Maple软件在工程计算中的应用PDF电子书下载

1 Maple数学计算软件包及其应用 1

1.1 Maple数学计算软件包介绍 1

1.2 用Maple计算的实际例子 7

2 集成电路与微型静电泵设计 11

2.1 集成电路引线的电阻、电流和电位 11

2.1.1 集成电路引线尺寸 11

2.1.2 引线电阻值R 12

2.1.3 引线的薄层电阻值Rs 14

2.2 集成电路引线中有气泡时的电阻和电流 14

2.2.1 引线中有气泡时的几何尺寸 14

2.2.2 引线的电阻 15

2.2.3 l2段引线的电流密度分布 16

2.2.4 结论 18

2.3 微小斜样品中的电流和电位分布计算与薄层电阻测定 19

2.3.1 引言 19

2.3.2 解Laplace偏微分方程 21

2.3.3 等宽度平面电阻中电位分布 22

2.3.4 不等宽度平面电阻中电位分布 22

2.3.5 计算误差 28

2.3.6 讨论 29

2.3.7 小结 32

2.4 微小斜样品中的电流和电位分布交叉级数拟合法 33

2.4.1 引言 33

2.4.2 样品中的电流分布 34

2.4.3 样品中的电位分布 37

2.4.4 计算误差 39

2.4.5 讨论 42

2.4.6 小结 44

2.5 其他计算模型——直接欧姆定律的应用及有限元方法 45

2.5.1 引言 45

2.5.2 样品几何与物理设置 45

2.5.3 样品电阻、电流、电位计算 45

2.5.4 样品总底宽为100μm的双三角形（即梯形） 48

2.5.5 样品为γ＝π/6，x＝100μm，y＝50μm时计算 49

2.5.6 有限元法建立的模型 49

2.5.7 小结 50

2.6 反偏二极管的计算机辅助设计 51

2.6.1 基本方程 51

2.6.2 求解泊松方程 52

2.6.3 按有限元法求解泊松方程 53

2.6.4 计算结果及实用意义 56

2.7 微小型静电泵的设计 57

2.7.1 引言 57

2.7.2 微型静电泵的基本结构 57

2.7.3 微型静电泵的设计理论 57

2.7.4 微型泵设计示例 68

2.7.5 微型静电泵的阀门设计 69

2.7.6 小结 71

3 隐身反传感技术中的陷光机理讨论——隐身飞机揭秘 72

3.1 引言 72

3.2 隐身反传感技术材料的分类 72

3.3 隐身反传感原理——电磁波与隐身材料的相互作用 73

3.3.1 电磁波在隐身反传感材料中的传播及其吸收系数 73

3.3.2 电磁波照射样品时电子的运动方程 74

3.3.3 电磁波照射样品时的反射 75

3.3.4 隐身材料的空隙度对反射率的影响 76

3.3.5 电磁波照射样品时的吸收与复介电常数的虚部关系 77

3.3.6 电偶极矩振子的红外选择定则 78

3.3.7 半导体中的红外吸收 81

3.3.8 ZnO晶体膜及其陷光性 83

3.3.9 电路模拟隐身反传感技术机理 84

3.3.10 光子晶体在红外隐身反传感技术中的应用 85

3.4 小结 86

4 工程力学中以能谷定理为基础的应力、应变计算 87

4.1 格林定理在应力场中的应用 87

4.1.1 由格林定理推导实际正应力的周向分布规律第一种方法 87

4.1.2 由格林定理推导实际真正正应力分布规律的第二种方法 89

4.1.3 薄圆环中应力及弯矩分析计算 91

4.1.4 厚圆环中应力计算（环厚W＝1） 94

4.2 受多重对称性径向力厚环中应力分布的分析解、FEM有限元模拟、试验结果比较 102

4.2.1 受二重对称性径向力厚环 102

4.2.2 受三重对称性径向力厚环中各应力分布图（图2至图9） 102

4.2.3 受四重对称性径向力厚环中各应力分布图（图10和图11） 105

4.2.4 光弹测试结果（选自Frochts著作） 106

4.2.5 讨论 106

4.3 各向异性情况下的应变 107

4.3.1 各向异性刚度Ehkl与各向同性刚度E之间的关系 107

4.3.2 各向异性情况下应变的计算 109

4.4 受力纳米管中的应变分布 113

4.4.1 引言 113

4.4.2 单晶纳米管受挤压时的情况 113

4.4.3 结论 114

5 传感器非线性信号处理 115

5.1 非线性函数规范化多项式拟合法 115

5.1.1 原理 115

5.1.2 拟合精度的影响因素 117

5.1.3 规范化矩阵的各阶同构逆矩阵 117

5.2 利用多项式拟合规范化方法实现范德堡函数的高精度反演 118

5.2.1 引言 118

5.2.2 范德堡函数的局域反演和全局反演 119

5.3 非线性函数反演“归十”拟合法在热水流量实时测量中的应用 121

5.3.1 引言 121

5.3.2 流量传感器系统的总体设计 122

5.3.3 流量传感器系统的软件设计 123

5.3.4 小结 127

5.4 一种新的人工网络算法用于压力传感器测量 128

5.4.1 样本数据及其计算 128

5.4.2 上述神经计算的网络结构 129

5.4.3 改进的神经网络算法 130

5.4.4 温度补偿的融合处理结果 132

5.4.5 以上几种温度补偿方法的比较 133

5.5 模糊拟合算法 133

5.5.1 四控制要素模糊算法 133

5.5.2 三控制要素模糊算法 134

5.6 非线性信号信息融合 138

5.6.1 引言 138

5.6.2 自然融合法 139

5.6.3 强制融合法 141

5.7 非线性反函数补偿方法 144

6 具有电子鼻嗅觉识别功能的机器人跟踪定位技术 145

6.1 时变流场环境中机器人跟踪气味烟羽方法 145

6.1.1 引言 145

6.1.2 搜索环境栅格地图表达 146

6.1.3 气体传感器信号预处理 147

6.1.4 基于气味包路径估计的烟羽跟踪 147

6.1.5 试验结果及分析 152

6.1.6 结论 154

6.2 湍流烟羽环境下多机器人主动嗅觉实现 155

6.2.1 机器人主动嗅觉研究现状简介 155

6.2.2 具有湍流特性的动态烟羽模型的建立 157

6.2.3 主动嗅觉实现算法 158

6.2.4 仿真结果及分析 160

6.2.5 结论与展望 165

参考文献 166