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高温作业专用服装设计 预览
1
作者 朱敏 高明扬 余双月 《科学技术创新》 2019年第10期150-153,共4页
为提高工人高温作业的安全性和生产效率,本文提出一种工业高温作业服装设计。本文首先根据对90分钟测试的皮肤温度数据,结合指数模型与高斯模型,拟合出皮肤温度的时间函数;随后建立了从I层左侧到假人皮肤外侧的三层热传导模型,即环境温... 为提高工人高温作业的安全性和生产效率,本文提出一种工业高温作业服装设计。本文首先根据对90分钟测试的皮肤温度数据,结合指数模型与高斯模型,拟合出皮肤温度的时间函数;随后建立了从I层左侧到假人皮肤外侧的三层热传导模型,即环境温度通过热防护服到假人皮肤的抛物型齐次偏微分方程组.采用Crank-Nicolson差分法进行求解,计算得到各层表面的温度分布。在此基础上,结合稳态条件下材料热流密度,通过优化模型设计出不同环境温度和皮肤表面温度条件下的最优防护服厚度,对工业生产中具有一定的理论指导意义。 展开更多
关键词 热传导模型 Crank-Nicolson差分法 线性规划 热流密度 最优厚度
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高温作业专用服装设计 预览
2
作者 马宇洲 《数码世界》 2019年第4期121-122,共2页
高温环境中工作,人们需要穿着专用服装避免灼伤。专用服装通常由三层材料构成,最后还有一层空气层。我们通过建立数学物理模型,控制其中部分层的厚度来设计专用服装
关键词 维稳态传热 有限差分法 非稳态传热 对流导热模型 优化模型 烧伤等级 遗传算法
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高温作业专用服装设计
3
作者 蔡志杰 《数学建模及其应用》 2019年第1期44-52,83共10页
建立了热防护服系统的偏微分方程模型,给出了适当的初始条件、边界条件及交界面条件,采用隐式差分格式进行计算.在此基础上,建立了热防护服最优参数设计的优化模型,采用二分法求解.最后对2018年'高教社杯'全国大学生数学建模竞... 建立了热防护服系统的偏微分方程模型,给出了适当的初始条件、边界条件及交界面条件,采用隐式差分格式进行计算.在此基础上,建立了热防护服最优参数设计的优化模型,采用二分法求解.最后对2018年'高教社杯'全国大学生数学建模竞赛A题的参赛论文予以评述. 展开更多
关键词 热传导方程 定解条件 隐式差分格式 优化模型 二分法
高温作业专用服装设计 预览
4
作者 赵峰禹 何庆伟 赵小程 《神州》 2018年第31期214-214,共1页
为了解决在高温作业环境下,为了使工作人员可以更好的进行工作.必须解决在不同温度环境下,高温作业服装每层厚度的确定.针对不同的外界温度在给定每层不同的厚度.利用假人进行皮肤表层温度测定.根据假人皮肤外侧的实际温度,得到温度分... 为了解决在高温作业环境下,为了使工作人员可以更好的进行工作.必须解决在不同温度环境下,高温作业服装每层厚度的确定.针对不同的外界温度在给定每层不同的厚度.利用假人进行皮肤表层温度测定.根据假人皮肤外侧的实际温度,得到温度分布图像,建立出假人皮肤外侧温度与所处环境时长的数学函数.需要解决在不同的环境温度下针对每层不同的厚度,不同的工作时间,来确定每层的最优厚度.利用了一维数学模型,将其看成是单位面积的不同厚度的分析,从而确定优化问题. 展开更多
关键词 热传导 最优厚度 温度分布
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高温作业专用服装设计 预览
5
作者 房子源 黄一钧 孟宪湜 《信息周刊》 2018年第9期0094-0094,共1页
本文以傅里叶热传导定律为理论基础,综合考虑到高温条件下对服装导热性的特殊需求,以及综合考虑到实际状况与模型的一般化,将防护服抽象成多层不同材质的圆柱筒模型,分别建立稳定和非稳定两种状态下的温度分布导热模型,后期通过调... 本文以傅里叶热传导定律为理论基础,综合考虑到高温条件下对服装导热性的特殊需求,以及综合考虑到实际状况与模型的一般化,将防护服抽象成多层不同材质的圆柱筒模型,分别建立稳定和非稳定两种状态下的温度分布导热模型,后期通过调整材质的厚度参数来适应温度需求。 展开更多
关键词 傅里叶导热定律 集中参数法 非线性规划
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基于差分法的高温作业专用服装设计 预览
6
作者 李俊豪 《科技与创新》 2019年第11期116-117,120共3页
隔热防护服对在高温条件下的工作人员起着至关重要的防护作用,它通过阻挡部分热量的传入而保护人体不被灼伤。通过从2018年高教社杯全国大学生数学建模大赛A题数据出发,立足于基础传热学、热力学相关理论,采用数据拟合、差分、有效假设... 隔热防护服对在高温条件下的工作人员起着至关重要的防护作用,它通过阻挡部分热量的传入而保护人体不被灼伤。通过从2018年高教社杯全国大学生数学建模大赛A题数据出发,立足于基础传热学、热力学相关理论,采用数据拟合、差分、有效假设、数据处理等手段,使用SPSS、MATLAB等编程软件与数据处理软件,构建了一维非稳态热传导方程的数学模型,得出了相应温度条件下要求的随着时间变化隔热服的温度分布变化,为隔热防护服的设计提供合理化建议。 展开更多
关键词 一维非稳态热传导方程式 差分法 MATLAB SPSS
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基于偏微分方程的高温作业专用服装设计模型 预览
7
作者 高振 房越 许乾宸 《无线互联科技》 2019年第6期65-66,69共3页
长期在高温环境下工作会对工作人员的生理及心理状态产生影响,引发各种意外和危机,如何设计高温作业专业服装,已经成为人们日益关注的焦点。文章建立衣服各层材料的一维无内热源热传导偏微分方程,结合各层交界处热传导平衡且温度相同的... 长期在高温环境下工作会对工作人员的生理及心理状态产生影响,引发各种意外和危机,如何设计高温作业专业服装,已经成为人们日益关注的焦点。文章建立衣服各层材料的一维无内热源热传导偏微分方程,结合各层交界处热传导平衡且温度相同的条件,建立出温度分布模型并进行分析。 展开更多
关键词 热传导偏微分方程 差分法 服装设计
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高温作业专用服装设计的数学模型 预览
8
作者 姚沃成 傅宇辉 江俊贤 《电子测试》 2019年第3期63-65,共3页
高温作业专用服装大量使用在各个高温工作领域,其主要由耐高温层,保温层和空气层组成,在设计时需要考虑其耐热性,便携性和价格,因此本文主要研究材料厚度设计的最优问题。
关键词 Fourier定律 单目标规划 有限元差分法 层次分析法
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高温作业专用服装设计研究 预览
9
作者 张淑婷 陈梦迪 张绍衡 《电脑乐园·信息化教学》 2018年第7期0383-0384,共2页
服装作为人与环境的中间体,充当着人体第二皮肤的作用,热防护功能就是一项重要且被持续关注的功能,因此,在高温环境 下建立高温专业服装设计模型就十分重要。本文通过建立一维非稳态偏微分方程模型研究了在不同温度环境,不同防护层厚... 服装作为人与环境的中间体,充当着人体第二皮肤的作用,热防护功能就是一项重要且被持续关注的功能,因此,在高温环境 下建立高温专业服装设计模型就十分重要。本文通过建立一维非稳态偏微分方程模型研究了在不同温度环境,不同防护层厚度的条件下, 温度与导热时间以及四层防护服厚度的关系。 对问题一,在给出条件下的温度分布,首先根据 Fourier's Law 建立四个热传导方程,通过寻找一个初值条件及两个边界条件组成方程 组建立一维偏微分模型,利用差分运算等算法进行编程,最终取整体的矩阵进行编程运算得到精确解,提取可视化图的数据固定 x 的值得 到温度随时间的关系图,与实际较为吻合。 对问题二的研究,基于问题一建立的模型求解一个带有约束条件的偏微分方程优化问题,在题目给定的约束条件下,寻找第 II 层的最 优厚度以使得高温衣服的质量达到最小,采用二分算法等算法,并使用 Matlab 等数学软件进行编程,得到第 II 层的最优厚度为 18.6915mm。 对问题三的研究基于问题一建立的一维非稳态偏微分模型,根据题目给出的条件,采用搜索算法遍历所有可能取值从而寻找符合约束 条件的第 II、IV 层的厚度,即找到目标函数 { } 1 1 2 2min r d r d + 使得高温服装的质量最轻,防护性能最好。Matlab 编程求得第 II 层的最优厚 度 20.1mm,第 IV 层的最优厚度 6.2mm。 展开更多
关键词 一维非稳态偏微分方程 热传导方程 Fourier's Law 差分迭代 LAPLACE OPERATOR 搜索法
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高温作业专用服装设计数学建模研究 预览
10
作者 孙亚红 刘明月 +1 位作者 闫鹏 田强中 《西安翻译学院学报》 2018年第4期61-65,共5页
高温环境条件下,为了避免人体被灼伤,需构建多层织物的专用服装。本文利用热传导定律对高温热防服设计进行数学建模,根据傅立叶热量传递第二定律建立第一边界条件下的一维不稳定导热模型,并用数值分析法进行模型求解。在不同的织物层中... 高温环境条件下,为了避免人体被灼伤,需构建多层织物的专用服装。本文利用热传导定律对高温热防服设计进行数学建模,根据傅立叶热量传递第二定律建立第一边界条件下的一维不稳定导热模型,并用数值分析法进行模型求解。在不同的织物层中所求结果与实际测量数据基本一致。 展开更多
关键词 热传导模型 模拟退火算法 第一边界条件
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高温作业专用服装设计 预览
11
作者 齐月 于天奇 《中国战略新兴产业(理论版)》 2019年第3期0123-0123,共1页
本文基于物理学原理,对由三层隔热材料、一层空气和人体皮肤表面组成的热防护系统进行物理学原理的分析。 再利用数学的方法建立模型,探索高温作业专用服装高温环境中对人体进行保护的规律,找出防护服各层材料的属性和厚 度对隔热和... 本文基于物理学原理,对由三层隔热材料、一层空气和人体皮肤表面组成的热防护系统进行物理学原理的分析。 再利用数学的方法建立模型,探索高温作业专用服装高温环境中对人体进行保护的规律,找出防护服各层材料的属性和厚 度对隔热和减缓热量传播的影响关系,旨在为高温作业防护服的设计与生产提供参考。 展开更多
关键词 热防护服 热传递模型 偏微分方程 离散化 数值求解
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高温作业专用服装设计分析 预览
12
作者 张倩倩 张坤 《科技创新导报》 2019年第7期133-134,共2页
高温环境下工作时,人们需要穿着专用服装以避免灼伤。专用服装通常由三层织物材料构成,记为I、II、III层,其中I层与外界环境接触,III层与皮肤之间还存在空隙,将此空隙记为IV层。为设计这种专用服装,将体内温度控制在37℃的假人放置在... 高温环境下工作时,人们需要穿着专用服装以避免灼伤。专用服装通常由三层织物材料构成,记为I、II、III层,其中I层与外界环境接触,III层与皮肤之间还存在空隙,将此空隙记为IV层。为设计这种专用服装,将体内温度控制在37℃的假人放置在实验室的高温环境中,对环境温度为75℃、II层厚度为6mm、IV层厚度为5mm、工作时间为90min的情形开展实验,测量得到假人皮肤外侧的温度。为了降低研发成本、缩短研发周期,可以通过数学建模确定假人皮肤外侧的温度变化情况,并解决相关问题。 展开更多
关键词 热传导微分方程模型 CURVE FITTING Tool 非线性规划 目标规划模型 专用服装
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基于非稳态导热的高温作业服装设计 预览
13
作者 邓德萍 降培羽 陈智 《河南科技》 2019年第8期40-44,共5页
针对高温作业专用服装设计,本文在考虑降低研发成本和提高服装隔热效果的前提下,根据半无限大物体导热理论,建立了非稳态导热物理模型以及多目标优化模型,并以具有三层织物材料的高温作业服装为例,利用二分法、加权热传导法对模型进行求... 针对高温作业专用服装设计,本文在考虑降低研发成本和提高服装隔热效果的前提下,根据半无限大物体导热理论,建立了非稳态导热物理模型以及多目标优化模型,并以具有三层织物材料的高温作业服装为例,利用二分法、加权热传导法对模型进行求解,得到在环境温度为75℃时的人体温度分布和环境温度为80℃时专用服装材料的最优厚度。最后,以环境温度为75℃时的实测假人皮肤表面温度与模型求解人体皮肤表面温度做相对误差分析。结果表明,模型求出的温度与实测温度拟合效果较好,这也说明基于半无限大物体导热理论的非稳态导热物理模型适用于高温作业服装设计 展开更多
关键词 高温作业 半无限大物体 非稳态导热 加权热传导
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高温作业专用服装传热问题的研究 预览
14
作者 张梦童 魏月超 +1 位作者 罗建春 李俊松 《科技创新导报》 2019年第4期117-118,共2页
本文针对高温作业专用服装设计的问题进行探讨,运用了傅里叶热传导定律、拉普拉斯变换方法和穷举法,建立了半无限长细杆导热模型、基于MATLAB穷举法的厚度优化模型,得出了高温工作服四层材料(包括人体与服装间隙)在高温环境下的温度分... 本文针对高温作业专用服装设计的问题进行探讨,运用了傅里叶热传导定律、拉普拉斯变换方法和穷举法,建立了半无限长细杆导热模型、基于MATLAB穷举法的厚度优化模型,得出了高温工作服四层材料(包括人体与服装间隙)在高温环境下的温度分布求法以及在给定的温度环境和工作时间限制下,确定满足实际科研目标的一层及多层可变材料最优厚度的有效方法,提出合理的厚度优化建议。 展开更多
关键词 温度分布 傅里叶热传导定律 拉普拉斯变换 半无限长细竿导热模型 厚度优化
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基于偏微分方程解的高温作业服装设计 预览
15
作者 李虹宇 王小卉 +2 位作者 陈涛 段惠文 李绪孟 《应用数学进展》 2019年第3期464-472,共9页
本文以热量守恒定律、傅里叶热传导定律、热量公式为理论基础,基于外界温度和体内温度恒定,专用服装各层材料同质的假设,将热在高温作业服装各层的传递简化为沿侧面完全绝热长杆中的传导,以此建立高温作业环境下高温作业服装各层的热传... 本文以热量守恒定律、傅里叶热传导定律、热量公式为理论基础,基于外界温度和体内温度恒定,专用服装各层材料同质的假设,将热在高温作业服装各层的传递简化为沿侧面完全绝热长杆中的传导,以此建立高温作业环境下高温作业服装各层的热传导模型,进而针对不同的设计条件构建了相应的高温作业专用服装II、IV层厚度的优化设计模型,并利用MATLAB提供的遗传算法求解器进行求解。 展开更多
关键词 热传导 偏微分方程 遗传算法
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基于Logistic模型的作业专用服装设计 预览
16
作者 周洋 《电脑知识与技术:学术版》 2019年第3期273-276,共4页
高温环境下工作时,人们需要穿着专用服装以避免灼伤。对专用服装设计研究,主要通过建立数学模型改变其不同隔层材料的参数值,观察不同条件下假人皮肤外侧温度随时间的变化规律,从而为其服装设计提供理论性参考。该文针对2018年全国... 高温环境下工作时,人们需要穿着专用服装以避免灼伤。对专用服装设计研究,主要通过建立数学模型改变其不同隔层材料的参数值,观察不同条件下假人皮肤外侧温度随时间的变化规律,从而为其服装设计提供理论性参考。该文针对2018年全国大学生数学建模竞赛A题的高温作业专用服装设计问题进行求解,运用了热传导理论、围护结构热阻计算及遗传算法,构建了热传导公式和相应的Logistic模型,得出了在题目要求的约束条件下各层的厚度大小的解,最后结合实际给出模型的最优解。 展开更多
关键词 LOGISTIC模型 遗传算法 热传递公式 非线性拟合
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高温作业专用服装的研究 预览
17
作者 王玉婷 秦浩然 +1 位作者 张广浩 张凯森 《应用数学进展》 2018年第12期1583-1592,共10页
本文针对高温作业专用服装设计问题,运用集总参数法、双层玻璃传热模型,建立服装材料温度分布模型、最优化模型、温度差分模型。运用MATLAB、LINGO等软件进行模型求解,得出温度与时间函数关系、以及织物材料的最优厚度。考虑到本文对传... 本文针对高温作业专用服装设计问题,运用集总参数法、双层玻璃传热模型,建立服装材料温度分布模型、最优化模型、温度差分模型。运用MATLAB、LINGO等软件进行模型求解,得出温度与时间函数关系、以及织物材料的最优厚度。考虑到本文对传热方式只考虑热传导方式,故引入补偿系数,减小模型的误差。本模型为高温作业专用服装设计和成本控制提供可靠的依据。本文还可以用于保温玻璃的保温效果预测、建筑物在冬季保温层的隔热效果预测,且本文的精度较高,得到的预测结果比较准确。 展开更多
关键词 高温作业专用服装 集总参数法 差分模型 最优化
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高温作业服装的热传导数学模型分析 预览
18
作者 盖怡臣 梁肖涵 +1 位作者 耿晨豪 顾丽娟 《应用数学进展》 2019年第6期1140-1150,共11页
本文针对高温作业专用服装设计问题,运用热量守恒定律和傅里叶定律,建立专用服装温度热传导模型,并给出从热传导方程的求解,和三维温度分布图。当第II层厚度不确定时,结合建立的热传导方程,使用二分法计算出的最优厚度。当第II层和第IV... 本文针对高温作业专用服装设计问题,运用热量守恒定律和傅里叶定律,建立专用服装温度热传导模型,并给出从热传导方程的求解,和三维温度分布图。当第II层厚度不确定时,结合建立的热传导方程,使用二分法计算出的最优厚度。当第II层和第IV层的厚度不确定时,综合两个变量得到优化模型,并用二分法求解最优厚度,得到最优厚度。结果验证模型具有合理性和优良性。 展开更多
关键词 热传导方程 二分法 高温作业专用服装 最优厚度
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基于BP神经网络及遗传算法对热防护服的优化设计 预览
19
作者 朱家明 莫凌玉 陈倩 《南昌师范学院学报》 2019年第3期1-3,共3页
针对高温作业专用服装设计,首先运用了偏微分、非线性规划及有限差分法等理论或方法,构建了“高温环境—服装—空气层—皮肤”为整体的热传递模型并绘制出温度分布图;其次,根据人体灼伤模型初步得到织物层厚度的最优参数;最后,采用遗传... 针对高温作业专用服装设计,首先运用了偏微分、非线性规划及有限差分法等理论或方法,构建了“高温环境—服装—空气层—皮肤”为整体的热传递模型并绘制出温度分布图;其次,根据人体灼伤模型初步得到织物层厚度的最优参数;最后,采用遗传算法来优化BP神经网络的权值和阈值,然后将这些优化值赋给网络得到优化的BP神经网络,结合MATLAB对非线性厚度函数进行逼近拟合和极值寻优。 展开更多
关键词 热防护服 温度分布 遗传算法 BP神经网络
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