计算机代数系统(CASes)及其应用

本文简述当前国际上流行的计算机代数系统（ＣＡＳｅｓ）的概况,几种计算机代数系统的比较及其应用,尤其是在力学和工程问题中的应用     

代数系统Maple在力学教学中的应用探讨

计算机代数系统在力学教学中应用非常普遍. 摘录Maple在理论力学、材料力学、弹性 力学和有限元中的应用, 以简便地完成模型求解和结果处理. 并扩展到备课、讲课和 课后作业演练等环节, 提供最大限度地计算支持. 将其引入力学教学, 引导和培养学生利用数学工具的习惯和能力, 强化算 法设计和程序的通用性和灵活性, 为处理复杂问题提供帮助.     

基于代数系统的力学辅助教学与个性化培养

分析工程力学的课程特点, 论述交互式动态辅助教学和学生个性化培养的必要性. 利用计算机代数系统实现习题的动态生成和计算, 使教师把教学重点投入到力学模型分析和结果评判上, 增强课堂内容的动态交互性. 学生根据自己的学习状况, 设置合适的难度系数和题型, 由系统生成习题并引导学生求解. 不同难度和类型的习题可满足不同层次学生的需求, 实现个性化培养.     

Hopf分岔的代数判据及其在车辆动力学中的应用

利用Hurwitz行列式,给出平衡点失稳而发生Hopf分岔的代数判定准则和计算方法,这一方法将Hopf分岔点的求解转化为一个非线性方程的求解问题,从而克服了以前方法在计算Hopf分岔点时,对于参数的每一次变化通过求特征根并判定特征根的实部是否为零的庞大工作量。应用这一方法,我们进行了非线性车辆系统蛇行运动稳定性的研究,得到了轮对系统发生蛇行运动的临界速度的解析表达式。     

计算机辅助工程(CAE)及其发展

 CAD/CAM/CAE三者中，前两者概念较直观，CAE概念则是发展的，涵盖范围 广，比较灵活. 当前，CAE已由数值计算发展到仿真，并向CAD/CAM全面融合的虚拟现实拓 展. 随着有限元技术的成熟以及神经网络、遗传算法等智能算法的引入，计算机辅助工程分 析不仅服务于详细设计，而且支持总体方案设计. 基于产品研发过程，对CAE本身进行 了分析，全面阐述了CAE的目标、物理内容、算法，说明了有限元/人工智能在方案设计中 的应用. 对优化技术的发展历程进行了回顾，并展望了未来CAE的发展动向及若干重要问题.     

一种容错计算机体系结构在惯性系统中的应用

容错技术已成为提高计算机系统可靠性的必要手段.通过对冗余模式及级别进行选择,本文提出了一种面向任务的双机并联体系结构,运用双机数据比较实现容错.文中给出了此系统的功能、结构及原理,并给出了部分实现方案.     

伪可变复杂系统的计算机识别方法

伪可变体系是介于常可变与不变体系间的一种结构，通常其识别较为复杂。本文基于计算机分析方法，讨论了伪可变复系统的两种判别程序，首先给出仅有一个自内力模态下，简单情形的识别过程，然后分析迭代判别在判定伪可变复杂系统中的应用。最后提出多阶段自内力模态识别法，结果表明这一方法通常要比迭代法简便得多。本研究结果有助于对现代预应力结构体系的研究。     

具有有心二次代数发线的kolmogorov型三次系统的极限环

本文研究了具有非退化有心二次代数曲线解的ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ型三次系统的极限环。证明了当二次曲线解只与一个坐标轴相切时，该系统不存在极限环。发二次曲线解与两个坐标轴均相切时，可以存在极限环。并给出了例子。     

Liapunov函数的计算机构造及其应用

本文提出了一种易于编程借助计算机实现的构造线性离散时间系统Ｌｉａｐｕｎｏｖ函数的方法。该方法迥避了直接求解离散Ｌｉａｐｕｎｏｖ矩阵方程，而是利用相应矩阵的负定性条件，通过逐次改变解矩阵中某些元素之值，构造出系统的Ｌｉａｐｕｎｏｖ函数。作为实例，分析讨论了某鱼雷在深度控制系统操纵下纵平面运动的稳定性     

等变Hamilton系统的计算机辅助分析

等变Hamilton系统为背景，用Matlab软件研制了Zq等变多项式Hamilton系统相图的计算机辅助分析软件。     

有杆抽油系统动态特性的计算机仿真

本文建立了有杆抽油系统动态特性仿真的综合数学模型．即应用数值积分法建立转子运动规律的仿真模型和应用差分法建立抽油杆柱纵向振动的仿真模型。本文提出了一种叠代方法较好地解决了两子系统之间相互耦合的问题，给出了一种便于应用的井下边界条件的仿真方法。     

计算机辅助结构优化设计软件MCADS的开发与应用

工程结构优化设计，是将有限元等数值分析方法和数学规划等最优化方法结合起来、优选改进结构设计方案的一种先进技术，它使得工程师不再局限于凭经验和试凑的方法去设计，而是可以科学地高效率地选择最佳设计方案，因而也是结构分析和ＣＡＤ技术向更高层次的发展。本文介绍的ＭＣＡＤＳ是一个通用性的计算机辅助结构优化设计软件，它吸收了结构优化理论研究的成果并采用了面向工程结构设计的实用化技术，具备较强的功能和适用性，已作为商品化软件转让并在许多工业部门得到成功的应用．     

MATLAB在有限元教学中的应用与实践

 利用MATLAB在有限元教学中进行公式推导和程序编写, 可极大地降低学生掌握有 限元理论和进行程序设计的难度, 从而提高学习兴趣和效率. 另外, 利用MATLAB强大的图形 处理功能, 也可方便地进行有限元分析的后处理, 增加学生对计算结果的感性认识, 提 高教学效果. 经过几年的教学实践, 发现学生经过本课程后, 均具有独立使用MATLAB进行有 限元程序设计的能力.     

伪可变复杂系统的计算机识别方法

伪可变体系是介于常可变与不变体系间的一种结构，通常其识别较为复杂。本文基于计算机分析方法，讨论了伪可变复杂系统的两种判别程序。首先给出仅有一个自内力模态下，简单情形的识别过程。然后分析迭代判别法在判定伪可变复杂系统中的应用。最后提出多阶段自内力模态识别法，结果表明这一方法通常要比迭代法简便得多。本研究结果有助于对现代预应力结构体系的研究．     

组态王(KingView 6.51)在公路隧道监控系统中的应用

陕西黄陵至延安公路隧道监控项目证明,组态王能够较好地用于公路隧道监控系统的开发,由其开发的监控系统易于安装、维护和使用,兼容性好,可靠性高。目前,该项目中开发的整套系统已相继应用于几条公路隧道上,取得了良好的效果。     

关于Lagrange系统的Lie代数--分析力学札记之五

给出了Ｌａｇｒａｎｇｅ系统的涵义,构造系统的Ｌｉｅ代数,并建立系统的Ｐｏｉｓｓｏｎ积分法。     

结构优化新方法及其计算机实现

本文回顾了结构优化方法的发展历程,介绍了近几年来结构优化中出现的新方法,特别强调可在计算机上实现的方法及其研究现状.     

分层流体中内孤波的研究进展

综述了分层流体中内孤波的理论分析和符号运算的研究进展状况,系统介绍了应用背景、实验报道、理论分析和符号运算的结果以及有待进一步研究的问题      

扩展有限元法(XFEM)及其应用

扩展有限元法(extended finite element method,XFEM)是1999年提出的一种求解不连续力学问题的数值方法, 它继承了常规有限元法(CFEM)的所有优点, 在模拟界面、裂纹生长、复杂流体等不连续问题时特别有效, 短短几年间得到了快速发展与应用. XFEM与CFEM的最根本区别在于, 它所使用的网格与结构内部的几何或物理界面无关, 从而克服了在诸如裂纹尖端等高应力和变形集中区进行高密度网格剖分所带来的困难, 模拟裂纹生长时也无需对网格进行重新剖分.重点介绍XFEM的基本原理、实施步骤及应用实例等, 并进行必要的评述. 单位分解概念保证了XFEM的收敛, 基于此, XFEM通过改进单元的形状函数使之包含问题不连续性的基本成分, 从而放松对网格密度的过分要求. 水平集法是XFEM中常用的确定内部界面位置和跟踪其生长的数值技术, 任何内部界面可用它的零水平集函数表示. 第2和第3节分别简要介绍单位分解法和水平集法;第4节和第5节介绍XFEM的基本思想、详细实施步骤和若干应用实例, 同时修正了以往文献中的一些不妥之处; 最后, 初步展望了该领域尚需进一步研究的课题.