【摘要】:将式进行处理,令因Di、δ均为正实数,故通过f=0求取最佳Di与通过f′=0求解一样。
1.数学模型的处理
式(8-18)是一个关于Di的四次方程,无法用代数方法求得其解析解。为此应用数值逼近法——牛顿切线法来求解。
将式(8-18)进行处理,令
因Di、δ均为正实数,故通过f(Di)=0求取最佳Di与通过f′(Di)=0求解一样。对f(Di)求导:
在工程设计范围中,p、[σ]t、φ、δ、Di均为正实数,故f′(Di)与f″(Di)均连续、存在,且f′(Di)>0,f″(Di)>0。因此,根据牛顿切线法,可以选取一个较大的直径Do,使得f(Do)>0,则
此Do′是一个比Do更接近于最佳解的值,同样地(www.daowen.com)
此D″o又是一个比Do′更接近于最佳解的值。
如此重复计算多次,就可以求出具有足够精确度的近似最佳值。
2.计算机简化计算
应用牛顿切线法,虽然解决了最佳直径的数值解,且精度较高,但由于其计算的多次重复,首先试算直径的盲目性,计算工作量较大。另外,应用该方法所求得的直径,一般为非工程标准直径系列中的数值,为了工程实用,尚需向标准系列靠拢,进行比其大、小的两个标准系列直径的比较计算,才能最后确定。
计算机在完成重复计算方面具有极大优势,将上述所有的计算过程编制成计算机程序后,设计人员只需输入一些设计参数,经过几分钟的人机对话,即可快捷地确定出工程实用的最佳储罐直径,使用极其方便(计算机程序从略)。
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