高温作业专用服装设计各位厂家提供点解题思路 2018年全国大学生数学建模A题
2018年高教社杯全国大学生数学建模竞赛题目
A题高温作业专用服装设计
在高温环境下工作时，人们需要穿着专用服装以避免灼伤。专用服装通常由三层织物材料构成，记为I、II、III层，其中I层与外界环境接触，III层与皮肤之间还存在空隙，将此空隙记为IV层。
为设计专用服装，将体内温度控制在37ºC的假人放置在实验室的高温环境中，测量假人皮肤外侧的温度。为了降低研发成本、缩短研发周期，请你们利用数学模型来确定假人皮肤外侧的温度变化情况，并解决以下问题：
(1)专用服装材料的某些参数值由附件1给出，对环境温度为75ºC、II层厚度为6mm、IV层厚度为5mm、工作时间为90分钟的情形开展实验，测量得到假人皮肤外侧的温度（见附件2）。建立数学模型，计算温度分布，并生成温度分布的Excel文件（文件名为problem1.xlsx）。
(2)当环境温度为65ºC、IV层的厚度为5.5mm时，确定II层的最优厚度，确保工作60分钟时，假人皮肤外侧温度不超过47ºC，且超过44ºC的时间不超过5分钟。
(3)当环境温度为80时，确定II层和IV层的最优厚度，确保工作30分钟时，假人皮肤外侧温度不超过47ºC，且超过44ºC的时间不超过5分钟。
附件1.专用服装材料的参数值
附件2.假人皮肤外侧的测量温度
各位厂家、技术、研发大咖留言给点学生们思路或建议啊。
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匿名用户—2018-09-26
来自PC端用户匿名用户
夏季高温环境户外作业服的热功能设计方法这篇论文看看是否对高温作业专用服装设计有所帮助
夏季高温环境给户外作业人员带来了热危害,服装作为高温防护的重要手段之一,在夏季高温环境中的作用备受关注.为找到夏季户外作业服的高温防护方法,从户外高温的定义、表征方法以及人体热平衡机理出发,总结了影响人体热舒适的主要因素;基于防护服的一般设计模式,分析了目前服装中常用的高温防护措施;提出了“通过主动降温促进内热传递、利用被动隔热抑制外热传递”的作业服热防护机理,可为该类服装的热功能设计提供参考.
匿名用户—2018-09-17
来自PC端用户匿名用户
2018年全国大学生数学建模A题高温作业专用服装设计
这里统一对大家的问题做一个回答：
本题适用差分解法吗？
求解偏微分方程的方法中，差分方法和有限元是两类最主流的方法。
差分方法的优点是原理简单，但是只能求解规则区域的数值解。
有限元背后的理论相对难很多，但能够求解不规则区域问题。
本题适用哪种方法解答取决于你的模型假设
本题中涉及多种介质的热传导的求解，我的建议是，如果不想给自己找麻烦的话，将每种介质层假设成规则的矩形。
既然带求解区域是矩形了，那么本题使用差分方法来求解更加合适，关于差分方法，你可以随便找一本介绍偏微分方程数值解的书，都有介绍。
当然，你如果将模型假设定义为更符合实际的不规则问题，能做出来当然是亮点，但切记不要搬起石头砸自己的脚，毕竟建模时间紧任务重。
是否适用于多层壁热传导？
评论区有人问，是否适用于多层壁热传导吗？
其实就是问这个程序能否求解A题嘛，O(∩_∩)O哈哈~
答案当然是能，但显然不能直接拿来用，给几点提示。
思路1：
你单拿出其中一层来求解，和我提供的算例已经没有本质区别了。
因此，你可以一层一层的求解。先求第一层的数值解，第一层的结果一有，第二层的边界条件也就有了，于是第二层也可以求了。
这样做的潜在问题是，第一层中求解的误差，必定会传递到第二层去，数学上可能不太完美，但是好理解，代码改动也少。
思路2：
我认为数学上更好的方式肯定是整体一起求解，但这就有点困难了。
这样做时，你需要对每一层边界在系数矩阵的相应位置处，都按照边界处的对应关系进行相应处理。
这需要你对差分方法有着很好的理解，如果我提供的代码你无法完全看懂，建议就不要考虑了。
关于边界条件
构造的差分格式是保证解满足对应的方程，但其实满足给定方程的解有无穷多种。
而边界条件的作用其实就是找出你想要的那个解。
之前文章中给出的算例包含的边界条件是：
u(x,0)
u(0,t)和u(1,t)
在A题中右侧初始温度好像是没有的，也就是u(1,t)没有
首先，你要知道的是，求解需要的边界条件并不一定非得是这几个
但是少了一个边界条件，你就要想办法补上一个边界条件,边界条件也不一定是已知函数的表达式，导数的表达式也是可以的（当然，代码是一定需要相应修改的）。
比如没有u(1,t)，你可以想办法构造du(0,t)/dx或du(0,t)/dt
这就看你如何理解原问题了，建议查阅文献，看看别人使用的是哪种边界条件，相应的对代码进行修改。当然也可以通过模型假设，将问题向你期待的边界条件上面靠。