用摩擦力的方向确定弹力方向的探讨

在力学中如何判断棒（木棒、铁棒、楼梯等）所受弹力的方向，是一个难点。例如图1所示，一根木棒斜靠在墙上，我们一般就说木棒所受墙壁A点的弹力垂直墙壁向右，为NA；木棒所受地面B点的弹力垂直地面向上，为NB。爱动脑筋的学生会提出这样的问题：木棒A点所受的弹力为什么一定是垂直墙壁而不是垂直木棒呢？B点所受的弹力为什么一定是垂直于地面而不是沿着木棒呢？     

曳引钢丝绳张力不均的原因及解决办法

为满足曳引条件的要求,比压有一定要求。比压小,摩擦力小,会引起钢丝绳打滑;比压过大,摩擦力过大也会加速绳槽的磨损。可见,绳槽中的比压将直接影响钢丝绳的磨损;比压与钢丝绳张力T,钢丝绳直径d,轮槽节径D及绳根数n有关。尽管有诸多因素影响绳槽和磨损,但实践证明,各钢丝绳张力不均匀将引起钢丝绳与曳引轮槽之间的比压不等,由上述公式可知,比压P与张力T成正比,且分力的径向力的大小与绳槽磨损程度成正比,而且是轮槽径向方向接触圆弧磨损的     

天塌下来也不怕——记中国艺术体操明星钟玲

2002年10月9日釜山亚运会正在进行艺术体操个人全能比赛,中国体操运动员钟玲一路领先,获得金牌。根据比赛规则,比赛共分绳、圈、球、棒4套动作,每套动作需要在 90秒钟内完成。运动员们先轮流表演绳操和圈操,中间休息后,再表演球操和棒操。比赛名次由每个运动员4套动作的总分决定。金牌的竞争主要在钟玲和哈萨克斯坦的阿利娅·尤素波娃之间进行。4套动作下来,钟玲除了绳操的得分比尤素波娃略低以外,在圈、球、棒的动作上都领先对手,最终以总分107.800分赢得金牌,尤素波娃以106.275分获得银牌。     

ZJP56型金刚石组合绳锯组锯机结构优化设计研究

为解决ZJP56型金刚石组合绳锯组锯机在行业中面临的材料生产及运输成本高等问题,研究ZJP56型金刚石组合绳锯组锯机结构优化,建立ZJP56型金刚石组合绳锯组锯机虚拟样机模型,运用有限元方法对组合绳锯组锯机进行力学分析,得到组合绳锯组锯机结构的最大强度。采用结构有限元分析与遗传优化算法相结合的优化方法,对组合绳锯组锯机进行在保证结构强度前提下,以减少结构总质量为目的的优化设计。对优化后的组合绳锯组锯机进行有限元分析,得到优化后组合绳锯组锯机结构的最大强度。研究结果表明,金刚石组合绳锯组锯机在满足强度条件下,减轻质量超过15%。优化后构件尺寸的改变并未影响组合绳锯组锯机样机的运动方式,该尺寸可以作为生产物理样机的可靠参考尺寸,从而较大程度降低了设计、生产及运输成本。     

非线性模糊直接鲁棒自适应控制的后推设计

采用模糊直接控制方法,针对一类非线性多入多出系统,提出了一种带有连续鲁棒项的鲁棒自适应控制方法.在此基础给出了高阶多入多出系统的鲁棒自适应的后推设计方法.在鲁棒项合理简化的情况下,给出了系统Lyapunov意义下的稳定性证明,简略分析了各设计参数的物理意义及其对系统性能的影响.理论分析和仿真实验均显示,本方法可以使系统全局渐近稳定,且选取恰当的设计参数可保证系统对输入信号的跟踪达到任意精度;并且由于鲁棒项的引入可使系统的设计更具灵活性.     

提升机模拟动画设计

本文用EB8000组态软件在威纶通触摸屏MT6100iV3实现提升机模拟动画设计,画面由天轮、左右绳棒、左右罐笼、信息窗口等构成,画面美观。在实际使用中反应迅速,动作流畅,与S7300PLC通讯准确实时,已在湘潭锰矿投产应用。     

绳摆一般振动

 研究了由重绳和质点构成的绳摆一般振动,给出了任意初始条件下解析解。一般振动包含基波与高次谐波,后者是绳摆区别于复摆的主要特征。证明了本征函数族的广义正交性,计算了本征函数模,由初始条件计算出一般解中各系数。在质点与重绳质量比值远大于1和远小于1两种情况下,求出了各本征频率解析近似结果。在前一情况下,随着质量比值的增大,高次谐波频率按其平方根增大,而基波频率则趋于单摆频率;在后一情况下,各谐波频率均接近重绳本征频率。给出了一般参数下前五次谐波本征频率数值结果。指出了相关文献中一个错误。     

关于一个运动学问题常见错误的纠正

<正> 在许多普通物理教科书中几乎都有下面一道运动学习题: 在离水面高度为h的岸边,一人以匀速率V_0收绳使船靠岸,求船离岸边X远处的速度。 不少刚刚进入大学物理学习的学生,往往在利用速度合成与分解法求解此题时犯以下错误 即 设在任一时刻船速为V,绳拉船的速率为V_1,显然V1=V_0,如图1所示考虑V是V_1的     

是电力还是磁力?——一个实验引起的争论

为了培养学生分析解决物理问题的思路和方法,我在课堂上演示这个实验:用磁针座上的针尖将质量是5克、长为12厘米的磁针中点支好后置于水平桌面上,使磁针可以绕其中点在水平面内自由转动,然后用毛皮摩擦过的塑料棒端沿着与磁针静止位置相垂直的水平方向迅速移近磁针的某一极。观察到的现象是磁针的这一极迅速朝塑料棒端偏转过来并被吸住（随后又分开）。这个实验只是把带电体吸引通草球纸屑等轻小物体改成吸引可以绕轴转动的磁针。为了引起同学的注意,我将实验重做了几次,无论带电塑料棒移近磁针的哪一极,磁针这一极均迅速转向塑料棒的方向一个角度,现象极为明显。当我提问“使磁针转向塑料棒的是什么力?”时,得到的回答有三种,绝大多数答是电力,少数人回答是磁力,还有个别回答电磁力,于是引起了一场有价值的讨论。     

绳连体速度问题的计算和分析

本文从数学推导和物理解释两个方面,阐述了绳连体速度的计算和分析方法。     

实时混合试验鲁棒时滞补偿方法的数值研究

为解决实时混合试验系统中时变时滞严重影响试验稳定性和精度的问题,以基于混合灵敏度的H∞鲁棒控制方法设计反馈控制器,使试验系统具有稳定的动态特性;以多项式外插进一步消除时滞,并将其应用于线性Benchmark问题.为充分探讨所提方法性能,采用线性和非线性加载系统模型,开展了物理子结构为线性和非线性的虚拟实时混合试验研究.结果显示:作动器的实测位移均与期望位移几乎完全重合;与已有方法的对比显示,采用鲁棒时滞补偿的实时混合试验具有更小的误差;而对非线性物理子结构,试验系统的均方根误差和峰值误差均在0.6％～1.5％之间,且均方根误差大于10％和峰值误差大于6％的概率远小于0.05.研究结果表明,鲁棒时滞补偿方法可大幅提高实时混合试验的模拟精度,并具有较强的鲁棒性.     

颜色有冷暖

<正>颜色有冷暖?难道颜色可以让人冷,或者可以供人取暖?同学们看到这个标题难免有这样的疑问。颜色的"冷暖",与物理老师所说的温度概念并不一样,主要是指颜色给人带来的心理感觉。冷色与暖色曾有人做过这样的实验:准备室温相当的两个房间,把一间的墙壁全部涂成蓝色、另一间的墙壁全部涂成红色,然后找不同的人先后进入两个房间凭着身体感受估测屋内温度。实验结果是,应试者普遍觉得红色房间的温度要高于蓝色房间。应试者为什么     

基于热棒降温技术的自燃煤堆热迁移行为数值模拟

为研究热棒作用下煤堆内部传热行为特征及冷却效果,在物理实验基础上,建立了煤堆-热棒系统复合传热模型,采用ANSYS模拟软件,对自燃煤堆在热棒作用下温度场进行数值模拟。通过分析有、无热棒时煤堆内的温度场及温度等值线的变化,对热棒的降温效果进行评价。结果表明,热棒可以改变煤堆内部的热传导路径,帮助煤堆散热。热棒的存在可以使温度等值线向热端移动,而且越靠近热棒位移量越大,形成包围热棒的"马鞍状"降温模态。根据热棒对松散煤体降温的效果,把热棒的作用范围划分为"敏感区"、"过渡区"、"迟钝区"三区,来有效判断热棒的降温半径,给实际应用中控制热棒的密度提供参考。对比实验和模拟结果,模拟值与实验实测值相近,精度较高。     

一种鲁棒自校正控制器

本文将广义最小方差策略与极点配置策略相结合并采用正则化及相对死区技术提出了一种鲁棒自校正显式算法,并给出了鲁棒性分析,物理实验结果和仿真结果。     

双排棒组件超临界水堆堆芯方案设计

结合国际上多种超临界水堆堆芯设计方案的优点,提出了一种新的压力容器式低泄漏堆芯设计方案,其特点是,堆芯中采用了双排棒正方形闭式燃料组件和三区低泄漏换料.双排棒燃料组件由两排燃料棒包围一个慢化剂水棒构成,可以使得慢化均匀;三区低泄漏换料可以大大延长堆芯寿期,降低压力容器快中子注量.通过堆芯三维物理热工耦合计算发现,该方案寿期内的最大包壳温度(MCST)为684℃,堆芯寿期为300个有效满功率天,且功率分布平坦.在此基础上,对所有组件进行了更为保守的子通道热工水力计算,得出MCST为685.3℃,进一步表明所提堆芯设计方案在物理热工方面是可行的.     

HDPE圆形网箱单点系泊与多点系泊受力特性模拟分析比较

基于建立的网箱整体数学模型,以40 m周长的单点系泊(Single-point mooring)HDPE重力式圆形网箱为研究对象,对不同波浪和流速组合条件下的网箱波流力、锚绳力进行了数值计算,并与传统多点系泊(Multiple-points mooring)网箱受力结果进行了比较,分析探讨了水深、网衣高度对两种系泊形式网箱锚绳受力的影响。结果表明,无论是在纯波还是波流共同作用条件下,单点系泊网箱所受的波流力均要小于多点系泊网箱情况。在纯波条件下,两种系泊形式网箱所受的锚绳力相差较小。但在波流组合条件下,单点系泊网箱所受的锚绳力约为多点系泊网箱锚绳力的1.5倍。两种系泊形式网箱锚绳力均随着网衣高度的增加而增大,随着水深的增加而减小。当水深从20 m增加到50 m时,单点系泊网箱锚绳力减小幅度29%以上,这为今后我国深水网箱的深水化发展提供了一定的理论参考依据。     

让墙壁也动起来——浅谈大学中的墙壁文化

大学中的墙壁文化日益引起各大高校的重视。丰富多彩的校园墙壁文化,是一所学校独特的精神风貌。本文以布卢姆在《教育学的无知》一文中所阐发的隐性课程为理论基础,以大学中的墙壁文化为重点,谈谈自己对大学中墙壁文化的一点看法。     

ZnS:Mn~(2+)纳米棒的结构及光学性能研究

利用一步溶剂热的方法合成六角结构的ZnS以及ZnS:Mn2+纳米棒.通过XRD,SEM,PL,UV-VIS等测试手段对样品结构和光学性能进行表征.结果表明所合成的纳米棒尺寸在10~15 nm.锰的发射峰(4T1-6A1跃迁)位在589 nm.     

基于动态逆的直升机多变量鲁棒控制

针对UH-60黑鹰直升机悬停和低速飞行时轴间强耦合现象、难以获得飞行速度精确测量值以及动态逆的鲁棒性问题,在以速度为参数的增益调度线性动态逆控制器基础上进行改进,将表征空气动力学参数、质量特性和工作点摄动的有界不确定性被包含在具有物理意义的线性分式变化(LFT)模型中,进而与多变量鲁棒综合/分析相结合.针对鲁棒综合设计中遇到的问题,如控制器结构、加权函数和对象不确定性类型的选择进行了研究.非线性仿真和鲁棒分析结果表明:鲁棒动态逆控制系统具备良好跟踪和解耦效果,满足鲁棒稳定性要求,并且其鲁棒性能远优于传统动态逆.     

结构钢锻件试棒性能等效性及其与组织关系研究

目的 研究相同锻造工序下结构钢等效试棒低倍组织、微观金相组织与力学性能,分析组织与性能关系,探讨等效试棒代表锻件性能的有效性,给出合理试棒锻造工序建议。方法 依据等效试棒锻造规范锻制结构钢锻件等效试棒,在规定位置取样测试力学性能,切取横截面制备低倍组织试片,观测分析试棒低倍组织流线及金相组织;对比分析试棒组织与性能关系。结果 不同等效试棒金相组织均为正常调质态组织,但横截面低倍组织各异,等效试棒取样力学性能同样存在差异。结论 结构钢锻件等效试棒力学性能差异缘于锻造操作导致的宏观组织流线不同及变形不均,保证试棒等效性必须尽量减小不同试棒间性能不确定性,这就要求等效试棒锻造中各方向均匀变形,并在工艺执行中严格规范。