关于四元数误差的计算

 讨论利用四元数描述刚体受控姿态运动时的误差计算问题. 导出用无限小扰动转角表示的四元数误差公式. 并由此导出刚 体角速度的四元数表达式.     

用二级控制法对二维连续体进行形状优化

二级控制的意思是在自然设计变量和有限元网格节点之间加入设计单元，建立自然设计变量控制关键点坐标，关键点控制有限元网格节点，共两层控制关系。后一层控制关系借助有限元形函数描述设计单元，并引入相应的参数坐标，从而实现敏庋分析、结构形状变化的控制和网格的变动控制。本文使用二级控制理论有效地解决了二维连续体结构形状优化的一些困难，将形状优化问题处理成序列二次规划问题求解。使用MSC／PCL语言在MSC／Patran＆Nasntran平台上实现了优化模块的二次开发。本文设计思路的可行性和程序的有效性通过若干算例得到证实。     

捷联惯性导航中一种算法的推证

捷联惯性导航系统中,常常用到解算四元数矩阵微分方程的问题。为此给出了解四元数矩阵微分方程的一个强有力的算式，并给出了详细的数学推导和证明。     

Reynolds数对大攻角细长旋成体绕流滚转角效应影响的数值研究

使用低耗散的Roe格式,数值模拟了Reynolds数(Re)对大攻角细长旋成体绕流滚转角效应的影响.模型头部加了几何小扰动块以引发流场的不对称.在较大的Re数(Re=10 5)下,本文的计算结果与实验是相符的,此时细长体的滚转会导致双稳态、双周期现象,即侧向力随滚转角呈现类似方波形式的双周期变化,方波中侧向力基本保持不变的状态对应于流场的正则态,且两个正则态的侧向力方向相反,方波中侧向力基本保持不变的状态对应于流场的正则态,且两个正则态的侧向力方向相反;而在较小的Re数(Re=4 000)下,如果扰动足够大,细长体的滚转将导致不同的双稳态现象,此时两个正则态的侧向力方向相同,而在较小扰动下双稳态现象不再出现;Re数更小时(Re=1 000),即使在较大的扰动下,双稳态现象也不再出现,侧向力随滚动角仍是连续变化的.本文的计算结果表明,Re数越小,流场对头部扰动的感受性越弱.     

移动荷载作用下地基动力分析的有限元方法

通过对地基动力问题的基本方程进行变换,把基本方程变换到随荷载移动的运动坐标系中,通过加权残数法推导了相应的单元刚度矩阵,从而建立了移动问题的有限元格式,并发现移动荷载问题的单元刚度矩阵是对相应静力问题单元刚度矩阵的修正,在静力单元刚度矩阵的主对角元素上增加与移动速度有关的项,即可得到移动问题有限元的单元刚度矩阵,这样就将动力学问题转化为“拟静力”问题处理。文中用移动问题有限元方法计算了地基的动力响应,并与解析解进行了对比,以说明本方法具有较好的精度。     

颗粒材料破碎演化路径细观热力学机制

颗粒材料在高应力环境下会发生颗粒破碎现象,颗粒破碎不仅影响颗粒材料的力学特性,同时与大量工程问题密切相关.目前的相关研究主要集中在唯象地描述颗粒破碎的演化以及破碎对力学特性的影响层面,对颗粒破碎演化路径的物理机制研究较少.本文基于热力学框架,采用细观力学中细观-宏观的均匀化方法推导了颗粒体系弹性能和破碎能量耗散,并在最大能量耗散的假设下,在热力学框架内,建立了理想化的无摩擦球体颗粒等向压缩过程的弹性-破碎模型,阐述了颗粒材料破碎演化路径细观热力学机制.由于模型的推导不依赖任何唯象的经验公式,因此模型中包含的参数均有明确的物理意义.模型预测与前人试验结果对比表明,材料的初始级配对弹性压缩模量和破碎应力的影响并不相同:不同分形维数级配对应的弹性体变模量存在极大值,而破碎应力却随着分形维数的增大单调递增;颗粒破碎的演化符合最大能量耗散原理,且颗粒材料的压缩曲线可以分为弹性-破碎-拟弹性3个机制不同的阶段.      

RESISTANCE EFFECT OF ELECTRIC DOUBLE LAYER ON LIQUID FLOW IN MICROCHANNEL

Poisson-Boltzrnann equation for EDL (electric double layer) and Navier-Stokes equation for liquid flows were numerically solved to investigate resistance effect of electric double layer on liquid flow in microchannel. The dimension analysis indicates that the resistance effect of electric double layer can be estimated by an electric resistance number, which is proportional to the square of the liquid dielectric constant and the solid surface zeta potential, and inverse-proportional to the liquid dynamic viscosity, electric conductivity and the square of the channel width. An "electric current density balancing" (ECDB) condition was proposed to evaluate the flow-induced streaming potential, instead of conventional "electric current balancing" (ECB) condition which may induce spurious local backflow in neighborhood of the solid wall of the microchannel. The numerical results of the flow rate loss ratio and velocity profile are also given to demonstrate the resistance effect of electric double layer in microchannel.     

Tensegrity applied to modelling the motion of viruses

A considerable number of viruses’structures have been discovered and more are expected to be identified.Different viruses’symmetries can be observed at the nanoscale level.The mechanical models of some viruses realised by scientists are described in this paper,none of which has taken into consideration the internal deformation of subsystems. The authors’models for some viruses’elements are introduced,with rigid and flexible links,which reproduce the movements of viruses including internal deformations of the subunits.     

从数系发展和数形结合看实数概念教学

我国义务教育数学课程标准(2011年版)中,在初中阶段(7-9年级)对数的教学内容包含两个方面——有理数和实数.实数是七年级下学期的教学内容,实数概念教学一直以来都是学生学习的重点和难点.在对北京某中学532名同学进行的问卷调查中,有135名同学(25. 38%)表示"没兴趣",277名同学(52. 07%)表示"太抽象".     

基于Choquet积分的直觉语言TODIM多属性群决策方法

针对属性间存在着关联性的直觉语言多属性群决策问题,提出一种基于Choquet积分的直觉语言TODIM多属性群决策方法.首先定义直觉语言Choquet积分平均算子、直觉语言Choquet积分几何算子,并讨论其性质;然后考虑决策者参照依赖和损失规避心理行为,对每个属性下方案两两之间的优势-劣势进行比较,计算属性关联情境下每个方案相对于其它方案的益损值,构建益损值感知价值函数矩阵;进一步计算方案相对于其它所有方案的综合感知价值函数值,进而依据备选方案综合感知价值函数值大小进行排序择优,并通过实例分析表明该方法的可行性和有效性.