QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 1893|回复: 1
打印 上一主题 下一主题

[建模教程] 2016数学建模国赛A题程序(原创)作者cclplus

[复制链接]
字体大小: 正常 放大
杨利霞        

5273

主题

82

听众

17万

积分

  • TA的每日心情
    开心
    2021-8-11 17:59
  • 签到天数: 17 天

    [LV.4]偶尔看看III

    网络挑战赛参赛者

    网络挑战赛参赛者

    自我介绍
    本人女,毕业于内蒙古科技大学,担任文职专业,毕业专业英语。

    群组2018美赛大象算法课程

    群组2018美赛护航培训课程

    群组2019年 数学中国站长建

    群组2019年数据分析师课程

    群组2018年大象老师国赛优

    跳转到指定楼层
    1#
    发表于 2019-4-10 10:54 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta
    2016数学建模国赛A题程序(原创)作者cclplus
    4 Q# M( z* D' g. K9 w! o) e
    / f9 T2 d3 l+ `& V- ^' t

    # M4 f- D  W' x" gclear all;
    % f2 L' W0 F8 x0 H. _. I9 N. gclose all;
    . x* E1 S4 I: ]: g, s  n) p( pclc
    / E, D( Y& U% `% Tformat long
    ; ~0 T$ J) f% e" K" G; R4 vsyms h S Fw Ff Ff1 a b c d l L F depth n pl m x1 y1 y t distance n a1 b1;
    . e0 o) S8 r( [' tF=[];* u) O# B# ?/ ]- J$ [
    theta=[]; % q4 m+ X% P  c7 ?6 I4 [* Y; m
    v=24; %风速
      P( c4 M7 K: y! x0 Rl=105*10^(-3); %锚链每节链环的长度: Z5 z7 Y. ~3 n* G. v
    L=22.05; %锚链的总长度  k# y6 d- _4 Z  ~2 Z$ M
    num=0; %通过更改不在海床上的链节数得到一个最优解/ R; r+ g& H5 b) L2 a/ P8 U
    num1=round(L/l);
    : k6 k! E& `4 s9 |0 Ynum2=0;
    : a% m, @2 v! ^' A0 Mlin=0/180*pi; %第一个链节与水平方向的夹角
    , j4 _* r5 j  C7 n. Ilin1=90/180*pi;4 m- L0 d6 s6 I# r
    lin2=0;
    % a! v" J+ ^2 Z& B6 d* O2 Pm2=1200; %重物球质量
    8 i$ r. F8 O1 V8 S+ Q( k9 O. Bpg=7.7*10^3; %重物球的密度(单位:kg/m^3)$ q' [! I) C' W+ U9 R  |$ ~% ^' x
    depth=20; %水深5 h( T: Y5 l# V5 j7 r; {
    pl=7; %锚链单位长度的质量
    + F: J2 W( Z; W2 jvh=0; %海水流速$ {. k' v/ ~  F6 K  I
    g=9.8; %可通过改变此语句来修改重力加速度,单位为m/s^27 D! ^/ o8 U' r% z( u
    p=1.025*10^3; %海水密度+ U3 f# h# G  @6 d; ?
    M=1000; %浮标质量
    ; S* s1 {; ^, y! g1 `, Vm=10; %钢管质量, ^' n8 ~& u! d# t4 z" ]: \9 P# k0 U  z; n
    m1=100; %设备和钢桶总质量5 @5 i- _* C, l: l' \
    y=0;
    4 L! t% c+ l, x& ]( E" f: }  ?. l1 u: Z1 Xd=1;
    2 K+ {& H( E1 P$ Dj1=0;
    : B, D- Z9 [' |7 Q5 ^  p9 C6 Nj2=0;" s% Q! L! C$ d7 H1 f
    while(abs(y-d)>0.005)%在这里选择所需要的精度,* |' w1 [; z( K
    if (y>d)&&(num<round(L/l))
    9 Q" j  T5 p( \# h% H6 d8 vnum1=num;
    " C2 [0 _0 t2 I- P& W5 ]$ Onum=round((num1+num2)/2);, |4 h: \/ b0 \
    elseif (y<d)&&(num<round(L/l));+ _( y- l: x6 z6 g' T- O+ K
    num2=num;8 _- q5 a8 p  f- p' r3 x+ _) b
    num=round((num1+num2)/2);/ j4 d# j) E0 \6 C4 j
    elseif (y<d)&&(num==round(L/l))* y) S5 m+ k& @6 S0 M0 f
    lin2=lin;$ R0 l1 l- t9 T0 k; f3 |6 X
    lin=(lin1+lin2)/2;( o0 g( V, L/ R: U
    elseif(y>d)&&(num==round(L/l)): z- F2 j( t  t1 k/ ?, I9 |+ }
    lin1=lin;
    ' Y/ f# P" Z2 K4 S7 s' tlin=(lin1+lin2)/2;) ]7 F2 j8 f( [/ T  A& Y8 ?- u
    end
    . r. z5 v# d; l: ]) o# Z%钢桶受到的浮力
    1 h2 L7 q# l! `# ]/ m! WFf1=p*g*pi*(0.3/2)^2;# n9 Y) i( L! W: S( I
    %钢管收到的浮力4 ]" P) J+ r2 i
    Ff2=p*g*pi*(0.05/2)^2;
    . }" T7 p7 }9 C0 B! }% M3 J& a%重物球所受浮力
    ' K7 w$ n& C) G# J8 RFfg=p*g*m2/pg;3 r. N! q- W& u, v2 C
    %重物球所受海水水流力6 R& k) M& k9 m1 Y
    Fhg=374*pi*((m2/pg/3/4)^(1/3))^2*vh^2;; [8 I& |8 Y; N+ _
    %风对浮标受力面的投影面积. |+ T$ B0 m) r$ Y9 V) I
    S=2*(2-h);
    ; A' r5 N3 e4 ~, v& h%风对浮标产生的力
    9 \9 \( `1 |, F% @1 PFw=0.625*S*v^2;/ q7 h4 n2 E9 O9 Z  X6 U$ O" w1 v
    %浮标在水中的体积
    . ^+ i7 y5 r- B! P. R) b1 mV=pi*(2/2)^2*h;5 L) d% _0 M# S  C  P3 M
    %浮标所受到的浮力
    ) J0 C6 q- m) d$ r1 dFf=p*g*V;3 t; d0 ]3 N# p, m
    %浮标受到海水的近似水流力7 n" h3 h& \7 J, X3 W0 }6 \
    Fb=374*2*h*vh^2;5 f7 D( i+ ^7 n: ^4 D" F+ x
    %钢桶受到海水的近似水流力) @7 M  t7 O6 P( ^: a9 L8 x
    Fs1=374*0.3*vh^2;  E; e$ a6 G) O7 ?( h
    %钢管受到海水的水流力的近似值
    % @/ z9 N/ l  vFs=374*0.05*vh^2;
    1 S$ u3 T; M; q) Y! E" c%浮标浸没水中的高度9 {6 f; c. N8 v  D$ @6 z
    if num==round(L/l)
    % b  E8 P. A+ u# r3 E- jh=(m2*g+M*g+4*m*g+m1*g-Ff1-4*Ff2-Ffg+pl*L*g+(Fhg+4*Fs+Fs1)*tan(lin))/(p*g*pi-(1.25*v^2+374*vh^2)*tan(lin));
    , U. _3 j3 T5 S( j( Xelse
    2 Q, _& i9 C( g* o; z6 Uh=(m2*g+M*g+4*m*g+m1*g-Ff1-4*Ff2-Ffg+num*pl*l*g)/(p*g*pi);6 v/ g5 q# W' y
    end
    9 ^( _% F5 Y8 p$ f7 k, ga=Fw+Fb;! c8 K! x. x& S2 s
    b=-M*g+Ff+(Fw+Fb)*tan(lin);$ H+ ~9 W5 u$ _
    if j1==0, u4 ]) e9 X/ g
    a=eval(a);* ^% V( B! h9 L7 h. f( l; [
    b=eval(b);1 y7 L- S1 W5 _7 M
    else1 u1 [  W7 |5 v; ]) @) o! S6 G) q
    end) e+ H. X8 s2 n5 G1 g. B
    F(1)=sqrt(a^2+b^2);
    0 z- ^: n' p+ g; P" V$ T2 ^9 atheta(1)=atan(b/a);% t$ y5 y% |9 G( m, c% T, U
    n=0;
    ( b2 G3 b2 i+ p$ u8 zfor i=1:4& G* ^  V& B. O( r1 `7 g
    %钢管受到海水的水流力( n! H; b: H0 T
    Fh(i)=374*0.05*sin(theta(i));
    + k$ V: f& ^0 d& G# In=n+Fh(i);1 `  i/ B# ]# U( ^9 z' _
    a=Fw+Fb+n;7 Q' H; ?8 S  g
    if j1==0: \; X* Z; L+ n
    a=eval(a);1 ^' w4 D: u# Y" t+ i" W- I
    else
    0 f& n% U1 G. q: q* cend
    / I/ B4 ]& y3 g) Q; Jb=F(i)*sin(theta(i))+p*g*pi*(50*10^(-3)/2)^2-m*g;
    1 x+ m! X7 ~# U! ~6 H% D& mF(i+1)=sqrt(a^2+b^2);
    # ^+ d! F( o$ k0 I/ {theta(i+1)=atan(b/a);0 t' [1 x" [7 L5 U. |6 T
    end
    - ~8 O  `. e* [5 C' Q1 Y6 Ec=0;9 X" ]4 S6 J4 x( {6 I
    for i=1:5, R7 a7 Z0 C) k1 z7 F
    c=c+sin(theta(i));7 u! k: S: ?! C4 r- @
    end
    $ L9 K4 m5 E  W8 Jd=depth-c-h;
    ) a( w' }+ z! T5 ^9 O# W! l" l9 ty1=lin;; _) w9 L; i* C6 ^; f% G; N
    distance=0;
    & u) C( b  ?4 a( Vif num==round(L/l)- [2 \1 O) `% Z
    y=l*sin(y1);
    4 u1 [, ^: |, N) {8 M1 Rx1=Fw/sqrt(1-(sin(y1))^2);+ Q* G: ~' U6 w' c
    for i=1:num-15 x6 N; C& f8 b3 k1 L
    m=(x1*sin(y1)+i*pl*l*g)/sqrt((x1*sin(y1)+i*pl*l*g)^2+Fw^2);4 V/ [- J% M! @0 N# `+ B
    m=m*l;) \. S& m+ i0 ^" ^# b9 i" Z, F6 t
    y=y+m;
    9 A( B! F; X8 p3 @n=Fw/sqrt((x1*y1+i*pl*l*g)^2+Fw^2)*l;. d9 ~. u+ W: e# i. ]5 n
    if j1==0/ _4 h! o1 }1 ]4 D4 B9 @6 a
    n=eval(n);
    6 W) G# k+ N( ~: @else5 n- E8 P2 s& p; s; M: X8 Z
    end
    , o3 [' W' f( gdistance=distance+n;
    3 y' d" D  |' `  B- i) @& `) cif j1==0
    / \9 Q0 Y* A0 Z' p! \3 dy=eval(y);1 Q/ o1 Q- ~; @% f3 C7 W
    else; p/ n: C4 r( E  K( S/ Y+ i' a% Y
    end
    3 V" \- M# [# A' k  Y' L" gend$ p. M, K$ _" K) O$ h2 w
    else6 o: A- L. D5 Y4 {7 s
    y=y1*l;
    ( u; |- K( o5 |3 I- L9 udistance=(round(L/l)-num)*l;1 X- j0 [7 M4 c% s; j2 P7 U% v
    for i=1:num) j5 f$ [! {2 T% V, G+ N7 _
    x1=Fw/sqrt(1-(sin(y1))^2);
    / f- ?. p1 W* W! Om=(x1*y1+i*pl*l*g)/sqrt((x1*y1+i*pl*l*g)^2+Fw^2)*l;
      M  i( P/ d. |* b% j- Iy=y+m;
    ' ]  h6 _1 ~3 ^( [* Q* Z  ~n=Fw/sqrt((x1*y1+i*pl*l*g)^2+Fw^2)*l;6 `+ x! p* q0 x. y
    if j1==06 W. {" x# ~3 B; e* l6 T
    y=eval(y);
    " I* S: {; [  `* j- W: `n=eval(n);. ^( l6 L+ z9 p( C8 u, w
    else1 L" m. d  n% N; D( F
    end
    3 L# |' J0 I- b# tdistance=distance+n;
    ( C, M' A! U- z% B0 kend
    7 }& B' |; S; s% O6 E+ F5 Mend
    ( b" Y6 O7 D1 W4 E. s# v  Rm=0;% V2 w/ S- `; E. ~) k- p: y
    j1=1;
    ! p, v: t. {5 [j2=j2+1;/ b' ]4 d- U9 a8 _% i: S$ e
    end: O- Q6 L3 g  x
    %钢桶受到的浮力+ Z4 f, r, K. W0 G! ^
    Ff1=p*g*pi*(0.3/2)^2;4 L4 M& y8 q8 u$ g" r
    %钢管收到的浮力
    0 ?0 Y9 q! D9 f: IFf2=p*g*pi*(0.05/2)^2;
    9 q5 I' n; t) b1 }' o, V%重物球所受浮力
    , R# V5 T/ `7 R" lFfg=p*g*m2/pg;& t' u  Z- p2 X, @9 H" n# N
    %重物球所受海水水流力
    # t4 ]/ g0 A3 J" [Fhg=374*pi*((m2/pg/3/4)^(1/3))^2*vh^2;
    ; R; b7 {' e! o; Y# C* \3 y%风对浮标受力面的投影面积( H- F6 Z! m" F- Y; _9 p- R" F
    S=2*(2-h);
    0 q1 X+ X( c7 i1 C1 f* ~3 L4 a/ S' f5 E  d%风对浮标产生的力8 }& h; a' S: T( _# \( b/ T
    Fw=0.625*S*v^2;
    7 D) |* V) y; H6 N%浮标在水中的体积4 y9 }* ~* S: a% u9 m# j4 o
    V=pi*(2/2)^2*h;
    # t) o% `1 y) Y* f%浮标所受到的浮力
    6 B5 r* l0 W+ lFf=p*g*V;9 G' J0 n1 y  j- i% M
    %浮标受到海水的近似水流力
    1 H4 R/ x% D, h6 r  `Fb=374*2*h*vh^2;4 d( H4 J3 s/ S) T! d5 H& v$ P* U. T1 V  I
    %钢桶受到海水的近似水流力
    5 f5 N$ o: E+ G1 sFs1=374*0.3*vh^2;8 Z5 v0 ^1 ]5 {% {2 n: N% z: S
    %钢管受到海水的水流力的近似值
    # V+ m5 v2 a1 y) j5 z  k' iFs=374*0.05*vh^2;' n+ l' G) C& F3 a
    %浮标浸没水中的高度, S5 o: m+ a$ V0 c
    if num==round(L/l)
    9 d3 e- P! I+ I3 N9 b5 {h=(m2*g+M*g+4*m*g+m1*g-Ff1-4*Ff2-Ffg+pl*L*g+(Fhg+4*Fs+Fs1)*tan(lin))/(p*g*pi-(1.25*v^2+374*vh^2)*tan(lin));
    & }6 P7 @! \, D- k) _/ Uelse
    ) I" w- b7 W! Z  e: n+ Xh=(m2*g+M*g+4*m*g+m1*g-Ff1-4*Ff2-Ffg+num*pl*l*g)/(p*g*pi);
    ' Z4 z' F7 d7 Z. {5 m6 Rend
    # Q" ]6 Y) n$ b9 N) ]+ da=Fw+Fb;5 V& U4 m! E- V4 O/ `
    b=-M*g+Ff+(Fw+Fb)*tan(lin);+ b3 G- f& G( R: l% z
    F(1)=sqrt(a^2+b^2);: C5 q* l' t$ K0 S7 o0 b! Z# p
    theta(1)=atan(b/a);( [( ?& @% |) `! ]2 y+ ~3 Z: {
    n=0;, m3 S: x6 Z- k# }+ P
    for i=1:4
    ) ~* S4 ~) ?6 A- C# D5 S5 L- m%钢管受到海水的水流力
    0 V2 a* P; }9 u7 F+ ]Fh(i)=374*0.05*sin(theta(i));* O. q# P8 H5 s1 d
    n=n+Fh(i);8 R; `- ?' \5 w8 W8 o
    a=Fw+Fb+n;
    $ x, |7 Q) K# V+ r# `: {  wb=F(i)*sin(theta(i))+p*g*pi*(50*10^(-3)/2)^2-m*g;) S# }  n3 [. U9 L* v2 g1 u
    F(i+1)=sqrt(a^2+b^2);$ w3 `  M3 u! p' T% U* @; d
    theta(i+1)=atan(b/a);2 C* q5 i2 C$ l& r+ |
    end9 l' p. ]6 H; I4 G7 n* }9 ]
    disp('输出钢管和钢桶的倾斜角度(角度制)')
    / ?0 Y8 U: m  Z! Xth=90-theta*180/pi, D" E! m9 K4 X3 D' R- `: i5 \
    m=85*pi/180;
    - ^5 C' ?$ L" Iif theta(5)>m  P. g$ ^& |1 S$ k0 x3 x
    disp('钢桶的倾斜角足够小,测量准确')
    ' h2 T- J' k# x" v3 ^% ?1 Velse
    3 Q' A  E# o5 J8 N* Bdisp('钢桶的倾斜角过大')# }9 v# ?# G2 w; P, n' I- K
    end1 |: O+ R0 I0 d5 K% s! e7 C3 I
    c=0;
    7 W' [" j" C' }, p; k; afor i=1:5
    4 p) s% k3 y  I+ {! Sc=c+sin(theta(i));: r( h' j) J  k7 b* \& c
    end
    7 d' p1 A1 K7 ~+ }3 k- {0 s- Pd=depth-c-h;
    $ s" R  w+ h8 y+ x% Wy1=lin;
    ! }; v  A$ ]  n7 L3 @distance=0;
    , z( _/ u! ^- k* Y7 y! nif num==round(L/l)" h. E+ A, p8 w
    y=l*sin(y1);5 a1 ^/ m9 [0 v' c) ?5 h; o
    x1=Fw/sqrt(1-(sin(y1))^2);2 a" Y5 @1 L: L; n8 `/ m8 T
    for i=1:num-16 i/ k7 a, [+ D7 v) S2 R
    m=(x1*sin(y1)+i*pl*l*g)/sqrt((x1*sin(y1)+i*pl*l*g)^2+Fw^2);
    4 C. Q5 |& w, R- D' x3 dm=m*l;
    ) z# d; Z1 `9 ay=y+m;
    ) o- p; R+ ]" l8 j5 x, `' D5 an=Fw/sqrt((x1*y1+i*pl*l*g)^2+Fw^2)*l;/ G) C: I5 ~1 @  u$ h, O
    distance=distance+n;% q* G3 p8 e; w
    plot(distance,y,'o'); A5 s9 n& h: ^( @" F  T# ?
    hold on% `  _1 r$ c% V
    end
    2 d- ~) j8 N2 x# ]  e9 L9 v/ g- ielse
    : K$ v; L5 W9 b) }7 j0 my=y1*l;; ?, R1 C$ y: h: ]
    for i=1:round(L/l)-num& n- G, q/ M+ i' ^) Q" P
    distance=i*l;( x! a. u" W# w1 K
    y=0;6 L$ i1 ]7 }8 P
    plot(distance,y,'o')5 h$ a. B; S+ V3 f
    hold on
    $ Y5 Y$ h) q4 s* o" ^1 z# qgrid on1 V# d3 y0 A3 t" d5 z
    end
    1 L, R  f$ |, J* x  ^0 Y* e, q) ~for i=1:num$ K3 {$ c+ Y7 r6 L- G
    x1=Fw/sqrt(1-(sin(y1))^2);
    , m7 I% W: V6 D2 K* ~# H! O# _m=(x1*y1+i*pl*l*g)/sqrt((x1*y1+i*pl*l*g)^2+Fw^2)*l;
    4 Y+ K0 b" |! V  ^; N! By=y+m; . g) ?$ K, z' s+ Y
    n=Fw/sqrt((x1*y1+i*pl*l*g)^2+Fw^2)*l;
    8 n! j2 D4 [& z0 d4 J2 }8 z$ zif j1==0( m. U) C# b1 M7 C) b5 E5 C& ^
    y=eval(y);+ j9 x  {% |0 [" D8 J
    n=eval(n);* `  \+ G, `/ S0 A& u; ]
    else1 Z) t$ `" U" y9 p) Q: ?
    end5 v7 k0 n% ~( }3 u( ?
    distance=distance+n;
    ) A7 n; a  _* m  {4 o/ B- {/ W( Fplot(distance,y,'o')
    2 W5 y9 @9 R$ C& xhold on4 o+ p& W, t/ H$ `
    end
    8 [' g3 q/ s7 i1 `5 Qend/ f7 u% O( H5 L9 o$ C- G! C
    m=0;8 C3 a- p* l+ a4 P
    for i=1:5. ^7 H: d- v; I: J# k- ^* W
    m=m+cos(theta(i));
    & @: a7 \! [- F: i& X/ p& mend0 @/ ^" o( C. Q$ _  E
    %浮标的运动半径
    - x6 s! u; s5 Sdisp('输出浮标的运动半径')
    / f- ]& i3 e: h5 v2 _( ians=distance+m
    # M( Q5 r9 I' R# d# o' S
    / G7 T6 s9 u4 N  S5 V) s1 F  |
    / }1 K+ H$ g5 D# y# ~
    ' L; P" B: g8 G$ e' Y2 ]+ z. Z* H# V9 k" l$ [7 T1 G0 \# l1 y. H  C
    " }( V: B3 P$ ^  p

    ) v7 R' ^3 @1 r8 w  w
    + D( }  ]& L7 v

    2018全国数学建模总结.docx

    17.26 KB, 下载次数: 0, 下载积分: 体力 -2 点

    zan
    转播转播0 分享淘帖0 分享分享0 收藏收藏0 支持支持0 反对反对0 微信微信
    571334077        

    0

    主题

    3

    听众

    63

    积分

    升级  61.05%

  • TA的每日心情
    无聊
    2019-7-19 21:24
  • 签到天数: 10 天

    [LV.3]偶尔看看II

    网络挑战赛参赛者

    回复

    使用道具 举报

    您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册地址

    qq
    收缩
    • 电话咨询

    • 04714969085
    fastpost

    关于我们| 联系我们| 诚征英才| 对外合作| 产品服务| QQ

    手机版|Archiver| |繁體中文 手机客户端  

    蒙公网安备 15010502000194号

    Powered by Discuz! X2.5   © 2001-2013 数学建模网-数学中国 ( 蒙ICP备14002410号-3 蒙BBS备-0002号 )     论坛法律顾问:王兆丰

    GMT+8, 2025-6-14 22:45 , Processed in 0.463020 second(s), 58 queries .

    回顶部