设有一长直矩形(a2a)接地金属槽,上盖板对地绝缘ф1
【区级联考】天津市河北区2024届高三高考二模物理核心考点试题

【区级联考】天津市河北区2024届高三高考二模物理核心考点试题学校:_______ 班级:__________姓名:_______ 考号:__________(满分:100分时间:75分钟)总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题空间中a、b、c、d四点位于正四面体的四个顶点,m、n两点分别ab是和cd的中点。
在a、b两点分别固定等量正电荷,正四面体对电场分布没有影响。
下列说法正确的是( )A.m、n两点的电势相等B.c、d两点的电场强度相同C.带正电的试探电荷从c点沿cm移动到m点,试探电荷的电势能减小D.带负电的试探电荷从c点沿cd移动到d点,试探电荷的电势能先减少后增加第(2)题如图所示,长直导线右侧固定一正方形导线框,且在同一平面内,边与长直导线平行,现在长直导线中通入图示方向电流,调节电流的大小,使得空间各点的磁感应强度随时间均匀变化。
则( )A.当电流减小时,导线框中产生的感应电流沿顺时针方向B.当电流增大时,导线框中产生的感应电流也逐渐增大C.无论电流增大还是减小,导线框整体受到的安培力大小不变D.无论电流增大还是减小,导线框整体受到的安培力方向始终向左第(3)题如图所示,高考考生入场时监考老师要用金属探测器进行安检。
这种手持金属探测器工作时,探测器内部的线圈通有正弦交流电,产生变化的磁场。
当探测器靠近金属物体时,会引起探测器内线圈中的电流异常变化,报警器就会发出警报,则该探测器工作时( )A.利用的是静电感应现象B.利用的是磁场对金属的吸引作用C.能准确区分金属种类D.靠近金属,金属中会产生涡流第(4)题如图所示,用细绳系住小球放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,球对绳的拉力F T和对斜面的压力F N将( )A.F T逐渐增大,F N逐渐减小B.F T逐渐减小,F N逐渐增大C.F T先增大后减小,F N逐渐减小D.F T先减小后增大,F N逐渐减小第(5)题在光滑水平地面上有一可视为质点的物体,受力从静止开始运动。
2024届天津市河北区高三下学期总复习质量检测全真演练物理试题(二)

2024届天津市河北区高三下学期总复习质量检测全真演练物理试题(二)一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的答案中,只有一个符合题目要求。
(共8题)第(1)题如图1所示,一质量为m、电荷量为q的正电荷从a点由静止释放,仅在电场力的作用下沿直线abc运动,其v-t图像如图2所示。
已知正电荷在b点处速率为,斜率最大,最大值为k,在c点处的速率为v,斜率为0,则下列说法正确的是()A.该正电荷在从a到c的运动过程中,电势能先减小后增大B .b点的电场强度大小为,方向由b指向cC.ab之间的电势差D.从a到c电势逐渐升高,c点的电势最大第(2)题图甲为远距离输电示意图,升压变压器原、副线圈的匝数比为,降压变压器原、副线圈的匝数比为,远距离输电线的总电阻为,若升压变压器的输入电压如图乙所示,输入功率为500kW,下列说法正确的是( )A.用户端交流电的频率为100Hz B.用户端电压为245VC.输电线中的电流为15A D.输电线路的损耗功率为25kW第(3)题如图所示,半径为R的光滑绝缘半圆轨道固定在水平地面上,一水平向右的通电直导线固定于轨道正上方,两半径相同、质量均为m的金属环P、Q分别置于半圆轨道两侧与圆心等高处,其中金属环Q有一小缺口。
同时由静止释放两金属环,若不计碰撞时损失的机械能,金属环半径远小于半圆轨道半径,则下列说法中正确的是( )A.金属环P在下滑过程中有顺时针方向的感应电流B.两环恰好在半圆轨道最低点发生第一次碰撞C.两环第一次碰撞后,金属环P恰好能回到出发处D.最终两环产生的焦耳热总量为第(4)题2023年苏迪曼杯羽毛球比赛在中国苏州举行,中国选手石宇奇扣球瞬间,球速高达,下列说法正确的是( )A.指的是平均速度B.羽毛球在空中的运动是抛体运动C.研究羽毛球的飞行轨迹时,可将羽毛球看作质点D.球拍对羽毛球的弹力是由羽毛球发生形变而产生的第(5)题如图所示,三个带电小球A、B、C分别位于等边三角形的三个顶点且放在光滑绝缘的水平桌面上,空间存在水平且与BC连线垂直的匀强电场,三个小球可看成质点且均静止不动,则三个带电小球所带电荷的电性及电荷量的关系是( )A.A、B带正电,C带负电,A、B、C所带电荷量之比为1:1:1B.A、B带正电,C带负电,A、B、C所带电荷量之比为2:1:1C.A带正电,B、C带负电,A、B、C所带电荷量之比为1:1:1D.A带正电,B、C带负电,A、B、C所带电荷量之比为2:1:1第(6)题在图甲所示的交流电路中,理想变压器原、副线圈的匝数之比为2:1,电阻,为滑动变阻器,A为理想交流电流表。
2023年金属非金属矿山井下电气参考题库含答案10

2023年金属非金属矿山井下电气参考题库含答案(图片大小可自由调整)第1卷一.全能考点(共50题)1.【判断题】三相异步电动机的转子不接电源,故运行时转子绕组上始终没有电流。
2.【单选题】高压隔离开关通常应用在负荷开关的()级。
A、后B、前C、同3.【单选题】矿井变电所主变压器至少应有()台。
A、1B、2C、34.【判断题】三相异步电动机受潮后,可用缺相电动机堵转发热的原理来干燥电动机。
5.【单选题】用验电笔验电时,应将金属笔尖()。
A、缓慢触向测试点B、快速触向测试点C、大面积触向测试点6.【判断题】供电电压允许偏移范围在±20%。
7.【判断题】电力电缆线路主要由电力电缆、终端接头和中间接头组成。
8.【判断题】触电是指电流流过人体时对人体产生的生理和病理的伤害。
9.【判断题】主排水泵电动机宜选用笼型电动机,并宜采用直接起动方式。
10.【单选题】矿井应有双回路供电电源。
当任一回路发生故障停电时,另一回路应能担负矿井()负荷。
A、全部B、重要C、主要11.【多选题】质量资料的基本要求包括()。
C、准确性要求D、及时性要求E、规范化要求12.【单选题】移动式和手持式电气设备应使用()。
A、符合MT818标准的橡套软电缆B、MVV铠装电缆C、专用橡套电缆13.【单选题】粗加工蜗杆采用切削法。
A、左右B、切槽C、分析D、分段14.【单选题】溜放矿石、矸、材料的溜道中对敷设电缆的要求是()。
A、严禁B、可以C、在有安全措施条件下可以15.【单选题】为防止永久磁铁对线圈的影响,在永久磁铁前加装磁屏蔽材料用的是()的材料。
A、导电性能良好B、绝缘性能良好C、导磁性能良好16.【单选题】敷设井下电缆,高压电缆之间、低压电缆之间的净距应不小于()mm。
A、50B、30C、4017.【单选题】电机能旋转,但转速变慢、嗡嗡声增大,温度上升,其工作电流会比正常工作时的工作电流大。
这种故障是()。
A、漏电B、短路C、断相18.【单选题】能代表电源所能提供的容量的是()。
2023年-2024年高压电工作业证考试题库附答案(通用版)

2023年-2024年高压电工作业证考试题库附答案(通用版)一、单选题1.发现触电伤员呼吸、心跳停止时,应立即在现场用()就地抢救,以支持呼吸和循环。
A、紧急救护法B、人工呼吸法C、心肺复苏法参考答案:C2.下列()表示时间继电器。
A、KB、KSC、KT参考答案:C3.在全部停电和部分停电的电气设备上工作,必须完成的技术措施有()。
A、停电;验电;挂接地线;装设遮栏和悬挂标示牌B、停电;放电;挂接地线;装设遮栏和悬挂标示牌C、停电;验电;放电;装设遮栏和悬挂标示牌参考答案:A4.触头间介质击穿电压是指触头间()。
B、电气试验时加在触头间的电压C、触头间产生电弧的最小电压参考答案:C5.扑灭火灾时,灭火人员应站在()进行灭火。
A、上风侧B、下风侧C、侧面参考答案:A6.连接于线路终端的变压器称为降压变压器,其一次侧额定电压与输变电线路的电压等级()。
A、相差10%B、相差20%C、相差30%参考答案:C7.中性点不接地的电力系统中,发生单相接地故障时,可继续运行()小时。
A、20B、2C、12参考答案:B8.中性点不接地的电力系统中,用电设备的绝缘水平应按()考虑。
B、线电压C、2倍相电压参考答案:B9.当消弧线圈的电感电流大于接地电容电流时,接地处具有多余的()称为过补偿。
A、电容性电流B、电感性电流C、电阻性电流参考答案:B10.如果在交接班过程中,有异常情况要处理,仍由()负责处理,必要时可请接班人员协助工作。
A、交班人员B、接班人员C、调度员参考答案:A11.电气安全管理人员应具备必要的()知识,并要根据实际情况制定安全措施,有计划地组织安全管理生产。
A、组织管理B、电气安全C、电气基础参考答案:B12.万用表测量电阻时,如果被测电阻未接入,则指针指示()。
A、0位B、位C、中间位参考答案:B13.二次回路交流耐压试验电压为1000V。
当回路绝缘电阻值在10M 以上时,可采用()V伏摇表代替,试验持续时间为1min。
设有一长直矩形(a2a)接地金属槽,上盖板对地绝缘ф1

设有一长直矩形(a*2a)接地金属槽,上盖板对地绝缘ф1=10,侧壁,底ф2=0,求槽内的电位分布。
一.有限差分法取步长h为1,a为10,则长边与短边上的节点数分别为21和11。
具体采用简单迭代法,等位线取30条,代码和计算结果如下:function [n, v1] = FDM(a, h)%h为步长px = 2 * a / h + 1; %长边上的点数py = a / h + 1; %短边上的点数v1 = ones(py, px); %设置一10*20的矩阵v1(1, :) = ones(1, px) * 10; %初始化上边界v1(py, :) = zeros(1, px); %初始化下边界for i = 1 : py %初始化左右边界v1(i, 1) = 0;v1(i, px) = 0;endv2 = v1;maxt = 1;t = 0;n = 0;while(maxt > 1e-6)maxt = 0;n = n + 1;for i = 2 : py - 1for j = 2 : px - 1v2(i, j) = 0.25 * (v1(i, j + 1) + v1(i + 1, j) + v1(i - 1, j) + v1(i,j - 1)); %计算边界内的值t = abs(v2(i, j) - v1(i, j));if(t > maxt) %误差判断maxt = t;endendendv1 = v2;endaxis([0, 20, 0, 10, 0, 10]);contour(v1, 30);end计算的结果如下:0 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 1010 00 4.9451 6.867 7.7425 8.198 8.4589 8.6174 8.716 8.776 8.80838.8186 8.8083 8.776 8.716 8.6174 8.4589 8.198 7.7425 6.8674.9451 00 2.9134 4.7805 5.9051 6.5907 7.0201 7.2947 7.4707 7.5795 7.63887.6577 7.6388 7.5795 7.4707 7.2947 7.0201 6.5907 5.9051 4.78052.9134 00 1.9281 3.4365 4.5066 5.2395 5.7362 6.0708 6.2924 6.4325 6.50986.5345 6.5098 6.4325 6.2924 6.0708 5.7362 5.2395 4.5066 3.43651.9281 00 1.3623 2.531 3.4451 4.1245 4.6144 4.9597 5.1958 5.3482 5.43345.4608 5.4334 5.3482 5.1958 4.9597 4.6144 4.1245 3.4451 2.5311.3623 00 0.99018 1.88 2.6186 3.1988 3.6373 3.9578 4.1829 4.331 4.41484.4419 4.4148 4.331 4.1829 3.9578 3.6373 3.1988 2.6186 1.880.99018 00 0.71836 1.3804 1.9502 2.415 2.7783 3.0513 3.2472 3.378 3.45283.4772 3.4528 3.378 3.2472 3.0513 2.7783 2.415 1.9502 1.38040.71836 00 0.50289 0.973 1.3868 1.7328 2.0095 2.2218 2.3765 2.4812 2.54142.5611 2.5414 2.4812 2.3765 2.2218 2.0095 1.7328 1.3868 0.9730.50289 00 0.32019 0.62194 0.89112 1.1197 1.3054 1.4497 1.5561 1.6286 1.67061.6844 1.6706 1.6286 1.5561 1.4497 1.3054 1.1197 0.89112 0.621940.32019 00 0.15592 0.30348 0.43605 0.54959 0.6426 0.71545 0.76952 0.80655 0.828070.83513 0.82807 0.80655 0.76952 0.71545 0.6426 0.54959 0.43605 0.303480.15592 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0划出的等位线图如下:最后的迭代次数为384次。
2023年金属非金属矿山井下电气考试历年真题荟萃4套合1(附带答案)套卷44

2023年金属非金属矿山井下电气考试历年真题荟萃4套合1(附带答案)(图片大小可自由调整)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第I套一.全能考点(共50题)1.【单选题】车速越()视野越()。
A、快、窄B、快、宽C、慢、窄参考答案:A2.【判断题】设备容量就是电气设备铭牌上表明的额定功率。
参考答案:×3.【单选题】在纯电阻正弦交流电路中,电流、电压的瞬时值、最大值及有效值与电阻之间的关系均符合()定律。
A、楞次B、电磁C、欧姆参考答案:C4.【判断题】高压隔离开关的作用是用来隔离高压电流的明显分断点。
参考答案:√5.【单选题】每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值,不得超过()Ω。
A、1.5B、1.0C、2.0参考答案:B6.【判断题】车辆不得在坡面上转弯,也不得横跨坡道运行。
参考答案:√7.【判断题】移动弧焊机必须在停电后进行。
参考答案:√8.【判断题】固定式照明线路宜采用橡套电缆或塑料电缆。
参考答案:√9.【判断题】发现电压互感器的高压熔管连续两次熔断,应予停电检修。
参考答案:√10.【单选题】井下对使用灯泡取暖和使用电炉的要求是()。
A、严禁使用B、可以使用C、寒冷时才能使用参考答案:A11.【判断题】手持式电动工具的电源线中间不得有接头。
参考答案:√12.【多选题】门式起重机的门架是由()等几部分构成。
A、上部桥架B、悬臂C、支腿D、下横梁参考答案:ABCD13.【单选题】一台4极三相异步电动机,若要求旋转磁场的转速N0为1800r/min,则电源的频率应为()Hz。
A、50B、30C、60参考答案:C14.【判断题】管理软件是专业软件的一种,目的是为了完成特定的设计或管理任务。
参考答案:√15.【单选题】照明线路中的开关要()。
A、串联在相线上B、串联在零线上C、并联在相线上参考答案:A16.【判断题】耙斗式装岩机上、下山耙装,卡轨器必须卡牢固,并视倾角大小采取防滑措施。
2023年防爆电气备考押题二卷合一带答案25
2023年防爆电气备考押题二卷合一带答案(图片大小可自由调整)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第1卷一.全能考点(共100题)1.【判断题】直击雷是雷电直接与建筑物(包括电气装置)和构筑物、大地或其他物体之间发生的迅猛发电现象产生电效应、热效应和机械效应。
参考答案:√2.【判断题】本安型电气设备为提高接地可靠性,应在同一接地极上用双根导线并联接地。
参考答案:√3.【判断题】北美进口的隔爆电气设备的安装与国产防爆产品有所不同。
(120/171/186)参考答案:√4.【判断题】按国家标准粉尘爆炸危险场所可划分为20区21区和22区,其定义基本上类似于气体危险场所划分为0区1区和2区的定义。
参考答案:√5.【判断题】在危险爆炸气体环境中,可燃气体危险程度顺序是T6>T5>T4>T3>T2>T1,IIC>IIB>IIA,IIA 级,T1组可燃气对设备要求最严格。
参考答案:×6.【单选题】DXS-200型翻转合模机使用前必须做好。
A、用前检査B、自动检测C、人员调整D、模具合模参考答案:A7.【判断题】在爆炸危险场所,防爆电机可以频繁启动。
参考答案:×8.【判断题】对于增安型正压型等防爆电气设备,配套的安全保护装置可用可不用,由用户自行决定。
参考答案:×9.【判断题】凡涉及爆炸危险的工程项目,必须由具备检查机构资质并经国家安全生产监督管理部门授权的技术机构,基于相关标准及技术规范,对防爆安全评估或验收;未获验收通过,通常不得投运。
参考答案:√10.【单选题】爆炸性气体环境2区电缆铜芯导线截面积最小()m㎡。
A、1.5B、2C、2.5参考答案:A11.【判断题】爆炸性气体环境1区、2区手提式和移动式设备,若电缆使用金属柔韧性铠装或屏蔽,则铠装或屏蔽可单独作为保护导线使用。
参考答案:×12.【判断题】密封圈应套在电缆内护套上,铠装电缆钢带应进入密封圈内。
2024年电力电缆作业-特种作业操作证考试练习题(附答案)
11、(判断题)应用的最广泛、结构最简单的电缆线芯绞合形式是简单规则圆形绞合。
()参考答案:正确12、(判断题)自容式充油电力电缆采用低黏度的电缆油,优点是提高补充浸渍速度,增加油流在油道中的压降。
()参考答案:错误13、(判断题)除交流系统用单芯电力电缆外,电力电缆相互间应有35mm 空隙。
()参考答案:正确14、(判断题)电缆终端接头和中间接头应混合存放。
()参考答案:错误15、(判断题)为减小电缆中间接头反应力锥的爬电危险,要求切向场强最大值为0.02kV/mm。
()参考答案:错误16、(判断题)电缆敷设过程中应控制侧压力,超高压电缆允许的侧压力一般为1kN/m。
()参考答案:错误17、(判断题)安装有保护器的单芯电缆,通过过负荷电流后,定期检查阀片有无击穿或烧熔现象。
()参考答案:错误18、(判断题)110kV及以上XLPE电缆,用电流互感器对接地线电流采样,实现外护套的实时监测。
()参考答案:正确19、(判断题)使交联聚乙烯电缆绝缘内部空隙处形成电树枝,发展为电击穿或热击穿,称局部放电。
()参考答案:正确20、(判断题)目前,国内使用的高压交联聚乙烯电缆终端的主要形式为电容锥终端。
()参考答案:错误21、(判断题)电缆运行人员应按要求定期到现场采用钳形电流表进行负荷测量。
()参考答案:正确22、(判断题)测量故障电缆线路故障点到电缆任意一端的距离长度,称为故障定点测量。
()参考答案:错误23、(判断题)电能以电磁波形式传播,传播速度是光速。
()参考答案:正确24、(判断题)电缆温度在线监测按照测温点的分布情况,分为3类。
()参考答案:错误25、(判断题)电力系统正常运行时,依靠人工调整和切换操作可以达到满意的效果。
()参考答案:错误26、(判断题)组装式预制型电缆中间接头两侧应力锥靠尼龙支撑条支撑。
()参考答案:错误27、(判断题)电缆终端绝缘套管进行水冲洗时,要求冲洗用水的电阻不小于1500Ωm。
2023年金属非金属矿山井下电气考试历年真题摘选三套集锦(附带答案)卷14
2023年金属非金属矿山井下电气考试历年真题摘选三套集锦(附带答案)(图片大小可自由调整)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第1卷一.全能考点(共50题)1.【判断题】同一熔断器中,可装入不同额定电流的熔体,但熔体的额定电流不得超过熔断器的额定电流。
参考答案:√2.【判断题】车辆转弯时车速越快离心力越大。
参考答案:√3.【判断题】井下主变(配)电所和主排水泵站均应设有单独通至巷道的通路。
参考答案:√4.【单选题】交流弧焊机外壳应当()。
A、接零B、涂漆C、与大地绝缘参考答案:A5.【单选题】变压器在交流电路中能变化电压、电流和()。
A、频率B、电动势C、阻抗参考答案:C6.【判断题】可以利用大地作为井下通信线路的回路。
参考答案:×7.【单选题】向井下用车辆运送绝缘铠装电缆时,将电缆放置在矿车或架子车上应盘成()。
A、8字形B、0字形C、随意参考答案:A8.【判断题】矿山企业必须制定尾矿库防洪应急预案,以便防范尾矿库溃坝事故的发生。
参考答案:√9.【判断题】变压器在发生短路故障后,应检查有关设备的接头有无异状。
参考答案:√10.【单选题】电容器具有()。
A、通交流、隔直流B、通直流、隔交流C、交、直流都可通过参考答案:A11.【单选题】乙炔在空气中爆炸范围为%。
A、2.1~11B、2.3~80.7C、1.5~9.5参考答案:B12.【单选题】电机能旋转,但转速变慢、嗡嗡声增大,温度上升,其工作电流会比正常工作时的工作电流大。
这种故障是()。
A、漏电B、短路C、断相参考答案:C13.【单选题】封闭环在尺寸链中有()个。
A、1个B、2个C、3个D、4个参考答案:D14.【单选题】腐蚀性场所配线,应采用()。
A、钢管配线B、全塑制品C、金属管穿线参考答案:B15.【单选题】带有双重绝缘或加强绝缘的设备是()类。
A、ⅡB、0C、0Ⅱ参考答案:A16.【判断题】触电是指电流流过人体时对人体产生的生理和病理的伤害。
2023年防爆电气备考押题二卷合一带答案38
2023年防爆电气备考押题二卷合一带答案(图片大小可自由调整)全文为Word可编辑,若为PDF皆为盗版,请谨慎购买!第1卷一.全能考点(共100题)1.【判断题】装配工作,包括装配前的准备,部装、总装、调整、检查和试机参考答案:√2.【单选题】防爆电气设备电缆引入装置通常用()引入装置、浇注固化填料密封式引入装置、金属密封环引入装置三种结构。
A、密封圈式B、直接式C、插接式参考答案:A3.【单选题】隔爆外壳()情况为失爆。
A、变形长度超过50mm,同时凸凹深度小于5mmB、变形长度小于50mm,同时凸凹深度小于5mmC、变形长度超过50mm,同时凸凹深度大于5mm参考答案:C4.【单选题】在可燃性粉尘环境,选择电气设备可按照粉尘类型和区域来选择,下列选项标识正确的是()。
A、DIPA21TAB、DIPB20C、DIPB22参考答案:A5.【判断题】感知电流一般不会对人体造成伤害,但当电流增大时引起人体的反应变大,可能导致坠落等二次事故。
参考答案:√6.【判断题】nL型电气设备温度组别由电路、元器件甚至导线表面温度确认。
参考答案:√7.【判断题】浇封型电气设备表面有裂痕、龟裂等不影响其防爆性能。
参考答案:×8.【单选题】本安型电气设备安全栅接地电阻必须小于()Ω。
A、3B、2C、1参考答案:C9.【单选题】防爆标志为ExdⅡBT3的电气设备可用于化工厂____。
(125/126,182~184)A、0区B、1区C、0区和1区参考答案:B10.【判断题】设备保护级别(EPL)为Ga的防爆电气设备,可适用于0区爆炸性气体危险场所。
参考答案:√11.【单选题】对因甲烷浓度超限被切断电源的电气设备,必须在瓦斯浓度降到()%以下时,方可通电开动。
A、0.5B、0.75C、1.0参考答案:C12.【单选题】润滑油系统润滑油乳化的原因是润滑油()。
A、油温偏低B、氧化C、水冷却器内部管束内漏参考答案:C13.【单选题】有一台防爆标志为ExdⅡBT4的直流电动机,可用于同时存在____两种物质的1区危险场所。
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设有一长直矩形(a*2a)接地金属槽,上盖板对地绝缘ф1=10,侧壁,底ф2=0,求槽内的电位分布。
一.有限差分法取步长h为1,a为10,则长边与短边上的节点数分别为21和11。
具体采用简单迭代法,等位线取30条,代码和计算结果如下:function [n, v1] = FDM(a, h)%h为步长px = 2 * a / h + 1; %长边上的点数py = a / h + 1; %短边上的点数v1 = ones(py, px); %设置一10*20的矩阵v1(1, :) = ones(1, px) * 10; %初始化上边界v1(py, :) = zeros(1, px); %初始化下边界for i = 1 : py %初始化左右边界v1(i, 1) = 0;v1(i, px) = 0;endv2 = v1;maxt = 1;t = 0;n = 0;while(maxt > 1e-6)maxt = 0;n = n + 1;for i = 2 : py - 1for j = 2 : px - 1v2(i, j) = 0.25 * (v1(i, j + 1) + v1(i + 1, j) + v1(i - 1, j) + v1(i,j - 1)); %计算边界内的值t = abs(v2(i, j) - v1(i, j));if(t > maxt) %误差判断maxt = t;endendendv1 = v2;endaxis([0, 20, 0, 10, 0, 10]);contour(v1, 30);end计算的结果如下:0 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 1010 00 4.9451 6.867 7.7425 8.198 8.4589 8.6174 8.716 8.776 8.80838.8186 8.8083 8.776 8.716 8.6174 8.4589 8.198 7.7425 6.8674.9451 00 2.9134 4.7805 5.9051 6.5907 7.0201 7.2947 7.4707 7.5795 7.63887.6577 7.6388 7.5795 7.4707 7.2947 7.0201 6.5907 5.9051 4.78052.9134 00 1.9281 3.4365 4.5066 5.2395 5.7362 6.0708 6.2924 6.4325 6.50986.5345 6.5098 6.4325 6.2924 6.0708 5.7362 5.2395 4.5066 3.43651.9281 00 1.3623 2.531 3.4451 4.1245 4.6144 4.9597 5.1958 5.3482 5.43345.4608 5.4334 5.3482 5.1958 4.9597 4.6144 4.1245 3.4451 2.5311.3623 00 0.99018 1.88 2.6186 3.1988 3.6373 3.9578 4.1829 4.331 4.41484.4419 4.4148 4.331 4.1829 3.9578 3.6373 3.1988 2.6186 1.880.99018 00 0.71836 1.3804 1.9502 2.415 2.7783 3.0513 3.2472 3.378 3.45283.4772 3.4528 3.378 3.2472 3.0513 2.7783 2.415 1.9502 1.38040.71836 00 0.50289 0.973 1.3868 1.7328 2.0095 2.2218 2.3765 2.4812 2.54142.5611 2.5414 2.4812 2.3765 2.2218 2.0095 1.7328 1.3868 0.9730.50289 00 0.32019 0.62194 0.89112 1.1197 1.3054 1.4497 1.5561 1.6286 1.67061.6844 1.6706 1.6286 1.5561 1.4497 1.3054 1.1197 0.89112 0.621940.32019 00 0.15592 0.30348 0.43605 0.54959 0.6426 0.71545 0.76952 0.80655 0.828070.83513 0.82807 0.80655 0.76952 0.71545 0.6426 0.54959 0.43605 0.303480.15592 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0划出的等位线图如下:最后的迭代次数为384次。
二.有限单元法首先进行网格划分。
大致图形如下:三角元的划分如图,这样有利于以三角元的编号来计算出顶点的编号,给出1,2号三角元的顶点编号之后即可得到其他三角元的顶点编号。
然后开始计算系数矩阵K,这里没有使用迭代法。
代码如下:主函数FEM(a, gx, gy):function v = FEM(a, gx, gy) %gx gy分别为横纵方向的网格数NOE = 2 * gx * gy; %NOE为三角元总数[A, B, C, num, bound] = NaD(gx, gy, NOE);%网格划分nx = gx + 1; %横边上的节点数ny = gy + 1; %纵边上的节点数NON = nx * ny; %总节点数%计算各点在矩阵中的坐标再添加到X和Y数组中for n = 1 : nx * nyfor j = 1 : nxfor i = 1 : nyif (num(i, j) == n)X(n) = j;Y(n) = i; %输入节点坐标endendendK = zeros(NON, NON);%系数矩阵for e = 1 : NOEI = A(e);J = B(e);M = C(e);xi = (X(I) - 1) * (2 * a / gx);xj = (X(J) - 1) * (2 * a / gx);xm = (X(M) - 1) * (2 * a / gx);yi = - (Y(I) - 1) * (a / gy);yj = - (Y(J) - 1) * (a / gy);ym = - (Y(M) - 1) * (a / gy);bi = yj - ym;bj = ym - yi;bm = yi - yj;ci = xm - xj;cj = xi - xm;cm = xj - xi;s = 0.5 * (bi * cj - bj * ci);K(I, I) = K(I, I) + (bi * bi + ci * ci) / (4 * s);K(J, J) = K(J, J) + (bj * bj + cj * cj) / (4 * s);K(M, M) = K(M, M) + (bm * bm + cm * cm) / (4 * s);K(I, J) = K(I, J) + (bi * bj + ci * cj) / (4 * s);K(J, I) = K(I, J);K(I, M) = K(I, M) + (bi * bm + ci * cm) / (4 * s);K(M, I) = K(I, M);K(J, M) = K(J, M) + (bj * bm + cj * cm) / (4 * s);K(M, J) = K(J, M);endP = zeros(NON, 1);%方程右边的矩阵%强制边界条件,修改系数矩阵和方程右边的矩阵for n = 1 : nxubn = bound(1, n);P = P - 10 * K(: , ubn);end%针对上下边界进行修改for n = 1 : nxubn = bound(1, n);dbn = bound(2, n);%ubn和dbn分别为上下边界点的编号P(ubn, 1) = 10;P(dbn, 1) = 0;K(ubn, :) = zeros(1, NON);K(:, ubn) = zeros(NON, 1);K(ubn, ubn) = 1;K(dbn, :) = zeros(1, NON);K(:, dbn) = zeros(NON, 1);K(dbn, dbn) = 1;end%针对左右边界进行修改for n = 2 : ny - 1lbn = bound(3, n);rbn = bound(4, n);%lbn和rbn分别为左右边界点的编号P(lbn, 1) = 0;P(rbn, 1) = 0;K(lbn, :) = zeros(1, NON);K(:, lbn) = zeros(NON, 1);K(lbn, lbn) = 1;K(rbn, :) = zeros(1, NON);K(:, rbn) = zeros(NON, 1);K(rbn, rbn) = 1;endv1 = zeros(NON, 1);v1 = inv(K) * P;v = zeros(ny, nx);m = 0;for j = 1 : nxfor i = 1 : nym = m + 1;v(i, j) = v1(m, 1);endendcontour(v, 30);end划分网格的函数NaD(gx, gy, NOE):function [A, B, C, num, bound] = NaD(gx, gy, NOE) %NaD函数用来划分网格gx与gy分别为横纵方向的网格数,NOE为三角元总数nx = gx + 1;ny = gy + 1; %nx,ny分别为横纵方向的结点数num(ny, nx) = 0; %用来存储节点号的数组if(ny > nx)%用来存储边界节点的数组bound(4, ny) = 0;elsebound(4, nx) = 0;end%将各个结点的编号存入num数组中for j = 1 : nxfor i = 1 : nyif (j == 1)num(i, j) = i; %第一列的结点编号elsenum(i, j) = num(i, j - 1) + ny; %非第一列的节点编号endendend%将边界结点的编号存入bound数组中,其中1,2,3,4行分别对应为上边界下边界左边界和右边界for j = 1 : nxbound(1, j) = num(1, j); %上边界bound(2, j) = num(ny, j);%下边界endfor i = 2 : ny - 1bound(3, i) = num(i, 1); %左边界bound(4, i) = num(i, nx);%右边界endA(1) = 1; B(1) = 2; C(1) = ny + 2; A(2) = 1; B(2) = ny + 2; C(2) = ny + 1;epc = 2 * gy;%计算奇数号三角元的顶点编号for e = 3 :2 : NOEfor e1 = 3 : 2 :eif (mod(A(e1 - 2), ny) == ny - 1)A(e1) = A(e1 - 2) + 2;B(e1) = B(e1 - 2) + 2;C(e1) = C(e1 - 2) + 2;elseA(e1) = A(e1 - 2) + 1;B(e1) = B(e1 - 2) + 1;C(e1) = C(e1 - 2) + 1;endendend%计算偶数号三角元的顶点编号for e = 4 :2 : NOEfor e1 = 4 : 2 :eif (mod(A(e1 - 2), ny) == ny - 1)A(e1) = A(e1 - 2) + 2;B(e1) = B(e1 - 2) + 2;C(e1) = C(e1 - 2) + 2;elseA(e1) = A(e1 - 2) + 1;B(e1) = B(e1 - 2) + 1;C(e1) = C(e1 - 2) + 1;endendendend选择a = 10,gx = 9,gy = 4,最后的计算结果如下:10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 0 4.3692 6.0704 6.767 7.024 7.024 6.767 6.0704 4.3692 0 0 2.1151 3.4123 4.0902 4.3733 4.3733 4.0902 3.4123 2.1151 0 0 0.89632 1.5378 1.9134 2.0807 2.0807 1.9134 1.5378 0.89632 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0等位线图:。