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1.
现有隐式拓扑优化方法在进行超弹性结构拓扑优化设计时,具有设计变量多、中间设计有限元分析存在严重的收敛性和设计结果无法直接导入CAD/CAE系统等问题。为解决这些问题,提出了一种基于移动可变形孔洞的显式拓扑优化方法来进行承受大变形的超弹性结构设计,材料本构采用常用的Mooney-Rivlin模型。首先,介绍了移动可变形孔洞方法的基本思想和可变形孔洞的显式描述方法;其次,构造了基于移动可变形孔洞方法的超弹性结构拓扑优化的数学列式,给出了相应的灵敏度结果;最后,通过数值算例验证了本方法的有效性。数值结果表明,该方法可以通过较少的设计变量和非常稳健的优化过程,给出边界由B样条曲线描述且可与CAD/CAE软件无缝连接的超弹性结构设计。 相似文献
2.
锐角三角函数是初中阶段最后"出场"的新知识(也是开启一个重要的数学分支),可以选择的新知生长点有很多,不少教材都是从生活现实出发,研究特殊直角三角形在生活中的边角关系,依次定义正切、正弦、余弦,最后归纳概括出正切函数、正弦函数、余弦函数,而且分散在两到三个课时中进行,这样当然能化解难点,并且针对每个新出现的三角函数能进行足够的解题训练.然而,上述"分散"课时教学的一个不足就是在新引入一个数学分支时不利于学生第一时间感知整体,对三角函数的源头——"客从何处来"也不甚清楚.基于以上认识,我们整合教材资源,构思了"锐角三角函数"单元教学起始课,本文整理出来,供研讨. 相似文献
3.
活菌含量和上消化道耐受性是益生菌产品的两个重要指标,共同影响最终定植于人体肠道的活菌数,准确评估这两个指标对于消费者选择产品和生产者提升产品质量具有重要的指导意义。基于本研究组研发的纳米流式检测技术(Nano-flow cytometry, nFCM)在单颗粒水平对细菌进行高灵敏度、高通量分析的独特优势,本研究利用SYTO 9和碘化丙啶(Propidium iodide, PI)两种核酸染料共染的方法标记总菌和识别死菌,对益生菌产品的活菌含量及其经模拟胃液(Simulated gastric juice, SGJ)、肠液(Simulated intestinal juice, SIJ)或上消化道消化处理后的益生菌活性进行测定,从而实现对益生菌产品的细菌活性及其上消化道耐受性的定量评估。本研究对18款益生菌产品(包括16款粉末冲剂和2款胶囊产品)的活菌含量及上消化道耐受性进行考察,结果表明,18款产品的活菌含量均大于1010cells/package,平均活菌比例为61.7%,均符合国际标准(107cfu/g),但是其中有一款产品未达到其活菌含量的标注值。其次,使用pH=3的SGJ和胆盐... 相似文献
4.
5.
参数灵敏度分析的神经网络方法及其工程应用 总被引:10,自引:0,他引:10
在系统分析中,参数灵敏度分析不仅为判断各系统参数的重要性大小提供了依据,量化的灵敏度指标也是后续参数估计的前提。然而,在多效实际系统中,系统参数与系统状态间的显式函数关系不易得到,导致一阶灵敏度指标无法直接求取。简化的单因素分析方法亦存在模型粗糙、精度不高的缺点。本文研究采用人工神经网络的高精度泛化映射,通过少量样本的训练,建立复杂系统中多个系统参数与系统状态间的近似映射关系,继而推导得到统一的灵敏度计算列式。简单结构的神经网络方法和解析方法的对比计算显示了方法的有效性和可靠性。最后,应用该法对某斜拉桥结构的荷载参数和刚度参数进行了考查,得到一般性结论。 相似文献
6.
一切物理过程或现象都具有瞬时性和不可逆性,迄今为止的所有热力学和连续介质力学理论皆因为或多或少的理想化假设而不能对这些过程或现象的物理本质作出精确的客观描述。新理论与传统理论的根本分歧在于把热形式的变化和机械形式的变化视作共同存在于同一物理过程或现象中互相耦合的两个方面,它们的有机组合则通过传统的热量概念的舍弃而得到实现;耗散能密度和有效能密度被定义为互相排斥的两个独立变量,对物体转动、变形以及体积变化的描述被统一起来,物理过程的不可逆本质成为新理论的固有特征。新理论不需要对材料的本构方程作任何预先假设。相反,这些本构方程将在求解过程中自动地推解出来,只需要输入材料变形的初始斜率及有关加载历史的数据。在新理论中,体积能密度和表面能密度可以相互转换,或者说体积相对于面积的变化是有限值而不是如传统理论中所假设的那样,在取极限过程中趋近于零而忽略不计,也正是该假设导致在传统理论中热变化和机械变化的相互独立(解耦)。新理论保留了非线性和有限变形,从而可以通过设置恰当的力或位移边界条件来求解任何边值问题。平衡态/不可逆过程被证明具有唯一解,非平衡态/不可逆过程则被证明具有确定的极限解且受到平衡态/不可逆过程的限界。等能面的存在性定理为 相似文献
7.
Fundamental equations which govern the behavior of an elasticsandwich shell having the form of a surface of revolution andface layers of non-equal thicknesses are derived,with the so-lution of Refs.[3]and[4]as special examples.The problems of the shell under the action of symmetricalloads are reduced to the solution of a displacement-function4~,where4αsatisfies a differential equation of sixth order. 相似文献
8.
弹性细杆的平衡和稳定性问题的研究在工程和分子生物学中有重要的应用背景。利用文中提出的复柔度概念,建立了用复弯矩表示的非圆截面杆平衡的Schrǒdinger方程。借助复曲率概念,导出以杆的曲率、挠率和截面相对Frenet坐标系的扭角为未知变量的2阶常微分方程,此方程与传统使用的Kirchhoff方程等价。文献中仅适用于圆截面杆平衡问题的Schrǒdinger方程为本文导出方程的特例。对于准对称截面杆,用小参数法分别建立了零次和一次近似方程,其中零次近似方程存在解析解。对于截面的主轴坐标轴与中心线的Frenet坐标轴重合的无扭转杆特殊情形,Schrǒdinger方程转化为Duffing方程,应用数值方法作出了Duffing杆变形后的三维几何图形。 相似文献
9.
本文提出了构造Birkhoff系统守恒律的积分因子方法。首先,给出了Birkhoff方程的积分因子的定义,研究了Birkhoff系统的守恒量存在必要条件;其次,建立了系统的积分因子与守恒律的对应关系,并给出了用于确定积分因子的广义Killing方程,最后,建立了守恒定理的逆定理。文末,举例说明结果的应用。 相似文献
10.
纳米技术的出现,使我们有必要更好
地了解,在原子水平上材料微结构的变化是如何影响和控制着材料的宏观性能.这一
挑战涉及到许多以前不曾考虑和不曾了解的现象.其中,位错理论的基础现在知道是
有问题的.宏观尺度下采用的简化假设,也许不能用于微观和纳米尺度.尺度效应的
含义,涉及到物理系统的非均质和非平衡特性.宏观尺度下的均匀与平衡特性,在材
料的物理尺度减少到微米量级时就不再保持了.这些基本观点不能够为了方便而随
意到处使用,因为这会改变预测的结果.更令人不满的是在建立物理模型时缺乏一致
性.由此产生的问题是在确定制造过程中的有关参数时无能为力,导致由于成本过高
而不切实际的终端产品.先进的复合材料和陶瓷材料就存在这样的问题.本文将要讨
论的是在原子尺度与连续介质尺度下应用理论模型时存在的潜在问题,而不是去揭
示自然的真相.主要讨论微粒,均匀连续介质或者两者的结合.尺度效应问题当前的
发展趋势,趋向于在有或者没有时间效应的情况下寻找材料微结构的不同特征尺寸.
从原子模拟模型中将了解到许多情况,原子模拟计算将揭示计算结果如何随着边界
条件和尺度变化而不同.量子力学,连续介质力学和宇宙模型证明,没有普遍适用的
方法.当前的主要兴趣也许是针对多尺度物理问题在技术上建立更高的精度,以得到
一个更好的表达结果. 相似文献