数学代写|数学建模代写math modelling代考|Equation of Continuity for Heat Flow

如果你也在 怎样代写数学建模Mathematical Modeling 这个学科遇到相关的难题,请随时右上角联系我们的24/7代写客服。数学建模Mathematical Modeling是使用数学概念和语言对一个具体系统的抽象描述。建立数学模型的过程被称为数学建模。数学模型被用于自然科学(如物理学、生物学、地球科学、化学)和工程学科(如计算机科学、电气工程),以及非物理系统,如社会科学(如经济学、心理学、社会学、政治学)。使用数学模型来解决商业或军事行动中的问题是运筹学领域的一个重要部分。数学模型也被用于音乐、语言学、和哲学(例如,集中用于分析哲学)。

数学建模Mathematical Modeling可以有很多形式,包括动态系统、统计模型、微分方程或博弈论模型。这些和其他类型的模型可以重叠,一个特定的模型涉及各种抽象结构。一般来说,数学模型可能包括逻辑模型。在许多情况下,一个科学领域的质量取决于在理论方面开发的数学模型与可重复的实验结果的吻合程度。理论上的数学模型和实验测量结果之间缺乏一致性,往往导致更好的理论被开发出来,从而取得重要进展。

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数学代写|数学建模代写math modelling代考|Equation of Continuity for Heat Flow

In this case, the amount of heat flow across the surface of a volume per unit time is equal to the rate of decrease of heat inside the volume so that (Figure 6.1)
$$
\iint_S V_n d S=\iint_S \vec{V} d \vec{S}=-\frac{\partial}{\partial t} \iiint_T \sigma \rho T d x d y d z
$$
where $\vec{V}$ is the heat flow velocity, $\rho$ is the density, $\sigma$ is the specific conductivity, and $T$ is the temperature of the substance. Now from physical experiments
$$
\vec{V}=-k \nabla T
$$
where $k$ is the diffusivity of the substance. Assuming $\sigma$ and $\rho$ to be constant, we get
$$
\sigma \rho \iiint_T \frac{\partial T}{\partial t} d x d y d z=\iint_S k \nabla T d \vec{S}=\iiint_T \operatorname{div}(k \nabla T) d x d y d z
$$
Since this is true for all volume elements,
$$
\begin{aligned}
\sigma \rho \frac{\partial T}{\partial t} & =\operatorname{div}(k \nabla T) \
& =\frac{\partial}{\partial x}\left(k \frac{\partial T}{\partial x}\right)+\frac{\partial}{\partial y}\left(k \frac{\partial T}{\partial z}\right)+\frac{\partial}{\partial z}\left(k \frac{\partial T}{\partial z}\right)
\end{aligned}
$$
If $k$ is also constant, we get
$$
\nabla^2 T=\frac{\sigma \rho}{k} \frac{\partial T}{\partial t} \text { or } \frac{\partial^2 T}{\partial x^2}+\frac{\partial^2 T}{\partial y^2}+\frac{\partial^2 T}{\partial z^2}=\frac{\sigma \rho}{k} \frac{\partial T}{\partial t}
$$
This is called the heat-conduction equation or the diffusion equation. In the steady case, i.e., when there is no variation with time, it reduces to Laplace’s Eqn. (9).

数学代写|数学建模代写math modelling代考|Equation of Continuity for Traffic Flow on a Highway

Let $\rho(x, t)$ and $u(x, t)$ be respectively the traffic density (number of cars per unit length of the highway) and velocity of a car on a highway at a distance $x$ from the origin at time $t$, and then if no cars enter or leave the highway, using the continuum model, we get the continuity equation
$$
\frac{\partial \rho}{\partial t}+\frac{\partial}{\partial x}(\rho u)=0
$$
There are two dependent variables viz. $\rho(x, t)$ and $u(x, t)$ and there is only one equation connecting them. If we can get one more relation between $\rho(x, t)$ and $u(x, t)$ either empirically or theoretically, we can solve for both $\rho(x, t)$ and $u(x, t)$. We shall discuss this model further in Section 6.5.
According to this theorem, the surface integral of $\vec{E}(x, y, z, t)$ over a closed surface is equal to $4 \pi$ times the electric charge inside the volume enclosed by the surface so that
$$
\begin{gathered}
\iint_S \vec{E} d \vec{S}=4 \pi \iiint_T \rho d x d y d z \
\operatorname{div} \vec{E}=4 \pi \rho
\end{gathered}
$$
Since in electrostatics
$$
\operatorname{Curl} \vec{E}=0
$$
there exists an electrostatic potential function $\Phi$ such that
$$
\vec{E}=-\operatorname{grad} \Phi
$$
From Eqns. (17) and (19)
$$
\operatorname{div}(\operatorname{grad} \Phi)=-4 \pi \rho \text { or } \nabla^2 \Phi=-4 \pi \rho
$$
which is called Poisson S equation. If $\rho=0$, i.e., if there is no charge at a point, this reduces to Laplace’s Eqn. (9).

数学代写|数学建模代写math modelling代考|Equation of Continuity for Heat Flow

数学建模代写

数学代写|数学建模代写math modelling代考|Equation of Continuity for Heat Flow

在这种情况下,单位时间内通过一个体积表面的热流等于该体积内部热量的递减率,因此(图6.1)
$$
\iint_S V_n d S=\iint_S \vec{V} d \vec{S}=-\frac{\partial}{\partial t} \iiint_T \sigma \rho T d x d y d z
$$
其中$\vec{V}$为热流速度,$\rho$为密度,$\sigma$为比电导率,$T$为物质温度。从物理实验来看
$$
\vec{V}=-k \nabla T
$$
其中$k$为物质的扩散系数。假设$\sigma$和$\rho$是常数,我们得到
$$
\sigma \rho \iiint_T \frac{\partial T}{\partial t} d x d y d z=\iint_S k \nabla T d \vec{S}=\iiint_T \operatorname{div}(k \nabla T) d x d y d z
$$
因为这对所有体积元都成立,
$$
\begin{aligned}
\sigma \rho \frac{\partial T}{\partial t} & =\operatorname{div}(k \nabla T) \
& =\frac{\partial}{\partial x}\left(k \frac{\partial T}{\partial x}\right)+\frac{\partial}{\partial y}\left(k \frac{\partial T}{\partial z}\right)+\frac{\partial}{\partial z}\left(k \frac{\partial T}{\partial z}\right)
\end{aligned}
$$
如果$k$也是常数,我们得到
$$
\nabla^2 T=\frac{\sigma \rho}{k} \frac{\partial T}{\partial t} \text { or } \frac{\partial^2 T}{\partial x^2}+\frac{\partial^2 T}{\partial y^2}+\frac{\partial^2 T}{\partial z^2}=\frac{\sigma \rho}{k} \frac{\partial T}{\partial t}
$$
这叫做热传导方程或扩散方程。在稳定情况下,即,当不随时间变化时,它简化为拉普拉斯方程。(9)。

数学代写|数学建模代写math modelling代考|Equation of Continuity for Traffic Flow on a Highway

设$\rho(x, t)$和$u(x, t)$分别为交通密度(高速公路单位长度的车辆数量)和高速公路上车辆在$t$时刻距离原点$x$处的速度,如果没有车辆进出高速公路,则使用连续介质模型得到连续性方程
$$
\frac{\partial \rho}{\partial t}+\frac{\partial}{\partial x}(\rho u)=0
$$
有两个因变量,即$\rho(x, t)$和$u(x, t)$,并且只有一个方程连接它们。如果我们能从经验上或理论上得到$\rho(x, t)$和$u(x, t)$之间的关系,我们就能同时解出$\rho(x, t)$和$u(x, t)$。我们将在第6.5节进一步讨论这个模型。
根据这个定理,在一个封闭表面上$\vec{E}(x, y, z, t)$的表面积分等于$4 \pi$乘以被表面包围的体积内的电荷,因此
$$
\begin{gathered}
\iint_S \vec{E} d \vec{S}=4 \pi \iiint_T \rho d x d y d z \
\operatorname{div} \vec{E}=4 \pi \rho
\end{gathered}
$$
因为在静电学中
$$
\operatorname{Curl} \vec{E}=0
$$
存在一个静电势函数$\Phi$,使得
$$
\vec{E}=-\operatorname{grad} \Phi
$$
选自Eqns。(17)和(19)
$$
\operatorname{div}(\operatorname{grad} \Phi)=-4 \pi \rho \text { or } \nabla^2 \Phi=-4 \pi \rho
$$
叫做泊松S方程。如果$\rho=0$,也就是说,如果在一点上没有电荷,这就简化为拉普拉斯方程。(9)。

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金融工程代写

金融工程是使用数学技术来解决金融问题。金融工程使用计算机科学、统计学、经济学和应用数学领域的工具和知识来解决当前的金融问题,以及设计新的和创新的金融产品。

非参数统计代写

非参数统计指的是一种统计方法,其中不假设数据来自于由少数参数决定的规定模型;这种模型的例子包括正态分布模型和线性回归模型。

广义线性模型代考

广义线性模型(GLM)归属统计学领域,是一种应用灵活的线性回归模型。该模型允许因变量的偏差分布有除了正态分布之外的其它分布。

术语 广义线性模型(GLM)通常是指给定连续和/或分类预测因素的连续响应变量的常规线性回归模型。它包括多元线性回归,以及方差分析和方差分析(仅含固定效应)。

有限元方法代写

有限元方法(FEM)是一种流行的方法,用于数值解决工程和数学建模中出现的微分方程。典型的问题领域包括结构分析、传热、流体流动、质量运输和电磁势等传统领域。

有限元是一种通用的数值方法,用于解决两个或三个空间变量的偏微分方程(即一些边界值问题)。为了解决一个问题,有限元将一个大系统细分为更小、更简单的部分,称为有限元。这是通过在空间维度上的特定空间离散化来实现的,它是通过构建对象的网格来实现的:用于求解的数值域,它有有限数量的点。边界值问题的有限元方法表述最终导致一个代数方程组。该方法在域上对未知函数进行逼近。[1] 然后将模拟这些有限元的简单方程组合成一个更大的方程系统,以模拟整个问题。然后,有限元通过变化微积分使相关的误差函数最小化来逼近一个解决方案。

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随机分析代写


随机微积分是数学的一个分支,对随机过程进行操作。它允许为随机过程的积分定义一个关于随机过程的一致的积分理论。这个领域是由日本数学家伊藤清在第二次世界大战期间创建并开始的。

时间序列分析代写

随机过程,是依赖于参数的一组随机变量的全体,参数通常是时间。 随机变量是随机现象的数量表现,其时间序列是一组按照时间发生先后顺序进行排列的数据点序列。通常一组时间序列的时间间隔为一恒定值(如1秒,5分钟,12小时,7天,1年),因此时间序列可以作为离散时间数据进行分析处理。研究时间序列数据的意义在于现实中,往往需要研究某个事物其随时间发展变化的规律。这就需要通过研究该事物过去发展的历史记录,以得到其自身发展的规律。

回归分析代写

多元回归分析渐进(Multiple Regression Analysis Asymptotics)属于计量经济学领域,主要是一种数学上的统计分析方法,可以分析复杂情况下各影响因素的数学关系,在自然科学、社会和经济学等多个领域内应用广泛。

MATLAB代写

MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。

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