣的物理和工程實踐問題,使學(xué)生直觀地體會相關(guān)知識點的重要性及其應(yīng)用價值,提升數(shù)學(xué)物理方法的教學(xué)質(zhì)量。以全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的一個課題為例,闡述該方法的可行性及其效果評價。 

【文章來源】：安陽工學(xué)院學(xué)報. 2020,19(04)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

空氣層-高溫作業(yè)專用服-假人皮膚層系統(tǒng)

在初始條件方程（4）中有u0=37°C，同時邊界條件方程（5-6）中uL=75°C,uR=37°C。由于殼層材料和假人材料未知，在求解問題時參數(shù)Hshell和Hskin作為可調(diào)參數(shù)，并引導(dǎo)學(xué)生進行對比分析。調(diào)節(jié)參數(shù)Hshell和Hskin，獲得問題的解，輸出假人皮膚處溫度隨時間的變化關(guān)系，與實驗測定的假人皮膚溫度變化實驗數(shù)據(jù)進行比較，確定最優(yōu)參數(shù)值。圖2是參數(shù)Hshell和Hskin取不同參數(shù)值時模擬得到的假人皮膚溫度隨時間的變化關(guān)系曲線。由圖2可知，參數(shù)Hshell對曲線前期時間段的溫度分布影響明顯，而參數(shù)Hshell則對系統(tǒng)達到穩(wěn)恒狀態(tài)的后期溫度分布影響明顯。Hshell和Hskin取值為10和4.4時得到的模擬曲線與實驗數(shù)據(jù)符合的非常好。高溫防護服的熱傳導(dǎo)過程是典型的輸運方程定解問題。通過該案例的訓(xùn)練，不僅可以使學(xué)生學(xué)到有關(guān)的基礎(chǔ)知識，而且可以引導(dǎo)學(xué)生通過對具體物理過程的具體分析，抓住主要因素、進行必要的簡化近似、建立數(shù)學(xué)模型來求解和對比分析，從而對該過程有較深的理解。


本文編號：3377249