物理学咬文嚼字之六十六 参照系?坐标系!

Coordinate system汉译坐标系,但reference frame被译成参照系似有不妥。弄懂了数学的coordinate system与物理的reference frame概念上的区别,相对论或许不会那么难懂。     

舰船武器系统姿态基准坞内标校新方法

针对武器系统姿态基准坞内标校过程复杂的问题,提出一种基于恒星参考系的基准标校方法.应用星敏感器拍摄星空图像并对星图进行处理获取量测信息,对星图进行天体辨识和恒星视位置同步计算获取基准信息,解算二者数据信息求取装备姿态,进而测量舰船不同部位装备基准偏差.建立了星敏感器与武器装备坐标系统一模型,在保证高精度的条件下解决了系统装舰对准困难的问题.实验结果表明测量精度优于10″.该方法操作简便,能有效实现舰船装备基准姿态偏差高精度测量,提高武器系统坞内标校的效率.     

单轴旋转惯导系统“航向耦合效应”分析与补偿

从单轴旋转惯导系统的误差方程出发,分析载体角运动对系统的影响,从改变IMU旋转角速率的角度补偿系统的"航向耦合效应"。针对绕载体系Z轴正反旋转的单轴旋转系统,载体航向运动与IMU的旋转运动耦合改变了从旋转坐标系到导航坐标系的坐标变换矩阵的形式,从而影响系统误差调制效果,导致系统的"航向耦合效应"。为保证该坐标变换矩阵的周期性,考虑改变IMU的旋转角速率,使之绕导航系而非载体系匀速旋转,隔离载体航向运动与IMU旋转运动的耦合,补偿航向运动对系统的影响。最后,利用海上试验实测的姿态和航向数据进行了单轴旋转惯导系统的误差仿真。结果表明,采取"航向耦合效应"补偿方案时,无姿态运动条件下系统位置误差减小一半;在实际姿态运动条件下,系统误差减小三分之一。     

五零能模式材料设计的非线性有限元计算方法

五零能模式材料是一种新型人工超材料,特征为其弹性模量矩阵的6个特征值中5个为零,可用等效体积模量来描述,表现出类似流体的性质,可被应用于声学隐声斗篷的设计中。然而,根据A.N.Norris[1]提出的理论,设计五零能模式材料时,与应用变换声学方法设计一般声学人工超材料不同,要求其满足一非线性偏微分方程约束。本文利用非线性有限元的完全拉格朗日方法,推导了这一偏微分方程的弱形式,并给出了相应的非线性有限元计算列式,以及迭代求解的具体算法。最后,给出了五零能摸式材料设计的二维和三维坐标变换数值算例。     

基于输入输出线性化方法的一类非线性系统观测器设计

研究一类非线性系统的观测器设计问题.基于输入输出线性化方法提出了一类非线性系统的观测器设计.并且此非线性系统具有多输入多输出的特点,证明了在适当条件下,提出的观测器保证了观测误差渐近趋于零.仿真例表明了所得结果的有效性.     

一个数学问题的研究

研究了一道普通的比较二重积分大小的数学题,给出五种不同的解法,除了应用二重积分的性质以外,还涉及到众多的知识点与解决数学问题的一些思想方法,更正了某教学参考书解答中的错误     

一道概率中常用积分的巧证

∫-∞^＋∞e-（x2）/（2）dx=√2π（1）式（1）是概率论中常用的积分,常见的证法是利用了极坐标变换,或利用Γ函数的性质.笔者给出一种利用旋转体体积公式的新证法.     

平地机牵引架等效加载分析

为研究平地机牵引架的作业负载,分析了平地机最大牵引力及平地机铲刀作用阻力．通过研究工作装置各部件间的运动幅关系,构建了工作装置机构运动简图,建立了工作装置运动坐标系．利用空间坐标系变换理论,将等效铲刀工作负载施加于牵引架上．基于Mechanical APDL及有限元分析理论,对牵引架的Pro/E实体模型进行网格划分．以平地机受最大牵引力作用时的铲刀斜向刮土为例,进行了牵引架静力强度分析．结果表明,牵引架强度在许用强度范围内,经等效加载后的牵引架应力分布与工程实际相符．该工作负载等效方法有效并可简化复杂工况的牵引架受载分析．     

平面应力应变问题与转轴公式的群表示

从坐标变换出发,讨论了材料力学中形如任意斜截面应力的公式.结果表明待求量可以表示为已知量的变换,变换关系为 SO(2)群的直积,并且此变换也适用于应变问题与转轴公式.