基于直接力浸入边界法的线形排列多球颗粒沉降特性研究

本文运用直接力浸入边界法对低雷诺数的单个及线形排列的两个和多个球形颗粒自由沉降的特性和过程进行了数值模拟,首先通过单个球形颗粒自由沉降模型验证了该方法的准确性,同时研究了颗粒刚体假设(RBA)对结果精确性的影响,然后,在不同的颗粒间距分布条件下对竖直排列的不同数量的球形颗粒沉降进行了直接数值模拟。模拟结果表明,相对间距在一定范围内的线形排列双球和多球颗粒都可发生相继的牵引、触碰、翻滚过程;当线形排列球颗粒数量大于3时,颗粒的数量不会影响最下方两球初始的牵引和触碰运动;线形排列多球可改变发生牵引的两球的受力从而加速牵引和触碰的过程。     

跷跷板瞬心加速度的3种求解方法

运用3种方法研究传统跷跷板的瞬心加速度,即利用理论力学的点的合成运动方法,运动方程求导数方法和求极限的方法求加速度.基于这3种求跷跷板加速度的情况,特别提出极限法求加速度,从而判断跷跷板的运动情况,为传统跷跷板与轴转动跷跷板的动力分析比较准备条件.     

大型履带式液压凿岩台车原地转向能力研究

针对大型履带式液压凿岩台车原地转向能力展开研究。以车辆-地面力学理论、履带车多刚体建模理论为基础,在多体动力学软件Recur Dyn中构建了整车的动力学模型,分析了三种路面条件下履带式车辆的结构参数即履带接地长度与履带中心距比值L/B对转向能力的影响。仿真结果表明,结构参数L/B对履带式车辆的转向能力有很大影响;履带车辆在软地能够转向必须满足L/B小于1.7,且当L/B越小,履带车转向能力更好;对于在硬地转向,L/B越小,履带车辆转向稳定性更好。仿真结果与理论分析相符合,互为验证,研究工作对大型履带车辆行驶操控和结构优化设计提供了新思路。     

高平行度双稳态夹持机构设计与分析

采用刚体代替综合法设计了一个以高平行度的双四边形机构为提升平台的平面折展柔顺机构,克服了单平行四边形提升机构的缺点,提高了提升平台与地面的平行度。设计了一个双稳态夹持机构,通过限制夹持机构滑块的位移控制加持力的大小,以稳态二为工作状态保证加持力的稳定。最后通过辅助机构将两机构组合在一起,使一个驱动能够同时完成提升和夹持两个动作。建立了该机构的伪刚体模型,分析了该机构输入力矩与转角和位移之间的关系,并通过实例的理论计算和有限元仿真分析,验证了伪刚体模型的正确性和机构设计的实用性。     

运用物理学研究初级蛋白质的折叠问题

运用物理中的刚体模型对9个丙氨酸饱和多肽链的分子结构定义成21个刚体进行刚体动力学模拟,与它的全原子模型结构的全原子模拟进行对比.通过对模拟轨迹的分析,刚体模型的模拟结果得到了快速稳定的?螺旋结构,其结果要总体优于全原子模拟.由物理学中刚体模型的应用,加速了对蛋白质折叠的研究,由此可以看出,物理学可以推广至更多学科的研究之中.     

一种两自由度柔性机构的研究

柔性机构具有免装配、无摩擦、免润滑的优点,可实现微米级甚至纳米级的高精度,因此设计一种用于压电精密驱动的柔性机构具有重要意义。对柔性梁和柔性铰链的尺寸进行了理论设计,通过柔性机构的伪刚体模型分析了影响柔性机构输出特性的主要因素,利用有限元软件分析了不同受力状态下柔性机构的输出特性。     

图书推介

科学革命的结构；邹承鲁杂文集；趣味刚体动力学；生态水利工程原理与技术；未来五十年大趋势——我们将身处一个怎样的世界     

用补充法测物体的转动惯量

三线摆是研究转动惯量平行轴定理的重要仪器之一。在测量中使用传统方法用三线摆测量物体转动惯量时误差往往过大。而用补充法将两物体分别置于三线摆下摆盘的上下，使两物体的整体重心在下摆盘上，从而大大降低误差。     

X射线成像望远镜像质评价的计算机仿真

高分辨率X射线掠入射望远镜的研究和应用越来越广泛。镜片刚体运动误差、表面误差、表面粗糙度、表面散射和衍射是影响X射线成像望远镜成像质量的主要因素。详细分析了刚体运动误差和低频表面误差对成像质量的影响;使用空间解析几何学的二次曲面方程建立WolterI、II型X射线掠入射望远镜镜片的数学模型,降低光线追踪的计算复杂度;借助自主开发的光学仿真软件分析了国内研制的X射线成像望远镜的刚体运动误差和低频表面误差对成像质量的影响,计算出像点艾里斑半径均方根值随误差变化的增长率,对工程上提出合理的制造公差的误差容限有重要的指导意义。     

刚体动量矩定理的新证法

给出了关于刚体对固定点O的动量矩定理的一种新证法，该法简单，通用，同时给出了刚体对其上参考点P的动量矩定理。