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z=[];
for h=8:0.01:9 %确定空气交换系数范围
%% 材料参数输入
m1=6;m2=60;m3=36;m4=50;% 分别对四种介质分割
m=m1+m2+m3+m4;% 介质分割和
n=5400;% 对时间分割
t=5400;% 总时长
l1=0.6/1000;l2=6/1000;l3=3.6/1000;l4=5/1000;% 四种材料厚度
lam_1=0.082;lam_2=0.37;lam_3=0.045;lam_4=0.028;% 四种材料的热传导率
de_1=300;de_2=862;de_3=74.2;de_4=1.18;% 四种材料的密度
c1=1377;c2=2100;c3=1726;c4=1005;% 四种材料的比热容

%% 计算热扩散率
a1=lam_1/(c1*de_1);% I层材料的热扩散率
a2=lam_2/(c2*de_2);% II层材料的热扩散率
a3=lam_3/(c3*de_3);% III层材料的热扩散率
a4=lam_4/(c4*de_4);% IV层材料的热扩散率

%% 材料长度分割和时间步长分割求解
derta_x1=l1/m1;% I层材料的分割长度
derta_x2=l2/m2;% II层材料的分割长度
derta_x3=l3/m3;% III层材料的分割长度
derta_x4=l4/m4;% IV层材料的分割长度
derta_t=t/n;% 时间步长分割

%% 计算各层介质剖分的步长比
r1=derta_t/derta_x1^2*a1;% 第I层介质剖分的步长比
r2=derta_t/derta_x2^2*a2;% 第II层介质剖分的步长比
r3=derta_t/derta_x3^2*a3;% 第III层介质剖分的步长比
r4=derta_t/derta_x4^2*a4;% 第IV层介质剖分的步长比

u=zeros(m+1,n+1);% 定义四层耦合介质温度分布矩阵
%% 初始条件和边界条件
u(:,1)=37;%初始条件
u(1,:)=75;%边界条件

%% 差分格式的系数矩阵的构造
A=zeros(m,m);
for i=1:m1-1
 A(i,i)=1+2*r1;
 A(i,i+1)=-r1;
if i>=2
A(i,i-1)=-r1;
end
end
A(m1,m1)=(lam_1/derta_x1+lam_2/derta_x2);
A(m1,m1-1)=-lam_1/derta_x1;
A(m1,m1+1)=-lam_2/derta_x2;

for i=m1+1:m1+m2-1
A(i,i)=1+2*r2;
 A(i,i+1)=-r2;    
A(i,i-1)=-r2;
end
A(m1+m2,m1+m2)=(lam_2/derta_x2+lam_3/derta_x3);
A(m1+m2,m1+m2-1)=-lam_2/derta_x2;
A(m1+m2,m1+m2+1)=-lam_3/derta_x3;

for i=m1+m2+1:m1+m2+m3-1
A(i,i)=1+2*r3;
 A(i,i+1)=-r3;    
A(i,i-1)=-r3;
end
A(m1+m2+m3,m1+m2+m3)=(lam_3/derta_x3+lam_4/derta_x4);
A(m1+m2+m3,m1+m2+m3-1)=-lam_3/derta_x3;
A(m1+m2+m3,m1+m2+m3+1)=-lam_4/derta_x4;

for i=m1+m2+m3+1:m1+m2+m3+m4-1
A(i,i)=1+2*r4;
A(i,i-1)=-r4;
 A(i,i+1)=-r4;    
end
A(m,m)=h+lam_4/derta_x4;
A(m,m-1)=-lam_4/derta_x4;

%% 构造右端项
for k=2:n+1 
b=zeros(m,1);
for i=2:m-1
b(i,1)=u(i+1,k-1);
end
b(1,1)=u(2,k-1)+r1*u(1,k);
b(m1,1)=0;
b(m1+m2,1)=0;
b(m1+m2+m3,1)=0;
b(m,1)=37*h;

%% 追赶法求解
bb=diag(A)';
aa=[0,diag(A,-1)'];
c=diag(A,1)';
N=length(bb);
L=zeros(N);
uu0=0;y0=0;aa(1)=0;
L(1)=bb(1)-aa(1)*uu0;
y(1)=(b(1)-y0*aa(1))/L(1);
uu(1)=c(1)/L(1);
for i=2:(N-1)
L(i)=bb(i)-aa(i)*uu(i-1);
y(i)=(b(i)-y(i-1)*aa(i))/L(i);
uu(i)=c(i)/L(i);
end
L(N)=bb(N)-aa(N)*uu(N-1);
y(N)=(b(N)-y(N-1)*aa(N))/L(N);
x(N)=y(N);
for i=(N-1):-1:1
x(i)=y(i)-uu(i)*x(i+1);
end
u(2:m+1,k)=x';
end

%% 绘制h=8和h=9的皮肤温度变换图
if h==8
B1=u(m+1,:);
plot(B1,'color','b');
hold on  
end
if h==9
C1=u(m+1,:);
plot(C1,'color','y') ;
end
q=u(m+1,t+1)-48.08;
z=[z q];
[d p]=min(abs(z));
end

fprintf('空气系数范围：\n')
fprintf('%.2f---%.2f\n',8+(p-1)*0.01,8+(p+1)*0.01)

A1=xlsread('CUMCM-2018-Problem-A-Chinese-Appendix.xlsx',2,'B3:B5403');
plot(A1,'color','r')

title('不同转化系数h下的皮肤温度变化图')
xlabel('时间')
ylabel('温度') 

legend('h=9.0000','h=8.0000','实际值')
x=0:1:6000;y1=48.08*ones(6001,1);
plot(x,y1,'--','color','c')
text(150.6685,48.6752,'48.08')