动力学系统

动力学系统
动力学系统

PASCO 实验

Experiment 1 Dynamics Cart Accessory Track Set

实验一 动力学系统

Experiment 1 Acceleration and Harmonic Motion

实验1 加速度和简谐振动

Equipment Needed:

-Dynamics Carts with Mass (ME-9430)

-Spring -Base and Supported rod (ME-9355) -Mass balance -Acceleration sensor -50 Newton force sensor -Motion sensor

-Dynamic Cart Track with End stop and Pivot clamp

Purpose

目的

The Purpose is to measure the period of

oscillation of a spring and mass system on an incline at different angles and compare it to the theoretical value and verify Newton’s Second Law, F=ma. (See Figure 1)

目的是测量不同倾角的斜面上的弹簧和物

体系统的振动周期,并验证牛顿第二定律,F=ma 。(看图1) Theory

理论

For a mass attached to a spring, the theoretical period of oscillation is given by

k

m T π

2= 对于弹簧上的物体,振动的理论周期为

k

m T π

2= where T is the time for one complete back-and-forth motion, m is the mass that is oscillating, and k is the spring constant.

这里T 是一个来回运动的时间,m 是振动质量,k 是弹簧常数。

Figure 1

According to Hooke’s Law, the force exerted by the spring is proportional to the distance the spring is compressed or stretched, F=kx, where k is the proportionality constant. The spring constant can be experimentally determined by applying different forces to stretch the spring different distance. When the force is plotted versus distance, the slope of the res ulting straight line is equal to k.

According to Newton’s Second Law, F=ma. F is the net force acting on the object of mass m and a is the resulting acceleration of the object.

根据虎克定律,弹簧产生的力与弹簧被压缩或伸长的距离成正比,F=kx,这里k是比例常数。这样在实验上,可以通过施加不同的力让弹簧压缩或伸长不同的距离来确定。作力—距离的图,直线的斜率就等于k。根据牛顿第二定律F=ma, F是作用在物体m上的外力,a是物体的加速度。

Procedure步骤Measurement to find the Theoretical period 找到理论周期的测量

①Use the balance to find the mass of the cart and the Acceleration sensor, Record this value M.

用天平称出小车和加速度传感器的质量,记下这个值M。

②Set the cart on the track and attach a spring to one end of the cart by inserting the end of the spring in the hole provided in the cart. Then attach the other end of the spring to the end of the track.

把小车放在导轨上,把弹簧的一端插入小车的孔中,把弹簧和小车连在一起。然后把弹簧的另一端与导轨的末端连在一起。

③Incline the track by raising the end of the end of the track that has the spring attached. As the end of the track is raised the spring will stretched. Keep the angle of inclination of the track small enough so the spring is not stretched more than half the length of the track. Record the equilibrium position L0.

抬高与弹簧相连的导轨的末端,让导轨倾斜。导轨的末端升高后,弹簧会伸长。让导轨的倾角足够小,这样,被拉长的弹簧的长度不超过导轨长度的一半。记下平衡位置L0。

④Computer Setup: 计算机设置

1. Connect the Science Workshop interface to the computer, turn on the interface, and turn on the computer.

把科学工作站接口连到计算机上,打开接口,打开计算机。

2. Connect the force sensor’s DIN plug into Analog Channel A of the interface, the motion sensor’s digital plug into Channel 1 and 2.

把力传感器的模拟插头接到接口的A通道,把运动传感器的数字插头接到通道1和2。

3. Open the Science Workshop document, let it be required working conditions.

打开科学工作站文件,让它处于所需的工作状态。

lick the “REC” button, the computer starts to record data. Drag the cart to stretch the spring, in the graph of Force(N) versus position(m),the slope of the line is equal to the effective spring constant, k.

点击“REC”按扭,计算机开始记录数据。拖动小拉长弹簧,在力-位移的图中,斜率就是弹簧常数k。

Measuring the Experimental Period测量实验周期

⑥Computer Setup: 1.Connect the Science Workshop interface to the computer, turn on the interface, and turn on the computer. 2.Connect the force sensor’s DIN plug into Analog Channel A of the interface, the acceleration sens or’s DIN plug into Analog Channel B. 3. Open the Science Workshop document, let it be required working

计算机设置:1. 把科学工作站接口连到计算机上去,打开接口,打开计算机。2.把力传感器的模拟插头接到接口的通道A,把加速度传感器的插头接到通道B。3. 打开科学工作站文件,让它处于所需的工作状态。

conditions.

⑦Displace the cart from equilibrium a specific distance and let it go. Click the “REC” button, the computer starts to record data. In the graph of Force(N) versus Time(s), you can get the oscillating experimental period.

让小车离开平衡位置一段距离后松手,点击“REC”按扭,计算机开始记录数据。在力-时间的图中,你可以得到振动的时间周期。

⑧Compare the graph of Force(N) versus

Time(s) to the graph of Acceleration(m/s/s)

versus Time(s).

比较力-时间的图和加速度-时间的图。

Change the angle of the incline and repeat

Steps 7 and 8.

改变斜面的倾角,重复步骤7和8 Calculations 计算Theoretical Period理论周期

①Plot force versus displacement. Draw the best-fit straight line through the data points and determine the slope of the line. The slope is equal to the effective spring constant, k. k=______

作出力—位移的图,通过数据点作出最合适的直线,确定直线的斜率。斜率就是弹簧的弹性系数,k。k=_____

Using the mass of the cart and the spring constant, calculate the period using the theoretical formula. T=______

用小车的质量和弹簧常数,用公式计算理论周期。T=_____

Experimental period实验周期

②In the Step 7, you can get the average time for 5 oscillations, dividing the time by 5 is the experimental period.

在步骤7中,你可以得到5次振动的时间,把这个时间除以5 就得到实验周期。

Question 问题

①Does the period vary as the angle is

changed?

周期会随着倾角的改变而改变吗?

②How do the experimental values compare

with the theoretical values?

比较实验值和理论值,结果如何?

③Does the equilibrium position changes as

the angle is changed?

随着倾角改变平衡位置会改变吗?

④What would be the period if the angle was

90 degree?

如果倾角变为90度,周期将是多少?

Experiment 2: Conservation of Linear Momentum

实验2 动量守恒EQUIPMENT NEEDED 所需仪器

Science Workshop_ Interface 科学工作站

motion sensor (two) 运动传感器(2)

collision cart (two) 碰撞小车(2)

adjustable feet, track (two) 可调的脚(2),导轨track, 2.2 meter 轨道,2.2m

balance (for measuring mass) 天平(用于测量质量)PURPOSE 目的

The purpose of this laboratory activity is to investigate the momentum of two carts before and after an elastic collision.

本实验的目的是研究两个小车发生弹性碰撞之前和之后的动量。

THEORY 原理

Momentum is conserved during collisions. The momentum of an object is the product of its mass and its velocity. By the law of Conservation of Momentum, the sum of the moment in a system prior to a collision (or other interaction) equals the sum of the moment in the system after the collision.

m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

碰撞中动量是守恒的。一个物体的动量等于它的质量与速度的乘积。根据动量守恒定律,碰撞(或其它相互作用)前一个系统中的动量之和等于碰撞后这个系统中的动量之和:

m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

If external forces such as friction are ignored, the sum of the moment of two carts prior to a collision is the same as the sum of the moment of the carts after the collision.

如果忽略外力(如摩擦力),碰撞前两个小车的动量之与碰撞后这两个小车的动量之和应该相等。

PROCEDURE 步骤

①Level the track by setting a cart on the track to see which way it rolls. Adjust the leveling feet at the end of the track to raise or lower that end until a cart placed at rest on the track will not move.

把小车放在导轨上,看它朝哪个方向滚动,依此水平校准导轨。升降导轨的末端调节其水平尺寸直到小车放在导轨上静止。

②lace the apparatus as the following figure. 按下图放置仪器。

③Computer Setup:计算机设置

④Connect the Science Workshop interface

to the computer, turn on the interface, and turn on

the computer.

把科学工作站接口连到计算机上,打开接

口,打开计算机。

Figure 1

Connect one motion sensor’s plugs into

Channel 1 and 2 of the interface, the other motion

sensor’s plugs into Channel 3 and 4.

把运动传感器的插头接到接口的通道1和

2,另一个运动传感器的插头接到通道3和4

2. Open the Science Workshop document, let

it be required working conditions.

打开科学工作站文件,让它处于所需的工

作状态。

⑤Click the “REC” button. T he computer

starts to record data. In the following three cases,

show graph of velocity(m/s) versus time(s):

点击“REC”按扭。计算机开始记录数据。

在下面三种情况下,作出速度-时间图。

Case 1: Place one cart at rest in the middle of the

track. Give the other cart an initial velocity

toward the cart at rest.

情况1:把一辆小车静止地放在导轨的中央。给

另一小车一个初速度,速度方向朝静止的小车。

Case 2: Start the carts with one at each end of the

track. Give each cart approximately the same

velocity toward each other.

情况2:把每个小车分别放在导轨的末端。给

每个小车朝着对方大约相同的速度。

Case 3:Start both carts at one end of the track.

Give the first cart a slow velocity and the second

cart a faster velocity so that the second cart

catches the first cart.

情况3:把两个小车放在导轨的同一端,给第一

个小车较小的速度,第二个小车较大的速度,

这样第二个小车可以赶上第一个小车。

⑥Put two mass bars in one of the carts so 把两块砝码放在其中的一个小车上,这样

that the mass of one cart(3M) is approximately three times the mass of the other cart(M). 这个小车的质量3M为另一个小车质量M的3倍。

⑦Click the “REC” button, the computer starts to record data. In the following four cases, show graph of velocity(m/s) versus time(s):

点击“REC”按扭,计算机开始记录数据。在下面四种情况中,作出速度-时间图。

Case 1: Place the 3M cart at rest in the middle of the track. Give the other cart an initial velocity toward the cart at rest.情况1:把质量为3M的小车静止地放在导轨的中央。给另一小车一个初速度,速度方向朝静止的小车。

Case 2: Place the M cart at rest in the middle of the track. Give the 3M cart an initial velocity toward the cart at rest.情况2:把质量为M的小车静止地放在导轨的中央。给另一小车一个初速度,速度方向朝静止的小车。

Case 3: Start the carts with one at each end of the track. Give each cart approximately the same velocity toward each other.情况3:把每个小车分别放在导轨的末端。给每个小车朝着对方大约相同的速度。

Case 4:Start both carts at one end of the track. Give the first cart a slow elocity and the second cart a faster velocity so that the second cart catches the first cart. Do this for both cases:

with the 1M cart first and then for the 3M cart first.情况4: 把两个小车放在导轨的同一端,给第一个小车较小的速度,第二个小车较大的速度,这样第二个小车可以赶上第一个小车。对两辆小车都要这样做:开始给1M的小车较小的速度,然后给3M的小车较小的速度。

⑧In each graph of velocity versus time, record the velocities immediately before and after collision. Apply the velocities to formula

m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

to see if the momentum is conserved.

在每一个速度—时间的图中,记下碰撞前一刻和碰撞后一刻的速度,用公式

m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

验证动量是否守恒。

Question 问题

①When two carts having the same mass and the same speed collide and bounce off of each other elastically, what is the final total momentum of carts?

当两辆小车具有相同的质量和速度,它们碰撞时都反弹回去,两小车的总末动量是多少。

机械系统动力学

机械系统动力学报告 题目:电梯机械系统的动态特性分析 姓名: 专业: 学号:

电梯机械系统的动态特性分析 一、课题背景介绍 随着社会的快速发展,城市人口密度越来越大,高层建筑不断涌现,因此,现在对电梯的提出了更高的要求,随着科技的进步,在满足客观需求的基础上,电梯向着舒适性,高速,高效的方向发展。在电梯的发展过程中,安全性和功能性一直是电梯公司首要考虑的因素,其中舒适性也要包含在电梯的设计中,避免出现速度或者加速度出现突变,或者电梯运行过程中的振动引起人们的不适。因此,在电梯的设计过程中,对电梯进行动态特性分析是十分必要的。 二、在MATLAB中编程、绘图。 通过同组小伙伴的努力,已经得到了该系统的简化模型与运动方程。因此进行编程: 该系统的微分方程:[][][]{}[]Q x k x c x M= + ? ? ? ? ? ? + ? ? ? ? ? ?? ? ? ,其中矩阵[M]、 [C]、[K]、[Q]都已知。 该系统的微分方程是一个二阶一元微分方程,在MATLAB中,提供有求解常微分方程数值解的函数,其中在MATLAB中常用的求微分方程数值解的有7个:ode45,ode23,ode113,ode15s,ode23s,ode23t,ode23tb 。 ode是MATLAB专门用于解微分方程的功能函数。该求解器有变步长(variable-step)和定步长(fixed-step)两种类型。不同类型有着不同的求解器,其中ode45求解器属于变步长的一种,采用Runge-Kutta

算法;和他采用相同算法的变步长求解器还有ode23。 ode45表示采用四阶,五阶Runge-Kutta单步算法,截断误差为(Δx)^3。解决的是Nonstiff(非刚性)常微分方程。 ode45是解决数值解问题的首选方法,若长时间没结果,应该就是刚性的,可换用ode23试试。 Ode45函数调用形式如下:[T,Y]=ode45(odefun,tspan,y0) 相关参数介绍如下: 通过以上的了解,并对该微分方程进行变换与降阶,得出程序。MATLAB程序: (1)建立M函数文件来定义方程组如下: function dy=func(t,y) dy=zeros(10,1); dy(1)=y(2); dy(2)=1/1660*(-0.006*y(2)+0.003*y(4)-0.0006*y(10)-1.27*10^7*y(1)+1.27*10^7*y (3)+2.54*10^6*y(9)); dy(3)=y(4); dy(4)=1/1600*(+0.03*y(2)-0.007*y(4)+0.003*y(6)+1.27*10^7*y(1)-7.274*10^8*y(3 )+1.27*10^7*y(5)); dy(5)=y(6);

机械设计基础第十四章 机械系统动力学

第十四章 机械系统动力学 14-11、在图14-19中,行星轮系各轮齿数为123z z z 、、,其质心与轮心重合,又齿轮1、2对质心12O O 、的转动惯量为12J J 、,系杆H 对的转动惯量为H J ,齿轮2的质量为2m ,现以齿轮1为等效构件,求该轮系的等效转动惯量J ν。 2222 2121221 12323121 13212 1 13222 12311212213121313 ( )()()()1()()()( )()()()o H H H o H J J J J m z z z z z z z z z O O z z z z z z z O O J J J J m z z z z z z z z νννωωω ωωωω ωω ωωωωνω=+++=-= += +=+-=++++++解: 14-12、机器主轴的角速度值1()rad ?从降到时2()rad ?,飞轮放出的功 (m)W N ,求飞轮的转动惯量。 max min 122 2 121 ()2 2F F Wy M d J W J ?ν??ωωωω==-=-? 解: 14-15、机器的一个稳定运动循环与主轴两转相对应,以曲柄和连杆所组成的转动副A 的中心为等效力的作用点,等效阻力变化曲线c A F S ν-如图14-22所示。等效驱动力a F ν为常数,等效构件(曲柄)的平均角速度值25/m rad s ?=, 3 H 1 2 3 2 1 H O 1 O 2

不均匀系数0.02δ=,曲柄长度0.5OA l m =,求装在主轴(曲柄轴)上的飞轮的转动惯量。 (a) W v 与时间关系图 (b )、能量指示图 a 2 24()2 3015m Wy=25N m 25 6.28250.02 c va OA vc OA OA va F W W F l F l l F N Mva N J kg m νν=∏?∏=∏+==∏= =?解:稳定运动循环过程 14-17、图14-24中各轮齿数为12213z z z z =、,,轮1为主动轮,在轮1上加力矩1M =常数。作用在轮 2 上的阻力距地变化为: 2r 22r 020M M M ??≤≤∏==∏≤≤∏=当时,常数;当时,,两轮对各自中心的转动惯量为12J J 、。轮的平均角速度值为m ω。若不均匀系数为δ,则:(1)画出以轮1为等效构件的等效力矩曲线M ν?-;(2)求出最大盈亏功;(3)求飞轮的转动惯量F J 。 图14-24 习题14-17图 40Nm 15∏ 12.5∏ 22.5∏ 15Nm ∏ 2∏ 2.5∏ 4∏ 25∏ 1 1 z 2 z 2 r M 2 M ∏ 2∏ 2?

基于系统动力学的物流系统研究

基于系统动力学的物流系统研究 摘要:本文将系统动力学方法应用于物流运输这个复杂的系统当中,建立模型,对现实情况进行模拟,以期为物流企业提供定量的可持续发展预测分析,达到辅助企业科学决策的目的,引导物流企业沿着正确的方向发展壮大,提高物流企业生存竞争的能力,并进一步促进物流企业管理的科学化与现代化。 关键词:系统动力学;物流系统;管理科学 中图分类号:F252 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2010)08-0018-02 0 引言 系统动力学(system dynamics),简称SD,是一种以反馈控制理论为基础,以数字计算机仿真技术为手段的研究复杂社会经济系统的定量方法。[1]由美国麻省理工学院史隆管理学院JAY W.FORRESTER教授于创立,是一种研究大系统的计算机仿真方法。系统动力学模型的一大特点是能作长期的、动态的、战略性的定量分析研究。[2]通过计算机实验的方法来研究战略与策略,因此被誉为“战略与策略实验室”。系统动力学创造至今,在人口、经济、环境、能源、教育等领域都得到了广泛应用。[3]近些年来物流业在中国得到了前所未有的发展,物流活动的一个显著特征就是系统性,通过将系统动力学应用于物流系统领域,可以较为深入地从定性和定量的角度分析物流活动的动态发展运行机制,进而对制定物流决策提供辅助和参考。有学者甚至提出了“物流系统动力学”的边缘学科概念,以阐释将系统动力学引入物流系统分析领域的可能性和必要性。 本文就是将系统动力学应用于物流系统中,尝试建立物流系统的系统动力学模型,并进行仿真,进而为物流决策提供辅助和参考。 1 模型的建立 整个供应链包括生产商、物流公司和顾客,而我们研究的是物流系统,因此将其从供应链中分离出来。站在一个物流企业的角度分析整个物流系统。一个企业取得收益是最重要的目标,而利益是收入与成本之差,对于一个物流企业的收入就是将物资配送至目的地从而取得利益;而物流企业的成本包括配送费用和仓储费用,配送费用即物流公司用汽车、飞机等交通工具将客户的货物送至目的地的费用,仓储费用即物流公司用仓库存放货物而产生的费用。 在系统分析的过程中发现,仓库数是整个物流系统中很重要的一个指标,它直接关系到物流公司的收益。随着仓库数的增多,可以缩短客户响应时间,提高客户服务水平,因此会使物流企业的周转率提高从而提高收入,对整个企业的收益起正面作用;但是从另一个方面考虑,随着仓库数量的增加使得配送费用和仓储费用都提高了,从而使成本提高,对整个企业的收益起负面作用。因此仓库数是一个重要的指标。 根据系统分析的结果我们建立起因果关系。如因果关系所示,收益与收入成正向增长,与成本成负向增长,收入与仓库数为正因果关系;配送费用和仓储费用均与成本为正因果关系,配送量与配送费用同向增长,而仓库数与配送费用和仓储费用同向增长。 增加仓库数量可缩短客户响应时间,提高客户服务水平,从而提高周转率,增加一个仓库到底能缩短多少客户响应时间,使周转率能提高多少,很难一概而论,但是在物流行业有仓库销售率这一指标,它的含义是每增加一个仓库每个月能够带来的收入有多少。而成本方面有配送成本和仓储成本,配送成本受运输费

系统动力学模型部分集

第10章系统动力学模型 系统动力学模型(System Dynamic)是社会、经济、规划、军事等许多领域进行战略研究的重要工具,如同物理实验室、化学实验室一样,也被称之为战略研究实验室,自从问世以来,可以说是硕果累累。 1 系统动力学概述 2 系统动力学的基础知识 3 系统动力学模型 第1节系统动力学概述 1.1 概念 系统动力学是一门分析研究复杂反馈系统动态行为的系统科学方法,它是系统科学的一个分支,也是一门沟通自然科学和社会科学领域的横向学科,实质上就是分析研究复杂反馈大系统的计算仿真方法。 系统动力学模型是指以系统动力学的理论与方法为指导,建立用以研究复杂地理系统动态行为的计算机仿真模型体系,其主要含义如下: 1 系统动力学模型的理论基础是系统动力学的理论和方法; 2 系统动力学模型的研究对象是复杂反馈大系统; 3 系统动力学模型的研究内容是社会经济系统发展的战略与决策问题,故称之为计算机仿真法的“战略与策略实验室”; 4 系统动力学模型的研究方法是计算机仿真实验法,但要有计算

机仿真语言DYNAMIC的支持,如:PD PLUS,VENSIM等的支持; 5 系统动力学模型的关键任务是建立系统动力学模型体系; 6 系统动力学模型的最终目的是社会经济系统中的战略与策略决策问题计算机仿真实验结果,即坐标图象和二维报表; 系统动力学模型建立的一般步骤是:明确问题,绘制因果关系图,绘制系统动力学模型流图,建立系统动力学模型,仿真实验,检验或修改模型或参数,战略分析与决策。 地理系统也是一个复杂的动态系统,因此,许多地理学者认为应用系统动力学进行地理研究将有极大潜力,并积极开展了区域发展,城市发展,环境规划等方面的推广应用工作,因此,各类地理系统动力学模型即应运而生。 1.2 发展概况 系统动力学是在20世纪50年代末由美国麻省理工学院史隆管理学院教授福雷斯特(JAY.W.FORRESTER)提出来的。目前,风靡全世界,成为社会科学重要实验手段,它已广泛应用于社会经济管理科技和生态灯各个领域。福雷斯特教授及其助手运用系统动力学方法对全球问题,城市发展,企业管理等领域进行了卓有成效的研究,接连发表了《工业动力学》,《城市动力学》,《世界动力学》,《增长的极限》等著作,引起了世界各国政府和科学家的普遍关注。 在我国关于系统动力学方面的研究始于1980年,后来,陆续做了大量的工作,主要表现如下: 1)人才培养

系统动力学课程论文

基于系统动力学对企业效率与员工之间关系的研究 摘要;企业效率不高的原因主要有:员工报酬不合理、工作量的多少、考核制度不规范、员工工作上的应付心理、企业成员之间间目标的不一致等。提高企业工作效率,要分清工作的轻重缓急;鼓励工作效果,兼顾工作过程;让员工了解工作的全部;进行企业薪酬体系设计,实现福利和薪酬;提高员工的精神激励,使工作效率在员工价值实现的过程中得以提高 关键词:系统动力学;企业效率;薪资变化;企业与员工;工作意识 1.研究背景。 提高企业工作效率就是要以最少的人力物力资源实现既定目标,在激烈的市场竞争中,提升企业市场竞争力。调查表明,我国企业员工实际的工作效率不足他们能达到的 50%,只是干满他们的工作时间,而没有尽力发挥他们的智慧去高效工作企业员工身上有很大的潜能可挖,员工能够比他们现在做得更好。如何提高员工的工作效率,使高效率地工作成为员工的工作习惯,已成为每一个企业管理实践中经常遇到的问题,这些的理论基础和经济背景各不相同,但有一个共同的核心思想或基本假设:员工的劳动效率与工资水平呈正向关系,生产率高的员工会得到高工资。工资依赖于员工的生产率,员工的生产率也依赖于工资,工资的高低可以影响企业员工的人数、辞职率、工作士气和对企业的忠诚等,追求利润最大化的企业存在很强的愿望去按生产率来选择效率员工。怎样把员工薪资与企业员工的绩效管理有机结合,相互促进,提出新思路和新建议,为提高企业效率,提升员工绩效管理水平提供思路和建议。 2.建立企业员工工作效率的流率基本入树模型 2.1确定流位流率系 在研究整个系统的的基础上,更具系统动力学级控制原理,按企业与员工之间的关系将主要影响因素将系统分为人口变化量、员工薪资、产工作量、企业效率、企业福利。并设计五个流位流率如下(其中,Li(t)(i=1、2…5)表示流位变量,Rj(t)(j=1、2…..5)表示留联系变量)。 人口数子系统:L1(t)、R1(t)人口数及其改变量 员工薪资子系统:L2(t)、R2(t)员工薪资及其改变量 工作量子系统:L3(t)、R3(t)工作量及其改变量 企业效率子系统:L4(t)、R14(t)企业效率及其改变量 企业福利子系统:L5(t)、R5(t)企业福利及其改变量 从而得到整个系统的流位流率系: { [L1(t),R1(t)],[L2(t),R2(t)],[L3(t),R3(t)],[L4(t),R4(t)],[L5(t),R5(t)。 2.2 建立二部分图及建立流率基本入树模型 在对系统中所有流位和流率变量之间的内在关系进行定性分析的基础上,根据系统动力学流位变量控制流率变量的建模思想,得到流位控制流率的定性分析二部分图

系统动力学(自己总结)

系统动力学 1.系统动力学的发展 系统动力学(简称SD—system dynamics)的出现于1956年,创始人为美国麻省理工学院的福瑞斯特教授。系统动力学是福瑞斯特教授于1958年为分析生产管理及库存管理等企业问题而提出的系统仿真方法,最初叫工业动态学。是一门分析研究信息反馈系统的学科,也是一门认识系统问题和解决系统问题的交叉综合学科。从系统方法论来说:系统动力学是结构的方法、功能的方法和历史的方法的统一。它基于系统论,吸收了控制论、信息论的精髓,是一门综合自然科学和社会科学的横向学科。 系统动力学的发展过程大致可分为三个阶段: 1)系统动力学的诞生—20世纪50-60年代 由于SD这种方法早期研究对象是以企业为中心的工业系统,初名也就叫工业动力学。这阶段主要是以福雷斯特教授在哈佛商业评论发表的《工业动力学》作为奠基之作,之后他又讲述了系统动力学的方法论和原理,系统产生动态行为的基本原理。后来,以福雷斯特教授对城市的兴衰问题进行深入的研究,提出了城市模型。 2)系统动力学发展成熟—20世纪70-80 这阶段主要的标准性成果是系统动力学世界模型与美国国家模型的研究成功。这两个模型的研究成功地解决了困扰经济学界长波问题,因此吸引了世界范围内学者的关注,促进它在世界范围内的传播与发展,确立了在社会经济问题研究中的学科地位。 3)系统动力学广泛运用与传播—20世纪90年代-至今 在这一阶段,SD在世界范围内得到广泛的传播,其应用范围更广泛,并且获得新的发展.系统动力学正加强与控制理论、系统科学、突变理论、耗散结构与分叉、结构稳定性分析、灵敏度分析、统计分析、参数估计、最优化技术应用、类属结构研究、专家系统等方面的联系。许多学者纷纷采用系统动力学方法来研究各自的社会经济问题,涉及到经济、能源、交通、环境、生态、生物、医学、工业、城市等广泛的领域。 2.系统动力学的原理 系统动力学是一门分析研究信息反馈系统的学科。它是系统科学中的一个分支,是跨越自然科学和社会科学的横向学科。系统动力学基于系统论,吸收控制论、信息论的精髓,是一门认识系统问题和解决系统问题交叉、综合性的新学科。从系统方法论来说,系统动力学的方法是结构方法、功能方法和历史方法的统一。 系统动力学是在系统论的基础上发展起来的,因此它包含着系统论的思想。系统动力学是以系统的结构决定着系统行为前提条件而展开研究的。它认为存在系统内的众多变量在它们相互作用的反馈环里有因果联系。反馈之间有系统的相

基于系统动力学的工程项目管理应用

项目管理,现在被广泛地应用在社会经济活动的各个领域和总分。但是由于项目管理者的经验和内外界因素复杂的变化,而导致的项目成本超支、时间拖延的现象比比皆是。在项目执行的过程中,经常有反直觉的案例产生,如软件项目开发中的布鲁克斯法则,即在一个已经延迟的项目中增加新的员工将导致项目的完成时间更晚。项目通常都是进行得很顺利,但是经常存在到项目后期甚至近乎结束时才发现一些应该在早期就解决的错误,而这就导致了项目的返工、加班和延误,影响项目成本及周期。 1系统动力学与项目管理的结合应用 系统动力学(SystemDynamics)是一门研究分析信息反馈系统的学科,其作为一种系统的建模理论,能够定性与定量地分析研究系统,从系统的微观结构处人手来构建系统的基本结构,进而模拟与分析系统的动态行为。现在国内外的学者,将系统动力学广泛的应用在各个领域,如用于分析价格和产品战略,在资本品行业的实用性;新药品的市场动态和困难,选择一个合适的市场进入战略研究;学习曲线理论创新实施检验时,组织政策等,其中,项目管理也是系统动力学的一个主要应用领域。 为什么要使用建模的方式来研究项目管理?一些专业人员包括项目管理者,都不擅长处理一个复杂系统内的动态反馈关系,毕竟对项目的关注度、了解程度及信息的充分性都有一定的约束,所以,人们面对这样复杂系统做出的解读和判断经常会产生错误。电脑建模的方式,能够很好地克服这些制约,因为模型可以由多人参与建立,模型能够同时处理多个内外部存在联系的因素,可以在一定的假设下运行,以帮助分析人员或管理人员更好的模拟不同真实情景下的系统。不过即使模型有这么多好处,也不是说其结果一定比项目管理人员的判断准确。任何一种作为工具的方法都有可能被错误的使用,总会有一些成功的案例和失败的案例。但是如果正确的使用系统图动力学建模的方法,其可以作为一个帮助项目管理者做决策的工具。 2系统动力学应用于工程项目管理的优势 2.1工程项目非常复杂,包含多个相互影响的关系 在系统中,一个因素的变化可能引起其他意想不到的影响。这一点和普遍的认识不同,无论是从时间的角度还是空间的角度,因果关系在一个复杂的系统内并不是密切相关。例如,改变工程图设计图纸里的一个管道

研究生《机械系统动力学》试卷及答案

太原理工大学研究生试题 姓名: 学号: 专业班级: 机械工程2014级 课程名称: 《机械系统动力学》 考试时间: 120分钟 考试日期: 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 分数 1 圆柱型仪表悬浮在液体中,如图1所示。仪表质量为m ,液体的比重为ρ,液体的粘性阻尼系数为r ,试导出仪表在液体中竖直方向自由振动方程式,并求固有频率。(10分) 2 系统如图2所示,试计算系统微幅摆动的固有频率,假定OA 是均质刚性杆,质量为m 。(10分) 3 图3所示的悬臂梁,单位长度质量为ρ,试用雷利法计算横向振动的周期。假定梁的 变形曲线为?? ? ?? -=x L y y M 2cos 1π(y M 为自由端的挠度)。(10分) 4 如图4所示的系统,试推导质量m 微幅振动的方程式并求解θ(t)。(10分) 5 一简支梁如图5所示,在跨中央有重量W 为4900N 电机,在W 的作用下,梁的静挠度δst=,粘性阻尼使自由振动10周后振幅减小为初始值的一半,电机n=600rpm 时,转子不平衡质量产生的离心惯性力Q=1960N ,梁的分布质量略去不计,试求系统稳态受迫振动的振幅。(15分) 6 如图6所示的扭转摆,弹簧杆的刚度系数为K ,圆盘的转动惯量为J ,试求系统的固有频率。(15分) 7如图7一提升机,通过刚度系数m N K /1057823?=的钢丝绳和天轮(定滑轮)提升货载。货载重量N W 147000=,以s m v /025.0=的速度等速下降。求提升机突然制动时的钢丝绳最大张力。(15分) 8某振动系统如图8所示,试用拉个朗日法写出动能、势能和能量散失函数。(15分) 太原理工大学研究生试题纸

(完整word版)系统动力学步骤

系统动力学分析步骤 (1)系统分析(分析问题,剖析要因) 1)调查收集有关系统的情况与统计数据 2)了解用户提出的要求、目的与明确所要解决的问题 3)分析系统的基本问题与主要问题、基本矛盾与主要矛盾、变量与主要变 量 4)初步划分系统的界限,并确定内生变量、外生变量和输入量 5)确定系统行为的参考模式 (2)系统的结构分析(处理系统信息,分析系统的反馈机制) 1)分析系统总体的与局部的反馈机制 2)划分系统的层次与子块 3)分析系统的变量、变量之间的关系,定义变量(包括常数),确定变量的 种类及主要变量。 4)确定回路及回路间的反馈耦合关系,初步确定系统的主回路及它们的性 质,分析主回路随时间转移的可能性 (3)确定定量的规范模型 1)确定系统中的状态、速率、辅助变量和建立主要变量之间的关系; 2)设计各非线性表函数和确定、估计各类参数; 3)给所有N方程、C方程与表函数赋值; (4)模型模拟与政策分析 1)以系统动力学的理论为指导进行模型模拟与政策分析,进而更深入地剖 析系统的问题; 2)寻找解决问题的决策,并尽可能付诸实施,取得实践结果,获取更丰富 的信息,发现新的矛盾与问题; 3)修改模型,包括结构与参数的修改; (5)模型的检验和评估 这一步骤的任务不是放在最后一起来做的,其中相当一部分是在上述过程中分散进行的。 参考模式:用图形表示重要变量,并推论和绘出与这些最有关的其他重要的两,从而突出、集中的勾画出有待研究的问题的发展趋势和轮廓,我们称这类随时间变化的变量图形为行为参考模式。在建模的过程中,要反复地参考这些模式。当系统的模型建成后,检验其有效性标准之一就是看模型产生的行为模式与参考模式是否大体一致。

基于系统动力学的人口预测

3.2基于系统动力学的人口预测 21世纪是人类面临三大问题:第一是人口膨胀,第二是就业困难,第三是环境污染,这三大问题的焦点在于人口。因此,如何对未来的人口进行预测和控制,一直是人们关心的重要领域。 本课题是在宋健人口模型的基础上,考虑到上海作为一个开放城市,改良建立了双线性开放/动态人口模型。采用上述基于人口结构模型,预测上海2010—2050年的人口年龄、性别结构。为了更准确地研究人口系统,我们将人口按0-4岁、5-9岁、10-14岁、…、95-99岁、100岁及以上分群,分为21个群,并假设女性的生育时间以不同的概率分布在15-49岁之间。然后以政策系数和生育时间的分布概率为政策参数进行仿真分析和政策试验。 3.2.1系统模拟的一些基本假设 ●人口分年龄数据 2000年人口普查的数据上海常住人口总数为1640万,而根据上海统计年鉴2000年上海常住人口总数为1608万。因为后续计算都是采用上海统计年鉴上的数据,所以按上海统计年鉴的常住人口总数1608万对2000年人口普查的数据 《上海市2000年人口普查资料》、 《2005进行了同比例调整。通过《上海统计年鉴》、 年上海市1%人口抽样调查资料》等文献的搜索,得2000年上海市分年龄段的男、女人数数据见表1。 ●妇女生育时间 根据人口生育的一般规律可知,对出生有贡献的只有15-49岁的女性人口。出生率受人口政策的影响,如果严格实行“一对夫妇一个孩”的人口政策,那么

任何一个女性在一生中只能生育一次。我们假设生育时间是在15-49岁之间均匀分布,于是有出生率=1/35≈2.9%。通过对统计资料和参考文献的整理和分析,可得妇女生育时间到俄分布规律如表所示。 ●性别比 性别比是一个统计数据,是指新生婴儿中男性人口与女性人口的比例。新出生的人口可能是男性,也可能是女性。在自然出生的情况下,男性和女性的概率都是50%。但是根据前面的分析,新生婴儿中,男性与女性的平均性别比为105:100。 ●政策系数 政策系数是一个政策参数,表明计划生育政策执行的严格程度。如果严格执行“一对夫妇一个孩”的人口政策,政策系数=1,随着执行程度的放松,其值增加。例如,如果实施“一对夫妇两个孩”的人口政策,政策系数=2。 ●男、女性出生速率 根据政策系数,有 男性出生速率=“女性15-49”*出生率*(性别比)/(100+性别比)*政策系数;女性出生速率=“女性15-49”*出生率*100/(100+性别比)*政策系数。 ●死亡率 但不同年龄组死亡率存在差异。0-10岁组是少年儿童阶段,死亡率呈下降趋势,10-14岁组死亡率水平为最低,以后随着年龄的增长,死亡率逐步上升。由于上海市2008年男性预期寿命为79.06岁,女性预期寿命为83.50岁,人均寿命已经达到较高的水平,接近许多世界发达国家的水平,上升的空间已经不是很大,故在未来若干年中死亡率减低的速度必然逐步减弱。以2000年男性、女性死亡率为基期我们假设截止2050年上海人均死亡率每十年分别较上一个十年下降10%。 表3 上海市分年龄死亡率对比分析 1990年(?)1995年(?)2000年(?)2005年(?)0-4岁 2.88 0.939 1.1 0.98 5-9岁0.32 0.298 0.24 0.07 10-14岁0.33 0.375 0.21 0.23

系统动力学原理

5.1 系统动力学理论 5.1.1 系统动力学的概念 系统动力学(简称SD—System Dynamics),是由美国麻省理工学院(MIT)的福瑞斯特(J.W.Forrester)教授创造的,一门以控制论、信息论、决策论等有关理论为理论基础,以计算机仿真技术为手段,定量研究非线性、高阶次、多重反馈复杂系统的学科。它也是一门认识系统问题并解决系统问题的综合交叉学科[1-3]。从系统方法论来说:系统动力学是结构的方法、功能的方法和历史的方法的统一。它基于系统论,吸收了控制论、信息论的精髓,是一门综合自然科学和社会科学的横向学科。系统动力学对问题的理解,是基于系统行为与内在机制间的相互紧密的依赖关系,并且透过数学模型的建立与操作的过程而获得的,逐步发掘出产生变化形态的因、果关系,系统动力学称之为结构。系统动力学模型不但能够将系统论中的因果逻辑关系与控制论中的反馈原理相结合,还能够从区域系统内部和结构入手,针对系统问题采用非线性约束,动态跟踪其变化情况,实时反馈调整系统参数及结构,寻求最完善的系统行为模式,建立最优化的模拟方案。 5.1.2 系统动力学的特点 系统动力学是一门基于系统内部变量的因果关系,通过建模仿真方法,全面动态研究系统问题的学科,它具有如下特点[4-8]: (1)系统动力学能够研究工业、农业、经济、社会、生态等多学科系统问题。系统动力学模型能够明确反映系统内部、外部因素间的相互关系。随着调整系统中的控制因素,可以实时观测系统行为的变化趋势。它通过将研究对象划分

为若干子系统,并且建立各个子系统之间的因果关系网络,建立整体与各组成元素相协调的机制,强调宏观与微观相结合、实时调整结构参数,多方面、多角度、综合性地研究系统问题。 (2)系统动力学模型是一种因果关系机理性模型,它强调系统与环境相互联系、相互作用;它的行为模式与特性主要由系统内部的动态结构和反馈机制所决定,不受外界因素干扰。系统中所包含的变量是随时间变化的,因此运用该模型可以模拟长期性和周期性系统问题。 (3)系统动力学模型是一种结构模型,不需要提供特别精确的参数,着重于系统结构和动态行为的研究。它处理问题的方法是定性与定量结合统一,分析、综合与推理的方法。以定性分析为先导,尽可能采用“白化”技术,然后再以定量分析为支持,把不良结构尽可能相对地“良化”,两者相辅相成,和谐统一,逐步深化。 (4)系统动力学模型针对高阶次、非线性、时变性系统问题的求解不是采用传统的降阶方法,而是采用数字模拟技术,因此系统动力学可在宏观与微观层次上对复杂的多层次、多部门的大系统进行综合研究。 (5)系统动力学的建模过程便于实现建模人员、决策人员和专家群众的三结合,便于运用各种数据、资料、人们的经验与知识、也便于汲取、融汇其他系统学科与其他科学的精髓。 5.1.3 系统动力学的结构模式[9-10] 系统动力学对系统问题的研究,是基于系统内在行为模式、与结构间紧密的依赖关系,通过建立数学模型,逐步发掘出产生变化形态的因、果关系。系统动力学的基本思想是充分认识系统中的反馈和延迟,并按照一定的规则从因果逻辑

机械系统动力学试题

机械系统动力学试题 一、 简答题: 1.机械振动系统的固有频率与哪些因素有关?关系如何? 2.简述机械振动系统的实际阻尼、临界阻尼、阻尼比的联系与区别。 3.简述无阻尼单自由度系统共振的能量集聚过程。 4. 简述线性多自由度系统动力响应分析方法。 5. 如何设计参数,使减振器效果最佳? 二、 计算题: 1、 单自由度系统质量Kg m 10=, m s N c /20?=, m N k /4000=, m x 01.00=, 00=? x ,根据下列条件求系统的总响应。 (a ) 作用在系统的外激励为t F t F ωcos )(0=,其中N F 1000=, s rad /10=ω。 (b ) 0)(=t F 时的自由振动。 2、 质量为m 的发电转子,它的转动惯量J 0的确定采用试验方法:在转子径向R 1的地方附加一小质量m 1。试验装置如图2所示,记录其振动周期。 a )求发电机转子J 0。 b )并证明R 的微小变化在R 1=(m/m 1+1)·R 时有最小影响。 3、 如图3所示扭转振动系统,忽略阻尼的影响 J J J J ===321,K K K ==21 (1)写出其刚度矩阵; (2)写出系统自由振动运动微分方程; (2)求出系统的固有频率; (3)在图示运动平面上,绘出与固有频率对应的振型图。 1 θ(图2)

(图3) 4、求汽车俯仰振动(角运动)和跳振(上下垂直振动)的频率以及振 动中心(节点)的位置(如图4)。参数如下:质量m=1000kg,回转半径r=0.9m,前轴距重心的距离l1=0.1m,后轴距重心的距离l2=1.5m,前弹簧刚度k1=18kN/m,后弹簧刚度k2=22kN/m (图4) 5、如5图所示锻锤作用在工件上的冲击力可以近似为矩形脉冲。已知 工件,铁锤与框架的质量为m1=200 Mg,基础质量为m2=250Mg,弹簧垫的刚度为k1=150MN/m,土壤的刚度为k2=75MN/m.假定各质量的初始位移与速度均为零,求系统的振动规律。

基于系统动力学的博弈建模仿真及案例实践

《基于系统动力学的博弈建模仿真及案例实践》教学大纲 一、课程信息 课程编号: 课程中文名称:基于系统动力学的博弈建模仿真及案例实践 课程英文名称:Modeling and Simulation of Game based on System Dynamics and Case Study 适用专业:计算机软件与理论、计算机应用技术 开课时间:2015.3 总学时: 60(其中理论学时:16,实践学时:44) 总学分: 二、课程内容简介 课程主要介绍了系统科学与复杂理论在经济学博弈论的应用,以及基于系统动力学的社会科学计算机模型。简单介绍系统科学与复杂理论、博弈论方法,及其学科前沿的应用,重点介绍系统动力学基本理论及其应用,针对目前动态博弈的建模仿真问题进行案例讨论。 三、教学目标 该门课程主要培养学员的数学建模思想与计算机仿真手段的综合应用能力,提高学员在各个领域的计算机应用能力,能综合利用计算机仿真手段,分析现实社会中的某些复杂的现象,从而为分析解决现实中的这些问题提供决策支持。该门课程对于计算机网络、数据挖掘、公共安全甚至是社会信息经济等领域等的理论建模方面具有重要的作用。 通过本课程的学习,学员能够学习到以下几点: 1、了解系统科学与复杂理论的基本知识及其应用 2、熟悉博弈论基本理论和经典案例,系统动力学的应用

3、了解基于系统动力学的动态博弈建模仿真的技术实现路线 四、教学方法 课程的讲解从生活中的博弈论引入,以分析解决某个博弈案例为前提,在过程组织上,先介绍案例背景,再阐述分析方法与过程,最后完成博弈案例的建模和仿真的顺序进行,在介绍建模过程的同时穿插系统科学与复杂理论基本知识,简单的动手操作训练,加深理解和掌握。 五、及教学重难点 本课程的重点是系统科学的视角下,利用系统动力学分析动态博弈演化过程,难点是针对具体应用的分析建模、技术实现路线。 六、教学内容及学时安排

系统动力学模型案例分析学习资料

系统动力学模型案例 分析

系统动力学模型介绍 1?系统动力学的思想、方法 系统动力学对实际系统的构模和模拟是从系统的结构和功能两方面同时进行的。系统的结构是指系统所包含的各单元以及各单元之间的相互作用与相互关系。而系统的功能是指系统中各单元本身及各单元之间相互作用的秩序、结构和功能,分别表征了系统的组织和系统的行为,它们是相对独立的,又可以在一定条件下互相转化。所以在系统模拟时既要考虑到系统结构方面的要素又要考虑到系统功能方面的因素,才能比较准确地反映出实际系统的基本规律。系统动力学方法从构造系统最基本的微观结构入手构造系统模型。其中不仅要从功能方面考察模型的行为特性与实际系统中测量到的系统变量的各数据、图表的吻合程度,而且还要从结构方面考察模型中各单元相互联系和相互作用关系与实际系统结构的一致程度。模拟过程中所需的系统功能方面的信息,可以通过收集,分析系统的历史数据资料来获得,是属定量方面的信息,而所需的系统结构方面的信息则依赖于模型构造者对实际系统运动机制的认识和理解程度,其中也包含着大量的实际工作经验,是属定性方面的信息。因此,系统动力学对系统的结构和功能同时模拟的方法,实质上就是充分利用了实际系统定性和定量两方面的信息,并将它们有机地融合在一起,合理有效地构造出能较好地反映实际系统的模型。 2.建模原理与步骤 任务j调研 * 问气定义 划定界限 建力方程* 政策分析与模空便用系统分析结构分析*

(1)建模原理 用系统动力学方法进行建模最根本的指导思想就是系统动力学的系统观和方法论。系统动力学认为系统具有整体性、相关性、等级性和相似性。系统内部的反馈结构和机制决定了系统的行为特性,任何复杂的大系统都可以由多个系统最基本的信息反馈回路按某种方式联结而成。系统动力学模型的系统目标就是针对实际应用情况,从变化和发展的角度去解决系统问题。系统动力学构模和模拟的一个最主要的特点,就是实现结构和功能的双模拟,因此系统分解与系统综合原则的正确贯彻必须贯穿于系统构模、模拟与测试的整个过程中。与其它模型一样,系统动力学模型也只是实际系统某些本质特征的简化和代表,而不是原原本本地翻译或复制。因此,在构造系统动力学模型的过程中,必须注意把握大局,抓主要矛盾,合理地定义系统变量和确定系统边界。系统动力学模型的一致性和有效性的检验,有一整套定性、定量的方法,如结构和参数的灵敏度分析,极端条件下的模拟试验和统计方法检验等等,但评价一个模型优劣程度的最终标准是客观实践,而实践的检验是长期的,不是一二次就可以完成的。因此,一个即使是精心构造出来的模型也必须在以后的应用中不断修改、不断完善,以适应实际系统新的变化和新的目标。 ⑵建模步骤 系统动力学构模过程是一个认识问题和解决问题的过程,根据人们对客观事物 认识的规律,这是一个波浪式前进、螺旋式上升的过程,因此它必须是一个由粗到细,由表及里,多次循环,不断深化的过程。系统动力学将整个构模过程归纳为系 统分析、结构分析、模型建立、模型试验和模型使用五大步骤 这五大步骤有一定的先后次序,但按照构模过程中的具体情况,它们又都是交叉、反复进行的。 第一步系统分析的主要任务是明确系统问题,广泛收集解决系统问题的有关数据、资料和信息,然后大致划定系统的边界。 第二步结构分析的注意力集中在系统的结构分解、确定系统变量和信息反馈机制。 第三步模型建立是系统结构的量化过程(建立模型方程进行量化)。 第四步模型试验是借助于计算机对模型进行模拟试验和调试,经过对模型各种 性能指标的评估不断修改、完善模型。 第五步模型使用是在已经建立起来的模型上对系统问题进行定量的分析研究和 做各种政策实验。 3?建模工具 系统动力学软件VENSIM PLE软件 4.建模方法 因果关系图法 在因果关系图中,各变量彼此之间的因果关系是用因果链来连接的。因果链是 一个带箭头的实线(直线或弧线),箭头方向表示因果关系的作用方向,箭

系统动力学

目录 第一章绪论 1.1问题的提出 1.2研究的目的及意义 1.3国内外研究现状 第二章系统动力学及库存控制基本理论分析 2.1系统动力学的基本概念 2.1.1系统的概念 2.1.2系统动力学中系统的概念 2.2系统动力学模型结构 2.2.1反馈系统、因果关系图和反馈回路 2.2.2系统动力学流图 2.2.3系统变量 2.2.4系统动力学模型特点 2.3系统动力学建模 2.3.1系统动力学建模原则 2.4库存管理基础理论 2.4.1库存 2.4.2库存的作用 2.5库存控制理论及其模型 2.5.1库存控制 第三章系统动力学模型建立与分析 第四章模型仿真运行及结果分析 4.1系统动力学仿真设计 4.2仿真结果输出 致谢 参考文献

第一章绪论 1.1问题的提出 当今管理问题日益复杂化,促使人们认识、分析、研究、解决问题的思想方法开始从点与线的思考慢慢面向思考和系统化的思考转变。在此背景下,出现了以供应链管理(Supply Chain Management,SCM)为代表的新的管理理论与方法。供应链管理是当前管理学界研究的热点与难点问题,国际上一些著名的企业如IBM、戴尔、海尔等在供应链管理的实践中取得了巨大成就,因而受到管理学家和公司管理人员的极大的推崇。 供应链系统包括原材料供应商、制造商、分销商、零售商、最终客户等。每个组织内部又包含若干职能部门,如产品研发、生产制造、市场营销、人力资源、财务会计、物流运输等。这些职能部门可以看作是相互联系的子系统,他们之间是相互联系,相互制约的关系,而不是独立存在的。推而广之,供应链中的各个组织都具有这种交互关系。子系统与子系统之间的交互关系、系统与外部环境之间的交互关系,决定了供应链系统的复杂性、开放性、动态性和突变性。 供应链库存管理的目的就是使整个供应链系统中各个节点企业的库存波动控制在合理的范围并且使库存水平最小。库存的优化管理可以为企业带来比如减弱牛鞭效应、降低成本、加快资金周转等诸多好处,因此可以说是实现价值链增值的重要环节。但是由于供应链系统的非线性、复杂性以及动态性等特征,库存管理的科学决策很难由以往的直观经验和数学模型获得。系统动力学(System Dynamics,SD)是由美国麻省理工大学的J.W.福瑞斯特(J.W.Forrester)教授于20世纪50年代中期利用系统信息反馈理论为解决社会经济问题而开创的新学科。系统动力学可以根据系统内部各子系统的因果关系构造出具有多重反馈、非线性和时滞性的模型,并可利用计算机仿真来模拟系统的动态变化过程,分析关键因素对系统整体及其内部变量的影响。因此系统动力学方法是研究供应链库存问题行之有效的科学方法。 1.2研究的目的及意义 供应链库存管理不仅仅是一种新型的供应链库存管理模式,更是一

基于系统动力学的大学生就业分析

基于系统动力学的大学生就业影响因素分析 摘要:随着高等教育规模的扩大,我国高校毕业生的数量进入了一个急剧增加的阶段,大学生就业环境发生了根本性的变化。高校毕业生逐年增加但就业形势却不容乐观加上近几年金融危机的影响大学毕业生就业问题日益突出。近几年来我国大学生就业率呈下滑态势大学生就业难的呼声日渐高涨,,本文以“大学生就业”为研究的切入点对江西大学毕业生进行调查找出大学生就业影响因素并谈究其原因,进而提出相应的对策。 关键字:大学生,就业,就业影响因素,对策 一、背景及研究目的 随着我国高校毕业生就业体制改革的不断深化和毕业生就业市场体制的逐步形成,大学生就业已基本实现了由传统的计划分配到市场调节方式的转变,“双向选择,自主择业”已成为大学生就业的主要形式。随着大学毕业生规模日益扩大,以及比较严峻的就业市场,大学生就业问题日益突出,就业难度日趋增大。大学生就业难的表现从1999 年到现在,我国大学生招生规模,平均每年以30%的增幅扩招,大学毕业生规模也同步增加。国家教委明确提出要把大学生的就业率控制在70%,而实际上就业率无法达到这个标准。据有关部门统计,2003 年我国大学生初次就业率只有60.5%,2004 年65%,2005年67%左右,2006 年有的统计在60%以下,而且这里面的统计数据一般都是偏高的,每个学校大都存在弄虚作假的现象。而另一方面,我国高校毕业生规模每年都在增加,2001 才103.6 万,2002 年到到145 万,2003 年达到212 万,2004 年达到280 万,2005 年为338 万,2006年为413 万,比较低的初次就业率,造成我国每年规模庞大的大学生待业群体。因此通过调查分析找出影响大学生的就业影响因素并探寻相应的策略对于缓解大学生的就业问题,保持高等教育的可持续发展和社会稳定都有非常重要的意义。 二、建立流位流率系 1、流位 L1(t)就业人数(人) L2(t)就业期望值(分)L3(t)个人能力(分) L4(t)招聘企业(个) L5(t)招生人数(人) 2、流率 (1)L1(t)的流率 R1(t)就业人数变化量(人/年) (2)L2(t)的流率 R2(t)就业期望变化量(分/学期) (3)L3(t)的流率 R3(t)个人能力变化量(分/年) (4)L4(t)的流率 R4(t)招聘企业变化量(个/年) (5)L5(t)的流率

机械系统动力学

《机械系统动力学》 机械系统动力学中分析中的 仿真前沿 学院:机械工程学院 专业:机制一班 姓名:董正凯 学号:S12080201006

摘要 计算机及其相应技术的发展为建立机械系统仿真提供了一个有效的手段,机械系统动力学中的许多难题均可以采用仿真技术来解决,本文主要讲述了目前在机械系统动力学的分析中仿真技术主要的研究重点及其研究中主要存在的问题。 关键词:机械系统动力学仿真系统建模

机械系统动力学中分析中的仿真前沿 机械专业既是一个传统的专业,又是一个不断融合新技术、不断创新的专业。随着科技的发展,计算机仿真技术越来越广泛地应用在各个领域。基于多体系统动力学的机械系统动力学分析与仿真技术,从二十世纪七十年代开始吸引了众多研究者,已解决了自动化建模和求解问题的基础理论问题,并于八十年代形成了一系列商业化软件,到了九十年代,机械系统动力学分析与仿真技术更已能成熟应用于工业界。 目前的研究重点表现在以下几个方面: (1)柔性多体系统动力学的建模理论 多刚体系统的建模理论已经成熟,目前柔性多体系统的建模成了一个研究热点,柔性多体系统动力学由于本身既存在大范围的刚体运动又存在弹性变形运动,因而其与有限元分析方法及多刚体力学分析方法有密切关系。事实上,绝对的刚体运动不存在,绝对的弹性动力学问题在工程实际中也少见,实际工程问题严格说都是柔性多体动力学问题,只不过为了问题的简化容易求解,不得不化简为多刚体动力学问题、结构动力学问题来处理。然而这给使用者带来了不便,同一个问题必须利用两种分析方法处理。大多商用软件系统采用的浮动标架法对处理小变形部件的柔性系统较为有效,对包含大变形部件的柔体多体系统会产生较大仿真分析误差甚至完全错误的仿真结论。最近提出的绝对节点坐标方法,是对有限元技术的拓展和较大创新,在常规有限元中梁单元、板壳单元采用节点微小转动作为节点坐标,因而不能精确描述刚体运动。绝对节点坐标法则采用节点位移和节点斜率作为节点坐标,其形函数可以描述任意刚体位移。利用这种方法梁和板壳可以看作是等参单元,系统的质量阵为一常数阵,然而其刚度阵为强非线性阵,这与浮动标架法有截然不同的区别。这种方法已成功应用于手术线的大变形仿真中。寻求有限元分析与多刚体力学的统一近年来成为多体动力学分析的一个研究热点,绝对节点坐标法在这方面有极大的潜力,可以说绝对节点坐标法是柔性多体力学发展的一个重要进展。另外,各种柔性多体的分析方法之间是否存在某种互推关系也引起了人们的注意,如两个主要分析方法:浮动标架法、绝对节点坐标法之间是否可以互推?这些都具有重大理论意义。 另外柔性多体系统动力学中由于大范围的刚体运动与弹性变形运动相互耦合,采用浮动标架法时,即便是小变形问题,由于处于高速旋转仍会产生动力刚化现象。如果仅仅采用小变形理论,将产生错误的结论,必须计及动力刚化效应。动力刚化现象已成为柔性多体动力学的一个重要研究方面。如何利用简单的补偿方法来考虑动力刚化是问题的关键。 柔性多体系统动力学中关于柔性体的离散化表达存在三种形式:基于有限元分析的模态表达,基于试验模态分析的模态表达和基于有限元节点坐标的有限元列式。有限元列式由于大大地增加了系统的求解规模使其应用受到限制,因而一般采用模态分析方法,对模态进行模态截断、模态综合,从而缩减系统的求解规模。为了保证求解精度,同时又能提高求解速度如何进行模态截断、模态综合就成了一个关键问题。再者如何充分利用试验模态分析的结果也是一个关键性研究课题,这一方面的研究还不够深入。 柔性多体系统动力学可以计算出每一时刻的弹性位移,通过计算应变可计算计算出应力。由于一般的多柔体分析程序不具备有限元分析功能,因而柔性体的应力分析都是由有限元程序处理。由于可以计算出每个柔性体的应力的变化历

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