力学课程多元互动反馈教学模式的实施

互动反馈是影响教学效能的重要因素.力学课程是工程领域重要的专业基础课,概念和计算方法较多,学生感觉难度很大.传统教学模式师生互动不足,反馈信息不全面,学生注意力易分散,教学相对低效.本研究尝试在力学课程中构建互动反馈教学模式.首先为全面精细反馈提供技术支持,创建应答技术系统——师生互动平台;然后通过实践探寻多元互动反馈模式在力学课程中的实施策略,并给出具体的案例展示.实践表明,多元互动反馈模式能有效提高教学效能.     

超音速冲击射流离散频率噪声的屏蔽抑制方法

根据导致超音速冲击射流离散频率噪声的反馈机理，提出了一种能够有效地破坏反馈环的形成，从而抑制超音速冲击射流离散频率噪声的喷嘴屏蔽方法。这种方法是通过阻隔反馈波使其不能到达喷嘴唇口从而破坏反馈环、同时屏蔽罩不与射流接触来实现降噪的目的的。本文介绍了这种方法的基本思想并提出了屏蔽罩的设计要点。实验结果表明，对于合适的屏蔽罩的参数，降噪效果达5分贝以上。应用LDV方法对超声速射流轴线速度进行了测量和比较，发现应用屏蔽降噪方法以后射流轴线速度显著增加，核心区长度增加50%左右。分析表明这种降噪方法对射流冲击障碍物的推力和除尘除水效率的提高有帮助。     

拉索桥梁安全性与耐久性评估的专家系统设计

应用模糊神经网络开发了以斜拉桥为背景的拉索桥梁安全性与耐久性评估专家系统。该系统能够同时处理数值型和语言描述型变量。根据桥梁监测过程中所获得的数据，它能对桥梁总体及其各个部分的状况进行评估，及时获得桥梁运行状态信息，评估其退化及损伤程度，对大型桥梁的现代化管理具有重要的现实意义。阐述了评估系统的工作原理及其实现方法，在介绍系统结构及各模块功能的同时，以斜拉桥试验为例展示该系统用于桥梁安全性及耐久性评估的部分功能。     

超常环境力学领域研究新进展——《力学学报》极端力学专题研讨会综述报告

介绍了超常环境力学领域的相关研究背景,综述了《力学学报》极端力学专题研讨会的学术报告与前沿问题研讨.以极端力学关注的学科问题为视点,聚焦深海、深空、超高温、超高速等具有国家重大需求背景的研究方向,分别介绍了超常环境力学领域的重要成果与最新研究进展.通过这次会议,《力学学报》编辑部努力探索一种新的学术交流模式,能够及时将...     

激发大学生材料力学实验动手与分析的能动性

 通过材料力学实验教学的理解和体会，介绍了如何激发学生自 主动手和主观能动地寻找、分析实验中出现的科学问题的教学理念和教学方式. 以典型 的材料力学性能参数检测试验课为例，实现教学中师生互动，启发学生在试验中``听其声， 观其形'寻找科学问题并领悟关键内容与寻找答案的方法.     

时滞线性系统振动主动控制的滑移模态方法

直接从时滞微分方程求解控制律，对时滞线性系统振动主动控制的滑移模态方法进行了研究，并给出了控制具体实现过程。推导出的切换面和控制律表达式中，除了包含有当前的状态反馈外，还包含有前若干步控制的线性组合。算例结果显示，所提控制方法能够较好地控制系统的峰值响应。且能够保证控制系统的稳定性；若按无时滞控制设计对地滞系统进行振动控制，系统响应有可能出现发散。     

关于抑制混沌的变量比例反馈方法

以Ｈｅｎｏｎ映射为例，利用稳定性分析研究了变量比例反馈方法抑制混沌的机制，通过数值实验研究了反馈作用变量选择、反馈强度及反馈步长对抑制混沌效果的影响。     

基于生活实践的工程流体力学启发性教学初探

工程流体力学教学中需要强调理论与实践的有机结合.本文提出基于生活实践案例以问题链形式进行启发性工程流体力学教学.以总流能量方程及水头损失计算教学为例,设计了"自来水水龙头堵住一部分出口后水流喷射的距离和流量如何变化"这一简单生活实践问题,将重要知识点贯穿其中.教学应用效果表明,启发性、开放性的生活实践问题,能够很好地引导学生综合运用理论知识,解决实际问题,同时能够培养学生的生活观察和独立思考能力.     

平衡特性化联想神经网络的动态特性研究

在反馈联接的联想神经网络中，学习过程是通过神经元联拉突触及其状态的彝实现的，而学习的模式则必须由神经元稳定的状态亚在而网络的全局稳定就涉在触动态系统和神经元活化的联合平衡。本文首先分析学习反馈联想神经网络可以当作时不变系统处理的条件，指出基于平衡点特性化的联想网络的学习速率约束，导出了慢突触变化联想网络平衡点稳定的约束条件，并给出网络在结构扰动情况下网络平衡点运动轨这界的估计。     

振动控制设计中的等价鲁棒性极点配置问题

本文首先用Householder变换将状态反馈鲁棒极点配置问题做一等价转换，然后基于以鲁棒度量尽可能小为准则确定相应的非线性规划问题，应用一种优化方法得到所求非线性规划问题的总体优化解．由于经过转换后的等价状态反馈鲁棒极点配置问题中的状态矩阵为上Hessenberg矩阵形式，这有利于迭代过程中的减少计算量，为工程应用开辟了一条新途径．     

一类动力系统的轨道控制和混沌控制

本文提出了动力系统ｘ＋ｘ（１－）（ｘ－ａ）＝０的轨道控制问题，通过周期阶梯激励把系统中的无界娄道控制为有界周期闭轨；构造了一种非一性反馈控制器，实现了系统在阻尼和强扩励下的混沌的镇定控制，该方法比通常的线形反控制方法更加有效。     

三轴陀螺稳定平台控制系统设计与实现

针对高精度光电导引系统快速隔离扰动、稳定视轴的要求，设计了以速率陀螺为核心构成的三轴陀螺稳定平台。结合某型号电视导引头设计过程，详细介绍了该三轴陀螺稳定平台的结构组成、主要元器件选型，以及软硬件实现。分析了陀螺稳定平台的隔离扰动原理，设计了多闭环复合控制结构，给出了系统各组成部分的模型，合理简化后建立了系统数学模型，并按照频域分析法设计了控制算法。对于陀螺信号噪声问题，设计了小波阈值滤波方法，有效地消除了反馈信号的噪声，提高了系统控制精度。整机测试表明，该陀螺稳定平台满足了导引头系统设计指标要求，具有较高的跟踪精度；能够在实验室条件下，进行多种电视跟踪模拟实验，为实际设备的研制提供了真实有效的数据。     

格网坐标系下自适应反馈增益阻尼方法

针对格网坐标系下传统阻尼网络参数选择的复杂性和固定性的问题,以及考虑到外速度阻尼时外界速度的有效性,提出了一种自适应反馈增益阻尼方法。首先,设计了一种新的反馈增益阻尼回路。再引入自适应滤波评估外速度信息,从而实时求解阻尼回路反馈增益,使反馈增益具有自适应性,实现阻尼系统周期震荡误差的同时抑制系统超调。最后仿真实验表明,所提出的自适应反馈增益阻尼方法加快了惯导系统误差的收敛速度,能够自主进行不同阻尼状态间的优化切换,而且比传统外速度水平阻尼误差超调量减小了15%,提高了舰船在极区航行时的导航性能。     

对力学教育的若干思考

 从国家工业化对工程师的需求出发,讨论力学教育所涉及的若干问题。一是以航空科技工业所需要的飞行器结构设计师为例,分析人才数量、知识结构的变化情况,指出我国既需要大批以应用现有技术为主、研制开发产品的工程师以适应当前以集成创新、引进消化吸收再创新为主的工业发展模式,又需要一批以技术创新为主的研究工程师去适应未来以原始创新、集成创新为主的工业发展模式。二是从培养研究工程师的目标出发,对人才培养模式进行分析,建议积极采用本硕贯通的培养方案,提高人才的培养质量和培养成效。三是从技术科学统一性的角度看待力学理论教学环节,对技术科学体系所具有的统一性特征进行分析,建议进一步对专业基础课程体系进行改革,通过深化力学教育来带动专业基础课程教学质量的提高。四是从实践与创新统一性的角度看待力学实践教学环节,建议对大作业、考试、毕业设计、课外科技活动进行改革,增加创新内容和要求。     

三轴模拟台的交叉耦合及其控制方法的研究

本文主要从三轴转台的模型出发，研究了采用状态反馈的最优控制及状态观测器来提高控制系统的自适应能力，以解决三轴台特有的不确定非线性耦合问题和变结构解耦控制。     

利用时滞反馈控制自参数振动系统的振动

主要研究采用时滞状态反馈控制自参数动力吸振器减振系统中主系统的振动问题.系统在简谐激励作用下,采用多尺度方法得到了自参数动力吸振器减振系统中饱和控制的范围.当系统处于饱和控制时,引入时滞状态反馈控制主系统的振动.主要分析了反馈增益系数和时滞两控制参数对主系统振动的影响.结果表明,存在反馈增益系数和时滞的调节区域能够减小主系统的振动.对某一反馈增益系数,可以在某段区间内调节时滞以减小主系统的振动.在时滞的调节区间内存在一个时滞的``最大减振点',能够在该反馈增益系数下最大程度地减小主系统的振动.研究还表明,随着反馈增益系数的不断增大,时滞在``最大减振点'时系统的减振能力也不断提高.通过合理的选择反馈增益系数和时滞两参数,主系统的振动几乎可以完全消除.      

参数激励下非线性受控系统的动力学和稳定性

研究两自由度参数激励系统的非线性动力学与控制问题．利用Lagrange方程建立含反馈控制的参激捅及其驱动机构组成的系统动力学方程，以多尺度方法获得一阶近似控制方程．然后，对系统受一阶摸态参激主共振与一、二阶模态间3：1内共振联合作用下的幅额响应及其稳定性，以及反馈参数对系统稳态行为的影响作了详细分析．结果表明，响应的稳定域位置和大小取决于位移反馈，位移立方反馈改变了系统的非线性程度，速度反馈类似于阻尼，可使系统呈现自激振动特性．     

一种改进的延时反馈混沌控制方法

基于Pyragas延时反馈混沌控制方法和相空间压缩法（限制器），提出了一种改进的延时控制方法，即将空间压缩作为系统状态变量的一种约束施加到延时反馈混沌控制中。以Roessler系统为例数值验证了此方法。结果表明此方法可以将混沌系统很快控制到一个期望的周期轨道上，与原始的延时反馈方法相比缩短了控制时间。     

基于3S学习模式的理论力学课程教学研究与实践

3S学习模式包括自学(study independently)、研讨(seminar)、科学研究(science research)三部分.本文以突出培养大学生的自主学习能力、自我驱动能力和创新意识为出发点,以理论力学课程为教学研究平台,开展3S学习模式在理论力学课程中的应用研究与实践.介绍了结合理论力学课程的3S学习模式的实施方法和实施内容以及存在的问题,对实施的效果进行了评估,给出了教学设计的总体思路,为推动理论力学课程教学新体系和教学新模式的建立提供了重要依据和参照.     

基于案例库建设的材料力学互动教学设计与实施

材料力学案例库建设,以知识点、情景和问题为案例三要素,整合了教师开发、毕业生推荐、在校生选编等案例资源。基于案例库的教学设计是以能力培养为目标,以培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力为主线,以强化实践意识和安全意识为两翼。教学实施针对不同专业背景和学科差异,通过课前精选案例、课中互动讨论及课后交流分享,借助互联网技术应用,积极开展"指尖上的力学"教学,促进线上线下资源共享、课内课外师生互动、问题分析和问题解决深度融合,实现了教与学的相互促进。