大学物理探究性教学设计策略及方法

为了实现大学物理的教学目标,尝试使用探究性教学方法,并将探究性教学过程分为5个实施步骤,阐述了各步骤的设计策略及实施方法,并用实例做了相应说明.     

纪念《大学化学》创刊30周年

2004年7月,常文保教授不幸辞世,北京大学化学与分子工程学院举荐我接任高等学校化学教育研究中心主任和《大学化学》主编,南京大学姚天扬教授专程来京商谈此事.我在毫无思想准备的情况下接下这副担子.接是接了,然而心弦紧绷,自知从无涉足办刊领域,更谈不上经验,恐有闪失,辜负朋友们的期望.好在此时经华彤文老师、常文保老师及许多学校老师的共同奋斗,《大学化学》己走出了创刊初期的艰难阶段,步入常态运作,工作也取得阶段性成果,积累了一定经验.于是我抱定主意:按既定方针办,在继承中发展,在发展中创新.     

热粘塑性介质中的温度率相关理论

本文提出了一种热粘塑性介质中热波的温度率相关理论，利用Ｃｌａｕｓｉｕｓ－Ｄｕｈｅｍ不等式和广义的Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ自由能，在一些合理的假设下，严格推导了温度率相关介质中的本构模型，即用Ｍｕｌｌｅｒ的冷度函数Ｔ代替经典热力学的绝对温度后，经典热力学中的本构理论可以方便地推广到温度率相关介质中。     

大型射电望远镜悬挂馈源舱-Stewart 平台系统耦合分析

针对大射电望远镜悬挂系统特殊的结构形式,采用分离舱索系统和Stewart平台,应用有限元和牛顿-欧拉方程混合方法,提出Stewart平台与悬索馈源舱系统的混合动力学耦合方程,在此基础上,应用最优控制理论,通过Ham ilton-Jacobi-Isaacs不等式,探讨了耦合方程的解耦问题,得出在一定条件下具有鲁棒性的Stewart平台所允许的最大质量。数值仿真验证了方法的有效性和合理性。     

硫/水热碳球复合材料的制备及对锂硫电池倍率性能的影响(英文)

在锂硫电池正极材料的研究中,碳材料可以有效改善电池倍率及循环性能。为了提高锂硫电池的高倍率放电性能,通过水热合成的方法,制备了由非均匀粒径碳球组成的碳材料。与硫热合成后,硫均匀分布在碳材料表面及周围,复合材料含硫量为52wt%。0.2C放电电流下,首次放电比容量为1 174 m Ah·g-1,100次循环后放电比容量为788 m Ah·g-1。在4C的放电电流下,放电比容量稳定维持在600 m Ah·g-1,循环过程中,库伦效率高于90%。该碳材料有良好的导电网络,且制备方便,成本低廉,对于穿梭效应和放电过程中的膨胀效应有一定的抑制作用,是一种优秀的正极材料。     

大柔性Stewart平台的刚度研究

大型射电望远镜舱索系统通过六根索长的协调变化驱动馈源舱作跟踪射电源的六自由度运动,其工作特点类似于Stewart平台,因此被看作大柔性Stewart平台。基于大型射电望远镜舱索系统50m缩比模型,首先分析了悬索的垂跨比与悬索张力、系统基频之间的关系;其次,研究了大柔性Stewart平台零位时的竖向刚度;最后,对舱体在不同位姿处的扭转刚度进行分析。研究工作为变结构悬索系统的振动分析与运动控制奠定了基础。     

非线性方程组的解法:局部弧长法

描述了一个新的非线性方程组的求解方法——局部弧长法．该方法是在弧长法的基础上发展起来的适合于材料非线性有限元分析的数值解法．其约束方程充分利用了结构中破坏区域内的非线性变形信息，有效地解决了材料非线性分析中的稳定性与收敛性问题．数值计算表明，该方法不仅适合于求解结构的极限承载能力，也适合于求解结构达到极限承载参力以后的荷载－变形的全过程     

桁架结构拓扑优化设计的线性规划方法

本文提出了一种新的桁架结构拓扑优化设计方法,在该方法中,以杆件内力为设计变量,以由结构力学的基本方程构成的位移、应力等物理量为约束,构成了拓扑优化的线性规划模型。它克服了目前桁架结构拓扑优化的两大困难——预定设计位移场与在拓扑优化过程中无法考虑位移、应力等性态约束。文章最后给出了两个考题,说明了本方法的可行性与有效性。     

双连杆柔性机械臂系统中的一种实时的准静态分离方法

对于在铅垂平面内运动的双连杆柔性机械臂系统，本文提出一种从检测应变信号中，进行实时准静态分离的方法，实现了在端点轨迹跟踪控制中对弹性振动的有效控制。     

考虑性态约束时多工况桁架结构拓扑优化设计

本文提出了一种适用于桁架结构的拓扑优化设计方法。它以杆内力为设计变量,以结构重量为目标函数。该方法的主要特点是:第一,通过引入杆内力为设计变量,既克服了已有方法要求预定位移场这一主要困难,又为在拓扑优化过程中考虑应力、位移等性态约束创造了条件;第二,将多工况的拓扑优化问题描述为一个非光滑的数学规划问题,再通过一个变量代换将其转化为一般的规划为题,进而将原问题的求解又转化为几个线性规划问题的求解;第三,基于结构力学的三个基本方程,将位移与应力约束提成为线性不等式约束,这些约束同重量的目标函数一起构成了拓扑优化设计的线性规划模型。最后,将本方法应用于几个工程算例,得到了满意的数值计算结果。