结构力学虚拟仿真实验教学研究

基于结构力学实验,应用Flash开发系统建立了结构力学实验的虚拟实验环境和虚拟实验物理的模型.通过将实验对象的数学模型引入到虚拟实验对象状态控制程序的方法,实现了对结构力学虚拟实验对象的实时判断和实际数据库的动态链接,使虚拟实验系统具有完好的交互性和实验现象、规律、实验结果的准确性.为加强实践教学环节提供了另一种实验教学的手段,为力学实验教学网络化提供了可视资源.     

连续油管井下力学行为模拟实验研究

连续油管作业系统在井下受力复杂,借助相关实验研究可为连续油管实际入井深度、连续油管屈曲、锁死及解除锁死等问题提供解决思路. 根据相关理论计算结果确定了合适的实验系统几何参数. 设计了实验台架,进行了不同规格模拟连续油管和不同弯曲段长度实验. 分析了屈曲、螺旋屈曲锁死、首端屈服等实验现象,提出了螺旋屈曲锁死的条件. 实验结果与理论计算结果吻合较好. 该实验为连续油管井下力学行为分析提供了依据.     

第一届全国实验力学青年学者学术研讨会简介

由国家自然科学基金委员会数理科学部发起,国家自然科学基金委员会数理科学部和中国力学学会实验力学专业委员会主办的``第一届全国实验力学青年学者学术研讨会'于2010年10月29日至31日在北京西郊宾馆召开,清华大学谢惠民教授和冯雪副教授担任会议主席.全国实验力学青年学者学术研讨会是由国家自然科学基金委员会数理科学部和中国力学学会主办的系列会议之一,其宗旨是为40岁以下的从事实验力学的青年学者提供学术交流和合作的平台,深层次探讨实验力学发展的新趋势以及所面临的挑战性科学问题,促进青年学者成长, 为实验力学学科的未来发展提供人才队伍支撑.本届研讨会邀请了全国从事实验力学研究的青年学者35人,涵盖实验固体力学、实验流体力学、实验生物力学、冲击动力学实验、动力学与控制实验等多个领域,并特邀了两位著名的中青年科学家与会. 会议期间,各位代表分别介绍了他们近年来取得的代表性成果,并针对实验力学发展趋势及青年实验力学人才培养等问题开展了深入研讨.国家自然科学基金委数理科学部力学科学处詹世革研究员全程参加了会议.      

半穿甲弹设计及穿甲实验研究

为提高半穿甲弹的穿甲能力,设计了一种贫铀半穿甲实验弹。对实验弹的飞行稳定性进行了理论分析及数值模拟,两种方法计算得到的实验弹稳定储备量基本吻合,且能够满足实验弹的飞行稳定性要求。采用100mm滑膛炮,开展了贫铀半穿甲弹侵彻装甲靶板实验。实验结果表明,实验弹飞行稳定,与理论分析及数值模拟结果一致;实验弹在25°倾角下贯穿三层20mm厚GY4装甲钢,且回收到的弹体基本完好。通过对实验后的实验弹和靶板进行分析,认为贫铀半穿甲弹的穿甲能力较强。     

斜拉桥模型综合性实验设计研究

针对土木工程、道路交通工程和力学类等专业设计了斜拉桥模型综合性实验. 该实验要求学 生综合运用电测、光测以及振动测试等多种实验手段,自行设计实验方案,测量斜拉桥模型 索力、主梁挠度、材料性能以及固有频率等,通过该综合性实验,使学生将工程力学实验原 理与材料力学、结构力学和桥梁工程等相关学科知识交叉渗透,培养了学生综合知识应用能 力和实验操作技能. 文中列举了部分实验内容及实验结果,与ANSYS计算结果比较,误差小 于5%.     

开放式柔性材料力学实验平台的建设与实践

提出建设以机器编号为标识,以计算机网络通信技术为支撑的柔性力学实验平台,在这个平台上,学生自主进行实验,而教师在后台监控学生实验,既提高了学生实验的积极性,也减轻了教师的工作量,使实验设备得到很好的保护和利用.     

飞机起落架收放疲劳实验系统设计及应用

研制了一套用于飞机起落架收放机构、锁机构疲劳寿命实验和可靠性验证的收放疲劳实验系统。提出和实现了精确模拟气动力的凸轮加载方案,并解决了收起、放下过程不对称加载的技术难题。应用PLC技术实现了实验过程的自动化。实验结果表明,该系统工作稳定可靠,可连续数小时工作,载荷模拟最大误差不大于10%,已成功进行7000多次实验循环。实验系统可用于起落架收放疲劳实验,收放动应力测量和锁机构可靠性考核。     

陀螺仪漂移测试小角度伺服法实验方案的改进

为了提高陀螺仪的使用精度,研究了陀螺仪漂移测试的伺服法实验技术.依托973项目,在国内首次完成了高精度单自由度静压液浮陀螺仪的伺服法实验.找到了影响小角度伺服法实验测试精度的主要误差源,即小角度伺服法实验的方法误差,通过对该误差的分析,提出了改进的小角度伺服实验方案.建立了小角度伺服法实验方法误差的仿真模型,用改进方案和原始方案分别进行了仿真和实验,结果表明改进方案同原始方案相比,陀螺仪漂移误差模型中的三项系数辨识精度均有提高.     

力学虚拟实验系统及其在实验力学教学中的作用

力学实验教学中普遍存在的仪器和师资不足的问题严重影响了实验教学效果.本文发展了一套基于虚拟现实技术的力学虚拟实验系统,不仅能仿真实验结果,而且能仿真实验仪器和实验操作过程.系统可实现光弹性、电子散斑干涉、几何云纹、投影条纹、数字图像相关以及应变片实验共6个实验的仿真模拟.力学虚拟实验系统可作为常规实验力学教学的重要补充,在很大程度上缓解实验力学教学中存在的问题,改进教学效果.     

柔性多体系统动力学实验研究综述

介绍了国内外柔性多体系统动力学实验研究现状,分为三个方面,即理论模型验证实验、动力学特性的实验研究和其它实验.柔性多体系统动力学建模理论的发展经历了3个阶段:运动-弹性动力学(KED)方法、传统混合坐标方法和计及了动力刚化效应的各种非线性理论.关于这些理论的模型验证实验均在本文中作了重点介绍.文中还对柔性多体系统动力学性态的研究实验也作了介绍,包括系统模态特性和共振等非线性力学行为.关于机械臂控制和碰撞研究实验虽有提及,但不作为重点.随后,着重介绍了柔性体弹性振动位移的测量和阻尼因素的处理这两个在实验不可避免但又难以解决的问题,尤其是结构阻尼和大范围运动引起的空气阻力.最后指出了今后的研究方向.文中对一些较为重要的实验装置也着重予以介绍,并给出了部分实验图片及数据曲线,以给读者一个更好的理解和参考.      

A CLASS OF ALTERNATING GROUP METHOD OF BURGERS' EQUATION

IntroductionWeconsiderthefollowingnonlinearBurgers’equation : u t u u x=ε 2 u x2 ,　　 0 0 ,( 1 )withtheinitialandtheboundaryconditions　　　　　u(x,0 ) =f(x) ,　　 0 相似文献   

时滞反馈控制的若干问题

近几十年来, 时滞系统动力学的研究得到了众多学者的大量关注, 研究者在时滞系统的稳定性、非线性、辨识、时滞消除与利用技术等方面做了大量研究, 取得了许多成果. 本文主要介绍作者十多年来在时滞系统动力学方面的研究成果, 包括时滞辨识、两种基于时滞方程的控制律的设计方法、时滞鲁棒控制律的设计、时滞正反馈控制技术、非线性结构时滞控制律的设计、时滞实验等内容.     

数学规划加权残值法在非线性微分方程中的应用

本文研究数学规划加权残值法在非线性微分方程求解中的应用,利用数学规划加权残值法和ＬＰ模理论,把非线性微分方程边值问题转化为一个可微分的无约束非线性优化问题,从而运用成熟稳定的寻优方法求得问题的解。文中数字计算例子表明本文方法可以快速有效地求解非线性微分方程。     

Nonlinear photoviscoelasticity: Theory and measurement

Photoviscoelasticity and photoplasticity concepts are reviewed and differences and similarities are discussed. The suggestion is made that a better understanding of nonlinear-time-varying birefringence enhances the utilization of polymeric materials for photoplasticity studies. A mathematical model for nonlinear photoviscoelasticity is presented. Measurements of optical creep and creep recovery are given and comparisons between theory and experiments are made and discussed.     

非线性随机振动理论的近期进展

本文评述非线性随机振动理论近１０年来的进展,内容包括精确平稳解,等效非线性系统法,非线性系统的窄带随机激励,随机分叉,以及其他非线性随机响应预测方法。      

用于弹性蠕变损伤问题的参变量变分原理

参变量变分原理是近年来发展的用于处理数学物理问题中边界待定边值问题的一种有效方法,本文建立起用于蠕变损伤问题结构分析的参变量变分原理,该原理将原问题化为求解带约束条件的泛函极值,其约束条件就是由蠕变损伤本构关系推导出的系统状态方程组;该原理物理意义明确、表达式简单并且规范,容易为计算机实现。本文给出原理的证明,并就2.25Cr-1Mo钢在550℃下的蠕变问题给出实例。     

力学系统混沌的主动控制

对混沌进行控制是将非线性科学应用于工程技术的新研究领域．本文首先综述对力学系统混沌运动进行控制的各种策略，然后讨论了实现中的关键问题，介绍了成功的实验．最后，指出了该领域中值得注意的若干问题．     

空间充气管展开动力学研究进展

最近空间充气展开结构引起了人们的广泛关注, 这是因为空间充气展开结构具有折叠体积小, 重量轻和展开可靠性高等优点, 于是一些空间计划也开始考虑利用充气展开结构的优势.然而, 在空间充气展开结构应用到太空之前还有一些重要的问题需解决, 其中之一就是控制和掌握充气展开结构的充气展开动力学特性.充气管用于驱动展开并支撑空间结构是一种重要的构件. 围绕充气管在展开过程中的动力学问题, 详细地综述了近20年来国际上的研究进展情况. 首先讨论了有关的充气展开模型, 包括非线性铰链模型、卷曲折叠管展开模型、控制体积模型、能量法模型和流-固耦合模型等.然后介绍了有限元模拟研究进展, 并分别评述了$Z$形、卷曲、多边形以及变直径伸缩等折叠管的充气展开实验研究. 文章最后指出了充气管的充气展开的理论、有限元模拟以及实验在今后值得关注的研究方向.     

液滴在大振幅振荡剪切流动中的非线性行为研究

利用YB模型预测了黏性液滴在黏性基质中的形状和取向的非线性变化，并对比前人 的理论和实验工作，讨论了YB模型大振幅剪切流场中的适用性. 还着重 讨论了非线性行为的评估，提出了``峰高比加和法'和``峰面积 比加和法'两种新的评估方法.     

弦的非线性振动摄动法及其K—dV方程的孤波解

本文用摄动法导出了弦的非线性振动的Ｋ－ｄＶ方程，讨论了只有耗散和色散的特殊情况，然后详细讨论了Ｋ－ｄＶ方程的孤波解的性态，并给出了弦的非线性振动孤波的主要特征。