含摩擦与碰撞平面多刚体系统动力学线性互补算法

基于接触力学理论和线性互补问题的算法, 给出了一种含接触、碰撞以及库伦干摩擦, 同时具有理想定常约束(铰链约束) 和非定常约束(驱动约束) 的平面多刚体系统动力学的建模与数值计算方法. 将系统中的每个物体视为刚体, 但考虑物体接触点的局部变形, 将物体间的法向接触力表示成嵌入量与嵌入速度的非线性函数,其切向摩擦力采用库伦干摩擦模型. 利用摩擦余量和接触点的切向加速度等概念, 给出了摩擦定律的互补关系式; 并利用事件驱动法, 将接触点的黏滞-滑移状态切换的判断及黏滞状态下摩擦力的计算问题转化成线性互补问题的求解. 利用第一类拉格朗日方程和鲍姆加藤约束稳定化方法建立了系统的动力学方程, 由此可降低约束的漂移, 并可求解该系统的运动、法向接触力和切向摩擦力, 还可以求解理想铰链约束力和驱动约束力. 最后以一个类似夯机的平面多刚体系统为例, 分析了其动力学特性, 并说明了相关算法的有效性.      

学科大概念统领下的高三有机复习大单元教学

学科大概念是单元整体教学设计的核心。从教学内容、学情、试题进行教学现状分析,基于课程标准、学科本质、学生认知构建学科大概念,进行学科大概念统领下的高三有机复习教学设计与实践,促进学生化学学科核心素养的发展。     

Lee-Carter模型的理论分布和区间预测

死亡率预测是人口预测、长寿风险度量以及寿险公司产品定价和风险管理的基础。在死亡率预测模型中,Lee—Carter模型被广泛采用,但关于Lee-Carter模型的理论分布函数、期望和方差等分布特征,并没有专门的研究。本文在文献研究的基础上,对Lee-Carter模型进行了完整的理论研究,给出了完整的Lee-Carter模型理论分布和区间预测表达式,为相关研究提供了可靠的理论依据。同时,对传统的Lee-Carter预测区间估计方法和文中给出的区间预测估计方法进行了对比研究,发现使用传统Lee-Carter预测区间估计方法得到的预测区间较窄,对长寿风险存在低估,在预测时间较短时,这种低估更严重。     

σ-单键连接的TTF吡啶衍生物对Pb2+的识别

设计合成了一类σ-单键连接的TTF吡啶化合物T4Py和TB,并研究了化合物T4Py对离子的识别作用.结果发现Pb²⁺离子能够引起T4Py的溶液颜色、¹HNMR以及电化学CV的显著变化.     

基于能量法的矿柱稳定性分析

能量法因可以避免研究采场结构失稳破坏的中间复杂受力过程,所以受到研究者的青睐. 人工矿柱是地下矿山一种重要的采场结构,由于其失稳破坏过程的应力、应变较复杂,因此从能量守恒的角度对其承载上覆岩体的稳定性进行综合评判和研究. 通过对人工矿柱的受力特性和破坏模式进行分析,建立其力学模型,根据能量守恒原理得出考虑外载荷做功、自重势能和应变能条件下的人工矿柱总能量方程,推导出了人工矿柱势能函数表达式. 基于突变理论知识,构建了在考虑弹性模量、高宽比等参数条件下的人工矿柱能量极限状态方程,根据势函数的稳定判据得出外载荷的临界应力函数关系式,系统讨论和分析了外载荷变化过程对人工矿柱稳定性的影响,定量评判了人工矿柱受外界载荷的影响程度. 最后将所建立的临界应力函数关系式对焦冲金矿人工矿柱尺寸进行优化设计,经现场实测人工矿柱承受载荷约为其理论设计临界载荷的十分之一,达到安全支护规范要求;经过多年的金属矿山现场生产实践,人工矿柱及覆岩都较稳定,能够满足矿山安全生产的需要. 研究结果表明所建立的人工矿柱能量极限状态方程,可为地下金属矿山人工矿柱的合理设计提供理论依据.      

HPM视角下的“图形旋转”问题探究

目前,中学数学教材中出现的一些数学史知识,多数教师认为数学史在课堂教学中能激发学生学习兴趣,但认为其与测试评估无关或因自己的无知而匆匆带过.其实不然,如初中教材中设置的数学史知识,不仅在中考试题偶有体现,而且在高考试题中也蕴含了数学史料的深意.这表     

C-ROSS中长寿风险资本要求

为了应对长寿风险,保险公司需要对风险规模有清晰的认识.迄今为止,国内已有文献主要使用内部模型,针对中国保险公司的长寿风险做了度量.即将实施的C-ROSS为我国长寿风险度量提供了第一个标准模型,将是长寿风险度量的重要参考和强制标准.因此将在C-ROSS标准模型技术细节探讨的基础上,计算相应的长寿风险官方要求.根据文献梳理和究显示:长寿风险会给整个年金支付现值带来2~6%支付增加,其中由波动性长寿风险引发的支付增加为1.6~4%,其中(监管要求的)趋势性长寿风险引发的支付增加为1~3%.此外,与欧盟SolvencyⅡ相比,C-ROSS充分考虑了中国人口死亡率改善特点和未来发展趋势,在资本约束较强的背景下,设定了一个审慎、简洁的长寿风险资本要求.     

结构鲁棒优化的非概率集合理论凸方法

以传统的优化理论为基础,考虑含不确定结构参数的情况,提出了非概率凸集合理论的 结构优化方法. 将结构优化列式中的目标函数与约束条件所含有的不确定参数用凸集合 定量化,只需知道其所在范围的边界,降低了以往处理不确定性问题概率方法需要知道不确 定参数的均值、方差或概率分布密度等详细统计信息的要求. 提出的鲁棒优化方法在使 目标函数达到设计要求的同时,结构还能承受结构参数在其所在范围内变化引起结构性能的 变异. 通过优化问题中普遍使用的10杆平面桁架和一个72杆空间桁架实例,给出了当 结构参数为名义值时结构的优化结果,以及结构参数具有不确定性时的优化结果,力求表明 所介绍的方法的可行性和优越性.     

脉冲磁场作用下超导圆柱应力分析

高温超导体在脉冲磁化过程中会受到热应力和电磁应力的共同作用。本文基于超导电磁基本方程和热传导方程,分析了上升时间为1s的一种指数脉冲磁场作用下超导圆柱脉冲磁化过程中的应力状态。结果表明:热应力主导了脉冲磁化的应力状态,由于热应力的作用,总径向正应力几乎总为拉应力;无论外磁场的上升和下降阶段,总环向正应力在超导体中呈现三个区域,在中心和边界区域为正,在这两个区域之间为负,且在外磁场的上升阶段,总环向应力在中心区有一个均匀分布区;径向和环向正应力的最大值均出现在外磁场的下降阶段。     

探究食盐的去向

食盐的化学名称叫氯化钠(化学式为NaCl),对于人类有着十分重要的意义。在科学教育革新理念已深入人心的今天,讨论食盐对人类生活、生产的影响及其物流过程是很有意义的。人们每天都会摄入食盐,它们在人体中的作用及其最终去向,这是开展研究性学习,培养学生科学素养的很好的素材。