人体步进摩擦的主要影响因素

人体步进摩擦是指在行走过程中,人脚与地面之间产生的间歇性摩擦现象.步进摩擦系数的大小直接关系到人体在行走过程中的安全性.本文介绍了影响人体步进摩擦系数大小的主要因素,包括材料?路面润滑状况?鞋底花纹?鞋跟形式与高度?人体步态参数等.在文章的最后分析了目前研究中存在的问题,进而指出了下一步的研究重点和目标.     

双稳系统中随机共振与相同步时间的相关性

研究了双稳系统的随机共振(SR)与输入输出之间的相同步相关性. 首先得到系统的输出信噪比(SNR)与输入输出之间的平均相同步时间的表达式,然后讨论了随机共振与输入输出之间的平均相同步时间之间的关系. 结果表明:(1)系统出现了随机共振现象,且平均相同步时间对噪声是敏感的;由于加性与乘性噪声的相互影响,随加性噪声强度的增加,输出信噪比及平均相同步时间曲线上首先出现抑制现象,然后出现峰值,并且, 减小乘性与加性噪声强度比率,可提高输出信噪比和增长平均相同步时间. (2)系统的随机共振与平均相同步时间达到最大值不同步出现,但平均相同步时间对输出信噪比是敏感的. 该结论为信号传输中利用随机共振原则改变系统工作环境提供了依据.      

关于工科普通物理和理论力学两门课程配合的看法

学生在大学里要学习很多门课程,这些课程虽各有不同的要求,但却形成了一个有机的整体,共同担负完成各专业培养目标的任务。有些课程之间的关系十分密切,就像接力赛跑一样,前面的课程打好基础,后续课就在此基础上提高,这样一步步地达到培养目标的要求。普通物理和理论力学两门课程之间的关系就应该是这样的。但是,在相当长的一段时间内,两门课之间出现了不协调现象,理论力学的教学内容有相当一部分与物理内容重复,没有什么提高,学生学起来 ...     

无网格动力分析的循环卷积神经网络代理模型

在无网格动力分析中,除了无网格形函数本身构造复杂引入的计算成本,还需要逐步递推求解每个时间步的动力响应,因而计算效率较为低下.本文通过研究无网格离散数据与机器学习训练样本、无网格动力分析递推计算过程与循环卷积神经网络序列信息传递模式之间的本征联系,构建了与无网格法相匹配的循环卷积神经网络设计方法,进而提出了一种无网格动...     

AN APPLICATION OF THE CBS SCHEME IN THE FLUID-MEMBRANE INTERACTION

提出了一种不可压缩流体与弹性薄膜耦合问题的特征线分裂有限元解法. 首先, 给出了流场和结构的控制方程. 然后, 对流场、结构以及流固耦合的具体求解过程进行了描述. 其中, 流场求解采用改进特征线分裂方法和双时间步方法相结合的隐式求解方式, 并利用艾特肯加速法对每个时间步的迭代收敛过程进行了加速处理;结构部分的空间离散和时间积分分别采用伽辽金有限元方法和广义方法, 并通过牛顿迭代法对所得非线性代数方程组进行了求解;流场网格的更新采用弹簧近似法;流场、结构两求解模块之间采用松耦合方式.最后, 采用该方法对具有弹性底面的方腔顶盖驱动流问题进行了求解, 验证了算法的准确性和稳定性.此外, 计算结果表明艾特肯加速法可以显著地提高双时间步方法迭代求解过程的收敛速度.     

有限元分析课程引入问题式学习(PBL)教学探索

在分析传统教学与问题式学习PBL(problem-based learning)教学各自利弊的基础上, 将PBL教学法引入工科研究生有限元分析课程教学. 通过 改革课程体系和创新评价体系, 整合知识结构, 进行问题设计, 分步具体实施. 优化了教学 内容, 加强了研究生自学能力及科学研究能力的培养, 激发了学生的想象力和创造力. 同时, 对教学内容与课时数的矛盾, 理论教学和工程应用的矛盾以及有限师资和众多学生的矛盾等 PBL教学中难点问题的处理, 作了初步的探索.     

控压钻井中两步关阀阀芯所受瞬变压力研究

建立了控压钻井中节流阀阀芯所受的瞬变压力模型,结合差分方法,通过计算机编程对其求解。结果表明:在控压钻井关阀过程中,两步线性关阀比一步线性关阀的手段灵活,减小了系统内的最大瞬变压力;两步关阀可分为两步时间关阀与两步开度关阀,两步时间关阀阀芯受到的瞬变压力变化趋势为波动后达最大,两步开度关阀的瞬变压力平稳地增至最大;在10s线性关阀中,两步开度关阀阀芯所受的最大瞬变压力为3.31MPa,两步时间关阀阀芯所受的最大瞬变压力为3.65MPa,一步关阀阀芯所受的最大瞬变压力为4.85MPa,可见两步关阀与一步关阀相比,阀芯受到的最大瞬变压力减小了31.75%。     

基于同步交替法求解流体-弹性板耦合作用

基于预测-多步校正方法提出了流固耦合同步交替求解方法.采用ALE描述流固耦合问题.基于SUPG有限元对流体动量方程进行空间离散,以消除对流项引起的数值振荡.时间域上的积分采用预测-多步校正(predictor-multicorrector)方法.对流体和结构同时进行预测,在多步校正的过程中对流体和固体域动力学方程进行交替求解,从而在时间上达到同步推进.基于上述同步交替法,编程计算了流体-弹性板耦合作用问题,取得了良好的数值计算结果.     

点的复合运动中相对运动的描述

给出了点的复合运动中,动点的绝对运动方程和相对运动方程之间关系的描述方法,并将其应用于确定平面运动机构中选取不同动点和动系时的相对运动轨迹.该方法的推导过程简单易懂,易于实现,可以帮助学生在学习相关知识时对不同情况下的相对运动有清晰、直观的了解.特别是当相对运动非常复杂时,可以借助该分析过程给出相对运动轨迹曲线.     

细胞铺展动力学的研究进展

细胞与细胞外基质之间的相互作用在细胞的迁移、分化、凋亡等生理过程中起着重要的作用,细胞铺展作为细胞与细胞外基质作用的第1步,受到了人们的广泛关注.首先阐述了细胞铺展的关键生物动力学过程,对铺展3个不同阶段的特点进行了总结和归纳,并运用力学的观点阐明了细胞铺展的驱动力及驱动机制,详细讨论了聚合力、黏附力以及细胞张力等3种主要作用力在细胞铺展过程中的作用规律以及相应的物理模型.在此基础上,从细胞的黏性流动及力学平衡两个方面出发,简要综述了已有相关研究结果的不足之处,介绍了当前建立细胞铺展动力学模型的主要思路,并探讨了今后面向细胞生物学需求的相关细胞动力学的研究方向.      

以力学竞赛促进基础力学教改的创新与实践

以组织与辅导力学竞赛为契机,促进基础力学教学改革. 着眼于提高学生的力学素养与创新 能力,围绕如何创新基础力学教学新模式,从激发学生学习的热情与动力、改革教学实验、 提升力学课程建设等方面介绍了基于大学生力学竞赛培养力学人才与促进高校基础力学教学 改革的基本做法、实践效果与创新成果.     

TO PROMOTE STUDENTS' INNOVATIVE ABILITY BY USING CLASSROOM DEMONSTRATION EXPERIMENTS1)

如何激发学生的创新意识、培养创新能力是当前教学的中心任务之一。本文笔者根据在流体力学课程教学中将简单易行、灵活多样的演示实验带进课堂,引发学生兴趣,启发创新思维方面的教学实践,总结了几点经验和体会。     

基础力学课程考试改革应充分反映课程的教学要求

通过对现行基础力学课程考试中存在的问题和近年来基础力学考试改革现状的分析, 根据基础力学课程内容多、课时多、修课人数多的特点, 提出了基础力学考试改革的新理念 和操作方法, 指出基础力学考试改革应充分反映课程 的教学要求, 而且应有利于对课程教与学的良性促进.     

DISSIPATION MECHANICS AND EXACT SOLUTIONS FOR NONLINEAR EQUATIONS OF DISSIPATIVE TYPE—PRINCIPLE AND APPLICATION OF DISSIPATION MECHANICS(Ⅰ)

This work is the continuation and the distillation of the discussion of Refs. [1-4].(A)From complementarity principle we build up dissipation mechanics in this paper.It is a dissipative theory of correspondence with the quantum mechanics.From this theorywe can unitedly handle problems of macroscopic non-equilibrium thermodynamics andviscous hydrodynamics. and handle each dissipative and irreversible problems in quantummechanics.We prove the basic equations of dissipation mechanics to eigenvalues equationsof correspondence with the Schr(?)dinger equation or Dirac equation in this paper.(B)We unitedly merge the basic nonlinear equations of dissipative type, especially theNavier-Stokes equation as a basic equation for macroscopic non-equilibrium ther-modynamics and viscous hydrodynamics into integrability condition of basic equation ofdissipation mechanics. And we can obtain their exact solutions by the inverse scatteringmethod in this paper.     

一个典型的定性结构力学命题————两端固定单跨梁在温度变化条件下的弯曲变形

两端固定单跨梁在温度变化条件下的弯曲变形命题是``定性结构力学'的一个典型例题, 通
过该命题的提出和解答, 展示了定性结构力学的基本概念和运用手法, 有助于学生了解和掌
握定性结构力学的基本原理和方法.     

Birkhoff力学的研究进展

Birkhoff力学是Hamilton力学的一个自然发展,是分析力学发展的一个新阶段,它广泛应用于力学、物理学和工程.本文总结Birkhoff力学的形成和发展,特别是近二十年所取得的成就.首先,从Birkhoff的《动力系统》中的有关段落开始,叙述Birkhoff力学的起源.其次,叙述这个力学的基本原理——Pfaff-Birkhoff原理以及这个力学的基本方程——Birkhoff方程的形成和发展.第三,简述Birkhoff力学的一些专门问题,包括约束Birkhoff系统,Birkhoff方程的积分方法,Birkhoff动力学逆问题,Birkhoff方程的运动稳定性,Birkhoff系统的几何方法,Birkhoff系统的全局分析等.最后,对Birkhoff力学的未来研究提出一些建议.      

弹性支座分析方法及其应用

针对结构杆件之间真实的联系和约束, 在结构力学常用支座的基础上, 提出 弹性支座概念. 建立弹性支座两种基本体系, 解两种反馈基本力法方程, 导出杆端两个方向 的约束刚度递推计算公式. 提出弹性支座基本分析方法. 给出弹性支座分析方法的有限元形 式. 应用弹性支座分析方法, 导出一次弯距分配法, 将高层结构内力计算方 法------分层法、$D$值法提升到一个更高的水平. 该法对弹性结构内力分析计算 工程实践应用和教学有参考价值.     

Elasto-viscoplastic-viscous theories of granular and porous media

The mechanics of granular and porous media is considered in the light of the modern theories of structured continuum. The basic laws of motion are presented and several constitutive relations are derived. The special case of elastic porous media is considered in detail and the basic field equations are derived and the possible application of the results to soil dynamics is pointed out. The theory of the flow of granular media is also considered and basic equations of motion are derived where the results of Goodman and Cowin are recovered. The viscoplastic flow of porous media is studied and the possible application to soil mechanics is also discussed.     

ON AN INTERDISCIPLINARY TEACHING METHOD OF FLUID MECHANICS AND OTHER MECHANICS RELATED COURSES1)

流体力学是力学和机械等专业本科生的一门专业基础课。由于其涉及数学、物理的概念多、公式复杂、理论抽象而实际应用广,是公认的难教、难学的课程之一。笔者提出了将流体力学与理论力学、材料力学、电动力学等其他力学课程交叉教学的方法,充分利用各门力学课程知识间的联系,使得学生在学习流体力学的同时复习其他力学的知识,通过对比深化理解流体、固体、刚体和电磁场,最终获得对力学学科的整体视野,增强教学效果。     

参变量变分原理的提出、发展与应用

参变量变分原理及其参数二次规划算法是由钟万勰院士1985年针对弹性接触边界非线性问题首次提出来的,经过将近40年的不断发展,目前参变量变分原理已经成功应用于各个领域,其中包括弹塑性分析、接触问题、润滑力学、岩土力学、变刚度杆系结构、先进材料性能分析、材料的蠕变与损伤、柔性结构力学和LQ最优控制等各个工程领域。本文首先回顾了参变量变分原理的起源,介绍了参变量变分原理的基本概念,然后以弹塑性分析问题为例,阐明建立参变量变分原理的理论模型以及实现数值参数二次规划求解原理,最后详细回顾了参变量变分原理的基本理论与相应数值算法在各个领域的发展及其工程应用,展示了参变量变分原理在求解各类非线性问题的特色与优势。