基于加速度基点法的均质杆惯性力系的简化

给出了一种求解均质杆动力学问题的方法，以杆的一端为基点，应用加速度合成的基点法，表示出均质杆任一点的加速度，在杆微元段虚加上惯性力，得到三个分布惯性力系．对整个杆上三个方向的分布惯性力系单独进行化简，得到沿三个方向作用的惯性力，方便应用达朗贝尔原理．通过若干算例验证了方法的有效性．     

一种超静定平面汇交杆系结构内力和结点位移的解法

针对超静定平面汇交杆系结构,利用结点水平位移u和铅垂位移v表示了杆件变形和位移的几何关系,通过转换把原来含有n个未知量的超静定问题变为仅含有两个未知量u和v的方程组,为建立超静定问题分析的变形协调方程提供了一条方便的途径.教学实践表明,该方法具有概念清楚、易于掌握、适用范围广以及便于程序化等优点.此外,该方法还适用于平面静定汇交杆系结构及空间汇交杆系结构.     

平面波正入射情况下正三角波导的传输特性

对平面波正入射情况下正三角波导的传输特性进行了理论分析与探讨,求解出该波导系数的解析结果,从而得到该波导任意长度截面的光场分布,并借助于数值方法模拟其结果.结果表明,在波导的z=L0/6和z=L0/9截面的光场分布具有三重轴对称性.     

从常数标量势讨论惯性的本质

引入了常数标量势的概念，揭示了引力场中加速度的成因．导出了若干公式，统一了引力和惯性力，并将理论与广义相对论的结果作了比较．     

相对论加速度变换式及动力学基本方程的推导

根据爱因斯坦相对论时空观,基于洛伦兹变换,推导出了惯性系中速度的变换式.以此为基础,根据加速度的定义,给出了加速度变换式的详细推导过程及结果.依据质点所受力为动量的变化率,结合加速度变换,对狭义相对论动力学基本方程进行推导与拓展,并对不同惯性系下质点所受力的相互关系进行了讨论.     

试论惯性力对大气运动的影响

本文在阐明一般加速系中惯性力特性,以及惯性力在转动坐标系中特殊表现形式的基础上,进而讨论了包括考虑惯性力之后的大气运动基本方程。并由简化后的大气运动基本方程出发,对大气运动的两种主要形式——地转风和梯度风作了综合论述。     

基于遗传算法的双足机器人上楼梯的步态规划

针对双足机器人上楼梯的步态规划问题,应用三次样条插值合成脚踝的运动轨迹,并基于加速度分析设计出臀部运动轨迹,计算动力学模型得到ZMP轨迹,进而得出机器人步行的稳定性可以表示为关于上体初始位姿的多变量优化问题.最后应用遗传算法(genetic algorithm,GA)求解,获得稳定性好的优化步态.机器人上楼梯的动态步行仿真结果表明,运用遗传算法可以得到合适的优化轨迹.     

非线性弹性杆波动方程的精确解

通过假设2个非线性弹性杆波动方程的行波解,得到其常微分方程,运用Exp函数法,并借助Mathematica软件,获得了这2个非线性弹性杆波动方程的精确解.     

基于遗传算法的肿瘤热疗有效热区优化方法研究

提出一种肿瘤热疗中优化求解预期有效热区分布问题的方法.其思路是根据预定肿瘤组织靶区加热温度和避免正常组织过热的要求,引入目标函数和有关权重系数,在应用有限元法求解加热电磁场方程和生物传热方程过程中,通过遗传算法迭代修正加热物理参数,使目标函数达到极小值,获得达到理想热场分布的优化解.该方法首次使用简化人体真实组织结构的非均质模型并应用于三极板射频电容热疗装置,获得满意的仿真计算优化结果.这项肿瘤热疗有效热区优化控制技术将对热疗装置设计和临床方案制定皆有重要的应用价值.     

对单摆运动状态变化快慢的研究

通过应用大学物理知识中的向心加速度和切向加速度,可以了解单摆在任意位置速度大小和方向变化快慢的情况.使用Excel做出了单摆运动四分之一过程中速率、切向加速度、法向加速度和加速度的数值表和图像,对物体运动状态的变化快慢进行了详细研究.摆球速率的数值在单摆运动过程中随偏角变化而变化,时而增大,时而减小;法向加速度和切向加速度的数值在单摆运动过程中也随偏角变化而变化,但两者变化的情况刚好相反,法向加速度数值增大时切向加速度数值减小;合加速度的大小不是恒定值,从理论上可以得出摆球加速度a取最极值的角坐标为θ=0,θ=cos~(-1)(4/3cosθ_0).     

质点运动的加加速度

加加速度在质点动力学中是经常遇到的问题 ,只是对该概念在质点动力学中没有明确提出 .描述了质点变加速度运动中的加加速度的概念 ,即加速度对时间的变化率 ;导出平均加加速度和瞬时加加速度 ,即加加速度表达式 .论述了加加速度在实际问题中的应用 .     

含复铰平面十杆运动链构件交叉的识别

提出了识别含复铰平面十杆运动链构件交叉的一种新方法，利用能够反映多副杆和复铰特点的构件邻接矩阵。构造运动链的缩减运动链，进而得到缩减运动链的广度优先生成树和三个基本回路。通过回路的公共边界判断网孔的接壤类型，据此建立了构件交叉的识别准则和方法，并在含复铰平面十杆单自由度运动链中成功地识别出有构件交叉的无复铰运动链11种、含复铰运动链341种。     

一道电学习题佯谬辨析

计算均匀带电细杆延长线上一点的电势是电学中的一道常见习题,但把该题的方法用于计算杆上一点的电势时却得到了发散的结果.对这一问题进行了深入分析,发现导致错误的原因是忽视了带电细杆这一理想模型成立的条件,当考察点位于杆上时,带电细杆这一理想模型就不适用,应该代之以带电圆柱这一理想模型.该研究对教学和科研中正确使用各种理想模型具有一定的参考价值.     

对大型机械设备的可靠性研究

为了研究各异材质的大型设备的使用寿命t和使用可靠度R的关系,针对大型机械在已有数据为无失效数据,寿命服从三参数Weibull分布的情况下,提出了一种全新的可靠度评估方法.此种方法是在三参数Weibull分布的形状参数下限为已知的情形下,将所有的无失效数据进行叠加,以此在已知大型机械设备寿命下限和置信度时,建立模型并得到大型机械设备在使用时的可靠度估计的单侧置信下限,并据此判断可靠度是否满足一定条件和工程上的要求.结果表明,该方法在工程应用中适用度高.     

基于磁导航的两轮智能车系统设计

设计了一种基于磁导航的两轮智能车系统.该系统以飞思卡尔单片机为核心,利用加速度传感器和陀螺仪分别测量车模的加速度与角速度,通过编码器检测车速及车模运动方向,采用电感线圈检测路径信息.单片机采用互补滤波算法获得车模倾角信息,通过PID算法控制直流电机驱动模块来控制车模的平衡及其行驶速度和方向,从而实现智能车稳定、准确、快速地行驶.     

相对运动及惯性力的通俗引入方法

用一种简单、直观的方法来理解惯性力和相对运动问题 .     

沉淀硬化钢电焊条的研制

分析了焊接冶金条件与钢冶金条件的差别.在此基础上研制成了三种合金系列的焊条,其基础成分分别为Cr-Ni系、Cr-Co系和Ni-Co系.这类焊条的堆焊金属的焊后硬度较低,可以进行机械加工;但经低温时效后硬度可得到较大的提高.     

斜拉拱组合桥结构分析

对索拱组合结构进行了受力性能理论分析,以我国已建成的主跨为400 m的一座斜拉拱组合桥梁为例,运用平面杆系分析系统,与普通拱桥对比了在恒载作用下斜拉拱组合桥的内力、挠度计算结果以及承载能力极限荷载组合下的内力包络图结果.分析结果表明:与普通拱桥相比,合理的设计斜拉拱组合桥中斜拉索的参数,能够一定程度地降低整个拱肋的轴力,减小拱脚的负弯矩和剪力.由此得到结论;斜拉拱组合桥不仅桥型新颖美观,更重要的是拱肋轴力可调,该拱桥桥型可以大跨度方向发展.     

阶梯形变幅杆的有限元分析

阶梯形变幅杆具有易于加工、变幅比大的优点,是常用的四种单一变幅杆之一。有限元方法是一种成熟、可靠的数值模拟方法。建立了阶梯形变幅杆的有限元模型,用有限元方法研究了一组阶梯形变幅杆的谐振频率,比较了阶梯形变幅杆谐振频率的有限元分析结果、理论值和实验值,分析了三种方法在变幅杆设计中的优缺点及各自产生误差的原因。     

弹性模量受温度影响有限长杆的广义热弹耦合问题

应用Lord和Shulman（L-S）广义热弹性理论,研究了材料特性参数随温度线性变化的两端固定杆受移动热源作用时的热弹动态响应．计算得到了杆内温度及位移的分布规律,分析了移动热源速度、弹性模量以及热松弛时间对温度和位移的影响．从分布图上可以观察到,温度及位移随移动热源速度的增大而减小,随温度变化的弹性模量对位移有显著的影响,而对温度几乎没有影响;无量纲温度、位移的峰值随热松弛时间的增加而增大。