解释代码:clear,clc k=0.082; r=300; c=1377; dt=0.1;dx=0.0001; alpha=k*dt/r/c/dx/dx; A=alpha/2;B=1+alpha; T_ahead=zeros(1,101); T_ahead(1:end)=37; T_ahead(1)=100; n=1:3000; T50=zeros(1,3000); T50(1:end)=37; K=zeros(1,100); K_real=zeros(1,99); F=zeros(99); FF=zeros(99); FF(logical(eye(size(F))))=A; F(logical(eye(size(F))))=-B; AA=[zeros(98,1) FF(1:98,1:98);zeros(1,99)]; C=[zeros(1,99);FF(1:98,:)]; Total=F+AA+C; for time=1:3000 for i=2:100 K(i)=-T_ahead(i)-A*(T_ahead(i+1)-2*T_ahead(i)+T_ahead(i-1)); K_real(i-1)=K(i); K_real(1)=K(2)-A*T_ahead(1); K_real(99)=K(100)-A*T_ahead(end); end resolve=inv(Total)*K_real'; x_real=[T_ahead(1);resolve;T_ahead(end)]; T_ahead=x_real; T_ahead(1)=100; T_ahead(end)=37; x=1:101; y=1:2; P=meshgrid(T_ahead,y); subplot(1,3,1) surf(x,y,P),title('三维视图') subplot(1,3,2) surf(x,y,P),view(0,0),title('正视图') subplot(1,3,3) plot(n,T50),title('中心点温度历程') xlabel('时间/s'),ylabel('温度'),axis([0 3000 35 60]) set(gcf,'unit','centimeters','position',[2 5 30 8]) drawnow T50(time)=T_ahead(50); T_ahead(50) end
时间: 2024-04-10 20:32:39 浏览: 203
这段代码是一个简单的热传导模拟程序,用于模拟热量在一个长方形材料中的传导过程。下面是对代码的解释:
1. `clear, clc`:清除命令窗口和工作区中的所有变量。
2. `k=0.082; r=300; c=1377; dt=0.1; dx=0.0001;`:定义了一些常数,包括热导率k、密度r、比热容c、时间步长dt和空间步长dx。
3. `alpha=k*dt/r/c/dx/dx;`:计算了一个常数alpha,用于计算热传导方程中的系数。
4. `A=alpha/2; B=1+alpha;`:定义了两个常数A和B,用于计算矩阵方程的系数。
5. `T_ahead=zeros(1,101); T_ahead(1:end)=37; T_ahead(1)=100;`:初始化了一个长度为101的数组T_ahead,并将其所有元素初始化为37。然后将第一个元素设置为100。
6. `n=1:3000; T50=zeros(1,3000); T50(1:end)=37;`:定义了一个包含3000个元素的数组n,并将其从1递增到3000。然后初始化了一个长度为3000的数组T50,并将其所有元素初始化为37。
7. `K=zeros(1,100); K_real=zeros(1,99);`:初始化了两个长度分别为100和99的数组K和K_real。
8. `F=zeros(99); FF=zeros(99); FF(logical(eye(size(F))))=A; F(logical(eye(size(F))))=-B;`:初始化了两个大小为99x99的矩阵F和FF,并将对角线上的元素设置为A和-B。
9. `AA=[zeros(98,1) FF(1:98,1:98);zeros(1,99)]; C=[zeros(1,99);FF(1:98,:)]; Total=F+AA+C;`:构建了一个大小为100x100的矩阵Total,用于解热传导方程的线性方程组。
10. `for time=1:3000`:开始一个循环,用于模拟3000个时间步长的热传导过程。
11. `for i=2:100`:开始一个内部循环,用于计算每个位置的温度变化。
12. `K(i)=-T_ahead(i)-A*(T_ahead(i+1)-2*T_ahead(i)+T_ahead(i-1));`:计算了热传导方程中的右侧项。
13. `K_real(i-1)=K(i); K_real(1)=K(2)-A*T_ahead(1); K_real(99)=K(100)-A*T_ahead(end);`:将右侧项存储到K_real数组中。
14. `resolve=inv(Total)*K_real';`:解线性方程组,得到温度分布的解。
15. `x_real=[T_ahead(1);resolve;T_ahead(end)];`:将解的结果存储到x_real数组中。
16. `T_ahead=x_real; T_ahead(1)=100; T_ahead(end)=37;`:更新温度分布数组T_ahead,并将边界温度设置为100和37。
17. `x=1:101; y=1:2; P=meshgrid(T_ahead,y);`:创建网格矩阵P,用于绘制三维视图和正视图。
18. `subplot(1,3,1) surf(x,y,P),title('三维视图')`:绘制三维视图,并将其放在第一个子图中。
19. `subplot(1,3,2) surf(x,y,P),view(0,0),title('正视图')`:绘制正视图,并将其放在第二个子图中。
20. `subplot(1,3,3) plot(n,T50),title('中心点温度历程') xlabel('时间/s'),ylabel('温度'),axis([0 3000 35 60])`:绘制中心点温度随时间的变化曲线,并将其放在第三个子图中。
21. `set(gcf,'unit','centimeters','position',[2 5 30 8])`:设置图形窗口的大小和位置。
22. `drawnow`:立即更新图形窗口。
23. `T50(time)=T_ahead(50); T_ahead(50)`:将中心点的温度存储到数组T50中,并输出中心点的温度。
这段代码主要用于模拟热传导过程,并通过绘图展示温度分布和中心点的温度随时间的变化。
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