对大气湍流(chaos)发生问题的探讨

利用包括温度平流的Burger's-巢纪平方程的截谱模型,探讨了三个参数(Ri数,Re数和Pr数)在湍流发生中的作用。分析表明,只有Ri<1/4,而且Re数足够大(Re>2π~2)才有可能产生湍流。Pr数太小(对大气Pr=0.7),只有考虑到基本场和扰动场的相互作用或加进“粘性”才有可能出现湍流。看来出现浑沌,必须考虑温度平流。在参数平面(Ri,Re)上,将大气运动状态分成基本态O区、周期态P区、浑沌悉T区以及周期浑沌区T-P区是适宜的,比较符合实际。最后讨论了湍流发生的物理原因。     

重复使用火箭着陆结构稳定性分析

近年来,包括中国在内的诸多国家相继开展垂直起降重复使用火箭的研究,运载火箭在平台上垂直着陆时的着陆稳定性为实现运载火箭重复使用的关键问题. 由于在运载火箭设计初期结构设计尚未完成,不具有供着陆稳定性分析的详细的动力学模型,难以开展着陆过程动力学仿真,故对运载火箭着陆稳定性评估方法的研究尤为必要. 本文基于广义碰撞定律,对二维运动模式下运载火箭与着陆平台的多点碰撞过程进行了分析,切向采用库伦摩擦模型给出了切向运动学恢复系数的表达式. 本文首先通过机械能约束和接触碰撞中的单边约束给出了一般运动形式下广义运动学恢复系数的值域,再对两种典型运动模式,给出了该两种典型运动模式下广义运动学恢复系数的值域. 然后考虑着陆腿中缓冲器的作用,将运载火箭与平台的碰撞近似为完全非弹性碰撞,得到了其广义运动学恢复系数,并结合运动学分析和能量法提出了一种基于碰撞后速度的着陆稳定性的判别方法. 最后以某型运载火箭着陆样机的参数为例,分析了碰撞前速度、着陆腿跨距、摩擦系数对着陆稳定性的影响,结果表明,本文提出的稳定性判别方法较能量法更为精确,可以考虑触地速度、角速度、摩擦系数等参数间的耦合关系.      

AN INVESTIGATION OF THE PROBLEM OF OCCURRENCE OF THE ATMOSPHERIC TURBULENCE

Using the truncated-spectrum model of Burger's-Chao Jiping equation, in which thetemperature advection is involved, we investigated the role of three parameters (Ri number, Renumber, Pr number) in occurrence of turbulence. It is shown that the turbulence may oc-cur only in the case of Ri<0.25 and Rc>2π~2. If Pr is too small (Pr = 0.7 for the atmos-phere), then the turbulence may occur only in the case of introducing interaction betweenbasic field and perturbation field or adding "viscosity" to the model. It is emphasized thatthe temperature advection plays an important role in turbulence occurrence. On the parame-ter plane (Ri, Re), the atmospheric motion states can be divided into the O-region (basicstate), the P-region (periodic state), the T-region (chaotic state), and the T-P region (cha-otic-periodic transition state). In fact, this is appropriate. Finally, the physical reason of turbu-lence occurrence is discussed.     

翻转课堂教学模式在物理实验中的应用研究

将翻转课堂教学模式引入大学物理实验中,打破了传统的"教师先讲授、学生再进行操作"的传统上课模式,培养了学生自主学习的能力,发展了学生的思维能力。翻转课堂教学模式的实施,使学生的思维更加活跃,学生自主研究实验的能力得到了提升。