使用单位进行尺寸计算

量纲分析可以让你理解方程中不同物理量之间的关系。一个例如,长度是一个没有数字的物理量。一个单位- - - - - -例如,米、英寸或英里- - - - - -为该维度指定一个数字或度量值。

通过量纲分析,您可以:

  • 使用标准单位和单位制。单位制由一组基本单位和派生单位组成。最常用的单位制是SI、US和CGS。例如,SI的基本单位包括质量(kg)、时间(s)、长度(m)、电流(安培)和温度(开尔文)。导出的单位如密度(kg/m^{3}\)或力(kg/m /s^{2}\)可以表示为基本单位的组合。你可以用基本单位或创建新单位和单位系统。
  • 单位之间的转换。在量纲分析中,把一个度量单位转换成另一个度量单位而不改变量的比率称为a单位转换因子.例如,英寸和厘米之间的单位换算系数是127/50。您可以计算摄氏度、华氏度和开尔文之间的单位转换因子,并在绝对温度和温差之间进行切换。
  • 检查单元一致性。你可以用量纲分析来检查你推导的方程是否准确地代表了物理单位的一致性.具有有效物理意义的方程在左边和右边将有相同的单位。
  • 执行规模分析。您可以使用量纲分析来理解并保持数值方法的准确性—例如,使用不同数量级的分子和分母的有限差分近似。
  • 求无量纲特征常数。你可以使方程无量纲化,并确定在描述系统行为时有用的无单位特征常数。例如,你可以找到一个质量弹簧系统的阻尼比ζ (ζ),并用它来描述弹簧系统是欠阻尼(ζ < 1),过阻尼(ζ > 1),还是临界阻尼(ζ = 1)。

单位在MATLAB

符号数学工具箱™支持金宝app2000个计量单位而且,使用MATLAB实时编辑器,以蓝色字体显示单位,便于识别。有关量纲分析的更多信息,请参见符号数学工具箱

Simulink和金宝appSimscape中的单元

金宝app®允许您将物理单元指定为信号属性,以确保跨模型的各个组件的计算的一致性。有关Simulink单元的更多信息,请参见金宝appSimulink模型中的单元规范金宝app.Simscape还支持物理建金宝app模环境中的单元。有关更多信息,请参见物理单位

参见:计算机代数系统数学建模分析解决方案符号数学工具箱住编辑器

符号数学工具箱を用いた数学モデリング