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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机应用多媒体课件,Ch3 材料科学与工程中 ,物理场计算机分析,3.1温度场计算机分析,3.2浓度场计算,3.3微分方程数值求解,3.1温度场计算机分析,一、根本定律,三种热量传递方式：导热、对流、辐射,3.1温度场计算机分析,二、导热微分方程及边界条件,求解导热问题需要：导热微分方程+定解条件(几何条件、物理条件、初始条件、边界条件),1.导热微分方程,3.1温度场计算机分析,二、导热微分方程及边界条件,2.初始条件,3.边界条件,3.2 浓度场计算,一、Fick第一定律,指扩散物质的量J，即在单位时间通过单位面积上的扩散物质量，与扩散方向上的浓度梯度,成正比，一维方向上的扩散方程为：,D为扩散系数，“-表示扩散方向与浓度梯度方向相反。,3.2 浓度场计算,二、Fick第二定律,当扩散过程没有到达稳定状态，即扩散系统中的物质浓度随时间而改变，那么方程为：,3.3微分方程数值求解,一、导热问题求解,方程及条件确实定,网格划分、确定节点,写出平衡关系，建立离散方程组,方程组的求解,二、非导热问题求解,Ch4 计算机在材料科学与工程 控制中的应用,4.1计算机控制系统的组成,根本概念：,计算机控制系统是用计算机(通常称为工业控制计算机)来实现工业过程自动控制的系统。,什么是自动控制?自动控制系统由哪些局部组成?,4.1计算机控制系统的组成,设定值,控制器,D/A,执行,机构,被控,对象,A/D,计算机,+,执行机构,被控变量,图4.1 计算机闭环控制系统结构图,4.1计算机控制系统的组成,工作原理可归纳为以下三个步骤：,(1)实时数据采集,对测量变送装置输出的信号经A/D转换后进行处理。,(2)实时控制决策,对被控变量的测量值进行分析、运算和处理，并按预定的控制规律进行运算。,(3)实时控制输出,实时地输出运算后的控制信号，经D/A转换后驱动执行机构，完成控制任务。,什么是实时控制?,上述过程不断重复，使被控变量稳定在设定值上。,4.1计算机控制系统的组成,硬件系统,工业控制机,生产过程,指按生产过程控制的特点和要求而设计的计算机它包括硬件和软件两局部。,包括被控对象，测量变送、执行机构、电气开关等装置。,生产过程,图4.2 计算机控制系统的组成框图,4.1计算机控制系统的组成,接收输入的指令和工业对象的信息，向系统各局部发送命令和数据。,包括显示操作台、屏幕显示器(CRT)或数码显示器、键盘、打印机、记录仪等。,从被控对象采集的模拟量或数字量信号转换为计算机能够接收的数字量,生产过程包括被控对象，测量变送、执行机构、电气开关等装置。,包括磁盘、光盘、磁带，主要用于存储大量的程序和数据。,将计算机的处理结果转换成可以对被控对象进行控制的信号。,图4.3,计算机控制系统的组成框图,4.1计算机控制系统的组成,工业控制机硬件：,硬件是指计算机本身及外围设备。,计算机硬件,过程输出接口,计算机,过程输入接口,存储器,人机接口,4.1计算机控制系统的组成,软件系统：,软件是指能完成各种功能的计算机程序的总和.,软件,系统软件,应用软件,是专门用来使用和管理计算机的程序，包括操作系统、监控管理程序、语言处理程序和故障诊断程序等。,应用软件是用户根据要解决的实际问题而编写的各种程序。,4.2,计算机控制系统的应用类型,计算机控制系统,分级控制系统,数据采集系统,现场总线控制系统,集散型控制系统,计算机监督控制系统,根据应用特点、控制功能和系统结构，计算机控制系统主要分为六种类型,直接数字控制系统,Ch5 计算机在企业管理中的应用,5.1管理信息系统概念,5.2材料数据库举例,5.1管理信息系统概念,定义：,管理信息系统是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其他的办公设备，进行信息收集、传输、加工、存贮、更新和维护，以企业战略竞优、提高效益和效率为目的，支持企业高层决策、中层控制、基层动作的集成化的人机系统。,5.1管理信息系统概念,概念图,5.1管理信息系统概念,开展,统计系统：仅对原始数据进行简单统计，生成统计结果。,数据更新系统：如美国航空公司的SABRE预约定票系统建成于1950-1960。,状态报告系统：如IBM的公用制造信息系统,数据处理系统：又叫电子数据处理系统EDPS、业务处理系统TPS。,5.1管理信息系统概念,开展,知识工作KW和办公自动化系统OAS：创造和生产知识的系统。,决策支持系统DSS：强调辅助决策，如主管经理支持系统、纺织厂配棉计算决策支持系统。,专家系统ES：如美国的传染病疹断系统，探矿系统等。,智能决策支持系统：DSS加人工智能。,5.1管理信息系统概念,结构概念结构,5.1管理信息系统概念,结构功能结构,5.1管理信息系统概念,结构软件结构,实现各功能的软件系统或模块所组成的系统结构。,结构硬件结构,硬件的组成及其联接关系。,5.1管理信息系统概念,管理是为了某种目标，应用一切思想、理论和方法去合理地方案、组织、指挥、协调和控制他人，调度各种资源，如人、财、物、设备、技术和信息等，以求以最小的投入去获得最好或最大的产出目标。,信息是经过加工处理后的数据，它对接收者的行为能产生影响，对接收者的决策具有价值。,系统是一些部件为了某种目标而有机地结合的整体。目标、部件、联结是不可缺少的因素。,5.2 材料数据库,1.数据库系统根本概念及特点,数据data,是人们为了反映客观世界而记录下来的可被鉴别的符号，包文字、数字、图表、图片等。,信息information,是客观世界的事物在人脑中抽象的反映，是经过加工处理后对客观世界产生影响的数据。,5.2 材料数据库,1.数据库系统根本概念及特点,数据处理,是对各种类型的数据进行收集、存储、分类、计算、加工、检索和传输的过程。数据信息数据处理,三者之间的关系：,数据,信息,数据处理,5.2 材料数据库,1.数据库系统根本概念及特点,数据库DB,数据库是以一定的组织形式存放在计算机存储介质上的相互关联的数据的集合。描述事物本身和事物之间的联系。,数据库系统DBS DataBase System,是指引入数据库后的计算机系统。,构成：计算机硬件系统、软件系统、数据、人员。,5.2 材料数据库,1.数据库系统根本概念及特点,数据库管理系统DBMS,数据库管理系统是对数据库进行管理的软件系统，简称为DBMS(DataBase Management System，是一种关系数据库管理系统。,功能：增、删、查、改等。,其它关系数据库还有：,大型 DBMS：Sybase、Oracle、SQL Server,小型 DBMS：Access、FoxBASE、FoxPro,5.2 材料数据库,1.数据库系统根本概念及特点,数据库应用系统,是指系统开发人员利用数据库系统资源开发出来的，面向某一类实际应用的应用软件系统。,如：教学管理系统、人事管理系统、财务管理系统等。,5.2 材料数据库,1.数据库系统根本概念及特点,数据库应用系统,数据、数据库系统、数据库管理系统的关系：,数据库系统包括数据库管理系统和数据。,5.2 材料数据库举例,阻燃材料在消防事业中有着重要的应用。大量的阻燃材料急需功能强大的数据管理系统。阻燃材料数据库实现了阻燃材料信息的查询、浏览以及管理等功能。,
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