力学原理的真理性反思——以虚功原理为例

在虚功原理的具体语境中,关于数学证明是否可能的探讨引出了力学原理的真理性地位问题。把虚功原理的发展历史看作是概念的明晰化过程,拉格朗日正是利用前人的基本概念进行了还原模型证明。但是,证明过程中仍然出现了无限小位移、平衡等模糊概念,引起普安索、雅可比等众多科学家的批判。不同的是,普安索主张采用回避模糊概念、退回纯几何问题的方法获得证明,而雅可比认为力学原理只是假定与自然一致的约定,不可能存在严格的数学证明。最后进一步深化雅可比的约定思想,无法证明的力学原理既不是必然真理,也不是偶然真理,而是一种协调真理。     

平面梁单元的温度应力

介绍了能量原理在结构矩阵分析方面的原理及应用。以虚位移原理为理论依据,采用MATLAB符号运算的方法,分析了平面梁单元在荷载及温度变化影响下的单元刚度矩阵。计算表明:该方法在形成和求解由平面梁单元组成的工程结构时,具有较大的速度优势及良好的程序可读性。     

浅谈用虚功原理解电磁学问题的优越性

通过举例说明，从能量角度出发，用虚功原理解电磁学中受力问题的优越性。     

一种新型并联动力头的前馈控制策略与实验

为满足高速并联动力头在高速加工时的动态控制精度要求,研究了基于Turbo PMAC运动控制器的动力学控制方法,提出一种基本伺服算法与动力学前馈补偿相结合的控制策略.通过二次插补获得粗插补信息,再根据虚功原理建立力矩补偿模型.利用Turbo PMAC的力矩偏置设置功能,将补偿力矩按照粗插补周期发送给基本伺服系统,进而减少偏差反馈所需的控制能量.在新型三坐标并联动力头上进行了不同工况的实验,证明该控制策略易于实现,通用性强,可大幅减少高速运动下的跟随误差和力矩波动,明显改善系统的动态特性,提高运动精度.     

空间直梁传递矩阵的物理意义推导法

基于传递矩阵中各元素的物理意义,采用单元基本计算体系,利用平衡条件和虚功原理推导了考虑弯矩、剪切和轴力影响的空间弹性直梁在无外荷载及各种外荷载作用下的传递矩阵,并针对实例,对所推导公式进行编程运算,得到示例桥梁关键截面的内力。将计算结果与有限元法计算结果进行比较,二者吻合良好,表明推导方法可行。该方法避免了初参数法的繁琐,概念清晰,求解简便,并可以应用到其他结构在不同荷载情况下传递矩阵的推导。     

用虚功原理解题时自由度的确定

由虚功原理解题时可在题中给定约束的基础上，适当考虑隐含约束，确定比实际少的自由度。     

简支边直角三角形正交异性板挠度近似计算

根据虚功原理 ,应用Ritz方法 ,推导出简支边直角三角形正交各向异性板在横向载荷作用下的挠度二级近似计算表达式 ,分别给出了均布荷载和集中荷载作用下的近似计算结果 ,并由此算得当材料为各向同性时等边直角三角形形心处的挠度值     

弹性系统动力学总势能不变值原理

提出了弹性系统动力学总势能不变值原理 ,它是建立列车 -桥梁系统、列车 -轨道系统空间振动方程的关键理论 .不管动力学系统如何复杂 ,其振动方程都可由此原理及作者以前提出的“对号入座”法则简便建立 .与哈米顿原理比较 ,此原理不需要在 t1至 t2 的时间区段积分 .算例证明了此原理的正确性和有效性     

能量形式的 Kane 方程

本文将作用于动力学系统的主动力分成有势力与非有势力，利用广义主动力和广义惯性力的势能和动能的能量函数、以及虚功原理，推导了能量形式的Ｋａｎｅ方程，从而证明了Ｋａｎｅ方程与ｌａｇｒａｎｇｅ方程的等价性     

用虚功原理计算电场力和力矩

本文利用虚功原理计算带电体系在静电场中受到的力和力矩,通过实例使我们认识到在很多情况下,虚功原理是计算电场力比较简便实用的方法。