非保守力作用下二维耦合布朗粒子的定向输运

本文主要研究二维耦合布朗粒子在非保守外力作用下的定向输运问题.研究发现,非保守外力有促进二维耦合棘轮定向输运的效果.同时,在保守力(弹簧弹力)和非保守外力的相互协作与竞争中耦合布朗粒子的反向输运能够获得增强.特别地,随着弹簧原长或弹性系数的改变,二维耦合布朗粒子的定向运动都能够产生反向,这意味着耦合作用能够诱导二维布朗棘轮流反转的产生.实验上,通过选取不同种类的外力(保守力及非保守力),能够对二维耦合布朗粒子的分离技术提供新的方案.

浅议保守力和非保守力的定义

对保守力和非保守力定义的两种表述的等价性进行了分析研究 ,认为其中一种表述更为准确和严密 .

矩形薄板在非保守力作用下的动力稳定性

用弹性非保守系统自激振动的拟固有频率变分原理 ,导出矩形薄板受均布随从力的变分方程 ,进而导出此问题的有限元基本方程及求解临界力和固有频率的特征方程。用载荷增量法计算了在不同边界条件下 ,不同边长比的矩形薄板在面内受均布随从力作用的临界载荷 ,分析了两相材料组合板的临界载荷与模量比的关系。计算结果表明 ,边界条件对薄板的动力稳定性有较大影响 ,它不仅影响临界载荷 。

非保守力与自然对流

为研究自然对流流动和换热的实质,对重力场中自然对流的驱动力进行了进一步分析,提出了自然对流产生的充分必要条件。以二维封闭方腔内空气自然对流为对象,分别对三种不同的自然对流形式进行了数值模拟。结果表明:只要流体所受体积力为非保守力,即可产生自然对流。这为自然对流的控制提供了一定的理论依据。

北斗三号MEO卫星非保守力建模

非保守力模型精度不高是制约BDS-3卫星定轨精度的主要因素之一。本文针对BDS-3 MEO卫星构建了地球辐射、天线辐射和箱体-两翼(BW)太阳光压模型,对典型的经验光压模型(ECOM1和ECOM2)进行补偿得到多个非保守力模型,收集全球观测网的数据进行定轨试验,通过轨道重叠互差和激光测距残差分析比较不同轨道模型的优劣。试验结果表明,经验光压模型是影响轨道精度的主要因素,在名义偏航模式下,ECOM2具有更好的表现,但ECOM1对卫星的姿态模式更不敏感。地球辐射和天线辐射会引起北斗卫星轨道径向约3 cm的系统性偏差,对二者建模后,几乎可以完全消除卫星C29和C30的激光残差系统偏差,但卫星C20和C21的系统偏差反而增大。此外,增加box-wing模型对于提高轨道精度也是有益的。

微极弹性动力学中非保守力场问题的变分方法

本文利用卷和卷的交换性质给出并证明了微极弹性动力学中非保守力场问题的几种拟变分原理。本文结果还可以推广到非局部弹性介质和非局部微极弹性介质力学中去。

非保守力作用下可伸长简支梁的过屈曲

基于可伸长梁 (杆 )的大变形理论 ,建立了受沿轴线分布切向非保守力作用的可伸长简支梁的弹性过屈曲控制方程 .这是一个强非线性常微分方程边值问题 ,其中将变形后的轴线弧长作为基本未知量之一 ,使得求解区间仍然为梁的原长 .采用打靶法求解该边值问题 ,获得了数值意义上的精确解 ,给出了梁的过屈曲平衡路径及平衡构形 .结果表明 ,过屈曲平衡路径不是载荷的单调函数和单值函数 .对于机械载荷作用的细长梁 ,轴向伸长可以忽略 .

复合材料层合板在非保守力作用下的动力稳定性

利用弹性非保守系统自激振动的拟固有频率变分原理 ,推导出复合材料矩形板受非保守随从力作用的变分方程 ,进而导出此问题的有限元基本方程及求解临界力和固有频率的特征方程。用载荷增量法计算了在多种边界条件下不同边长比的复合材料矩形板在面内受随从力作用的临界载荷 ,分析了不同角铺设方向及两种材料组合板的临界载荷。计算结果表明 ,边界条件对层合板的动力稳定性有较大影响 。

非保守力作用下简支梁在屈曲附近的自由振动

对受非保守载荷的简支梁在后屈曲附近的自由振动进行了研究.基于可伸长梁的大变形理论,建立了受沿轴线分布切向非保守力作用的简支梁后屈曲附近自由振动的几何非线性模型.在小振幅和谐振动假设下,简化得到后屈曲梁线性振动的控制方程.采用打靶法求解振动问题的控制方程,给出了前三阶固有频率与载荷之间的特征关系曲线.结果表明:非保守载荷作用下梁的振动响应与保守载荷作用下梁的振动响应有着明显不同.

插值法恢复CHAMP卫星姿态间断数据对惯性系非保守力加速度的影响

本文主要讨论由GFZ数据中心提供的加速度数据中姿态数据间断的处理方法。对不连续的15天的姿态数据的间断情况做了统计,并且对姿态数据的日变化性质做了分析,提出了姿态数据变化呈周期性曲线变化的特点·对姿态数据进行线性插值并与正常数据作了比较,得到一些有益的的结论。

一个保守力作的功等于势能的减少吗

通过实例说明一个保守力作的功 ,在一般情况下并不等于势能的减少 。

理想气体分子在保守力场中按势能的分布规律

应用统计力学的方法,首先证明了玻尔兹曼分布律完全符合统计力学中的麦克斯韦-玻尔兹曼统计法,说明了波尔兹曼分布律与各种保守力场中的理想气体分子存在的空间维数和遵从何种能谱无关.然后进一步推证了遵从玻色-爱因斯坦和费米-狄拉克统计法的理想气体分子,处在保守力场中按势能的分布规律,其结论为分子数密度是势能的幂级数函数.由此可以证明玻尔兹曼分布律只是上述分布规律的零级近似和权重因子,所以,后者才是理想气体处于保守力场中按势能的更具一般性的分布规律.

保守力做功与势能减少的关系

一对保守力做功是势能增量的负值 在中央电大大学物理教材中,定义势能增量的负值等于保守力做的功.即:

关于保守力判断的数学形式

对于保守力的概念,在书中基本上都是从讨论重力、万有引力、弹簧弹力做功角度出发,观察共同特点得出两种表述方式：一种是做功只与始、末位置有关,与质点经历的路径无关,把具有这种做功性质的力称为保守力;另一种表述即质点沿任意闭合路径运动一周,保守力对它所做的功为零,

均匀保守力场中的弹簧振子

通过分析不同情况下弹簧振子的运动规律、能量的转化过程,得出了弹簧振子在振动过程中能量转化和守恒定律的通用表达形式.若选择弹簧振子的平衡位置为坐标原点,无论弹簧振子处于何种均匀的保守力场中,其机械能守恒定律的最终表达式将完全相同.

具有局部分层的对称铺设层合板在非保守力作用下的屈曲分析

利用弹性非保守系统自激振动的拟固有频率变分原理,推导出复合材料矩形板受非保守随从力作用的变分方程,进而导出复合材料层合板含分层损伤的有限元基本方程及求解临界荷载力和固有频率的特征方程。用载荷增量法计算了不同边长比的复合材料矩形板在面内受随从力作用且含有分层的临界载荷,分析了不同角铺设方向对临界载荷的影响。分析表明,分层对临界载荷有一定影响,复合材料层合板的角铺设方向对临界载荷有较大影响。

不同保守力势能函数的计算及讨论

对重力势能、弹性势能、静电势能等常见的保守力势能所对应的函数进行了计算与讨论 ,认为势能零点及坐标原点的选取不影响两点间功的计算 ,但影响计算的繁简程度 ,因而应尽量选取默认的势能零点及坐标原点 .因需要而改变坐标原点或势能零点时 。

大型循环水体中的非保守力效应

从力学角度研究大型循环水体中环流产生的根本原因,论述了非保守力在与惯性力及黏性力的平衡与组合中的效应,分析了具体工程实例的非保守力效应。循环水体中哥氏力效应主要影响环流特性,是环流产生和变化的根本原因,而哥氏力、惯性力及黏性力的大小和组合决定了循环水体的流场特性。

非保守力对广义力学系统Lie对称性的影响

研究非保守力对广义力学系统的Lie对称性和守恒量的影响.建立了广义力学系统的运动微分方程,给出了系统受非保守力作用时,其Lie对称性的结构方程和守恒量保持不变的条件,并举例说明结果的应用.

非保守力和非完整约束对Hamilton系统Noether对称性的影响(英文)

研究非保守力和非完整约束对Hamilton系统的Noether对称性的影响。Hamilton系统受到非保守力或非完整约束作用时,系统的Noether对称性和守恒量都会发生变化。原有的一些Noether对称性消失了,一些新的Noether对称性产生了,在一定条件下,一些Noether对称性仍保持不变。文中分别给出了系统的Noether对称性以及守恒量保持不变的条件,并举例说明结果的应用。