状态空间与Birkhoff力学

本文从三方面论述Birkhoff力学是状态空间中的分析动力学:(1)从Newton运动微分方程一次化而引入Birkhoff表示的过程中,说明Birkhoff变量是从坐标-速度状态变量变换而来的,即Birkhoff变量本质上是系统的广义状态变量.(2)论证系统状态空间中Lagrange方程与Birkhoff方程具有相同的结构,状态空间中系统的Lagrange函数可以由Birkhoff函数和函数组构成,就是说Birkhoff方程是状态空间中系统的分析力学运动方程.(3)相空间是一种特殊的状态空间,经非正则变换成为一般的状态空间,而Hamilton方程经非正则变换成为Birkhoff方程,再次说明Birkhoff力学是状态空间中分析动力学.     

动力学中矢量的投影分析

牛顿力学中的动力学量，如力、动量、动量矩及功表示式中的标积 等都是以矢量形式出现的，但在求解时直接采用矢量方法往往是很困难的。最简洁、最方便的分析方法是将有关的矢量向选定的正交坐标系各轴投影，把矢量形式的方程变为一组标量方程。问题的突破点是充分认识这些标量的双向特性，即它们是代数量。     

相互作用表象中密度矩阵和力学量平均值的运动方程

相互作用表象综合了薛定谔表象和海森堡表象的优点。在处理光场和原子作用时，有着重要的应用。本文较详细地阐述了在相互作用表象中态矢量、力学量算符、演化算符的运动方程以及密度算符的基本性质，最后完成了对密度矩阵和力学量算符平均值所满足的运动方程的推导。     

转子各广义动量的物理含义

运用矢量力学的方法讨论了转子各广义动量的物理意义,说明了分析力学中的广义物理量与矢量力学中对应力学量分量的区别与联系.     

理论力学和机械原理课程运动合成的异同分析

机构的运动合成分析,＂理论力学＂课程注重矢量方程解析法,＂机械原理＂课程注重矢量方程图解法。本文通过对曲柄摇杆机构的分析,说明＂理论力学＂与＂机械原理＂课程运动分析的异同,提出在运动分析中两门课程所用的方法可以兼顾和统一。     

各向异性弹性力学场论的Hamilton体系

在弹性力学本征化理论的基础上,通过定义正则共轭动量密度,得到了不同变形条件下弹性力学场的Hamil ton密度函数,并由此给出了相应的Hamilton正则方程.采用分离变量方法,将弹性动力学解转变为Hamilton空间算子矩阵的本征值问题,对偶变量(模态应变和模态应变率)的全解通过本征解来展开而获得.此外,讨论了不同变形条件下弹性力学场论Hamilton体系的具体应用,得到了弹性小变形、弹性大变形和率相关变形条件下的静力学基本求解方程.     

Poincaré-Chetaev变量下非线性非完整相对论系统的运动方程

研究Pomcare-Chetaev变量下非线性非完整相对论动力学系统的运动方程.首先,由相对论性D'Alermbert-Lagrange原理导出Chaplygin型方程、Nielsen型方程和Appell型方程;其次,研究Chaplygm方程与Appell方程的等价性问题;最后讨论了相对论分析力学与经典分析力学之间的关系.     

弹性力学基本方程弱形式

弹性力学基本方程正确的弱形式将是有限元分析的基础.如直接从基本方程出发,由于其整个方程可以有正负号的差异,往往得不到正确的弱形式.因此从泛函分析的角度出发,基于共轭空间的概念和泛函分析的基本定理准确地给出了弹性力学基本方程的弱形式;给出了连续介质在位移或物理常数间断面上的条件.将三维空间的弹性力学动力学方程,理解为定义在四维空间域上的运动方程,导出了弹性力学动力学方程的弱形式,在此基础上推导出了与Hamilton变分原理同样的结果.     

矢量波动方程的新瀑布型多重网格方法

矢量有限元因能有效地避免伪解而被广泛用于模拟分析电磁问题,选取矢量有限元对电磁场矢量波动方程进行离散计算.基于本征有限元外推技术,将有限元外推技术推广应用到矢量波动方程本征问题,并结合瀑布型多重网格方法提出了一种基于矢量场本征问题的外推瀑布型多重网格方法.算例说明新方法是一种具有高精度的有效方法.     

八元数分析力学理论

利用矢量八元数作为数学模型，给出了八元数的微分变分原理和八元数的多体动力学方程．     

Lagrange方程的矩阵形式

本文在Lagrange力学中尝试引入偏导数算符矩阵,给出了计算矩阵复合偏导数的公式,从而初步实现推理过程的矩阵运算化。Lagrange力学理论的矩阵化,不仅简化了基本规律的表述,而且为分析力学用于复杂问题提供了新的途径。     

钢管混凝土拱桥的地震响应分析方法

目前常用于钢管混凝土拱桥的地震响应分析方法有换算截面法和双单元法 .提出一种基于钢管混凝土统一理论 ,将钢管混凝土作为一种材料 ,根据其构件力学性能指标进行地震响应分析的方法 ,并运用这 3种方法对一钢管混凝土拱桥实例进行了分析 .比较分析其计算结果 ,认为基于统一理论的方法是一种分析方便易行的钢管混凝土拱桥地震响应分析方法     

含阻尼非保守分析力学的拟变分原理

明确了含阻尼非保守分析力学问题的控制方程,按照广义力和广义位移之间的对应关系,将各控制方程乘以相应的虚量,积分并代数相加,考虑到系统的非保守特性,进而建立了非保守分析力学问题的拟变分原理和广义拟变分原理.应用拟Hamilton原理研究了具有阻尼的二自由度非保守动力系统的算例.     

惯性系矢径方程的另一种变换

在狭义相对论中,惯性系矢径方程的坐标和时间变换关系是用洛仑兹变换式来表达的,其推导过程相当繁琐．本文运用简单的数学方法推导出惯性系矢径方程的另一种坐标和时间变换式。     

用变分原理诠释薛定谔方程

从流体力学和机械波理论出发,把流体力学的守恒公式和机械波理论的波动方程写成作用量的形式.在作一些合理的假设之后,结合这2个作用量得到一个新的作用量.对这个新的作用量进行变分即得到薛定谔方程.     

状态空间法求解层状压电压磁非轴对称问题

从横观各向同性压电压磁介质空间非轴对称问题的控制方程出发，给出了层状压电压磁介质空间非轴对称问题的状态变量方程．对状态变量方程进行Hankel变换，将其转化为矩阵表示的常微分方程组．利用Cayley-Hamilton定理，得到了以状态变量表示的多层半无限压电压磁介质在Hankel变换空间中的解．根据传递矩阵方法，导出了多层压电压磁介质空间非轴对称问题解的一般解析式，并给出了数值算例．分析了层状压电压磁介质的磁电力耦合效应和不同的叠放顺序对场变量的影响．     

平动系统的相对论性分析静力学理论

给出平动系统的相对论性虚功原理、平动系统的相对论性广义平衡方程以及平动系统的相对论性有势系广义平衡方程,从而建立平动系统相对论性分析静力学理论,用该理论研究作加速运动的高速宇宙飞船中的平衡问题,讨论该理论的普适性。     

具有固支边的功能梯度压电矩形板静力解

从三维弹性理论和压电学理论出发,通过假设满足边界条件的位移函数,推导出具有固支边的功能梯度压电板的状态方程,并运用状态变量法以及层间连续条件,在每一层端点处应用配点法,给出了满足周边和上、下表面所有边界条件的解析解。该文将状态变量法运用在具有固支边的功能梯度压电材料的静力问题上,给出了不同梯度分布压电板在具有固支边界条件下的静力解,讨论了梯度变化函数对挠度和应力场的影响,为功能梯度压电结构设计及材料优化提供一定参考依据。     

变角速度转动系统的相对论性分析静力学理论

建立变角速度转动系统相对论性分析静力学理论,给出变角速度转动系统的相对论性虚功原理、变角速度转动系统的相对论性广义平衡方程,并证明变角速度转动系统中的力学体系一般为非有势系.