液晶弹性体弹簧振子的周期性光驱振动行为及机理

最近实验发现光响应液晶弹性体(LCE)超细纤维在周期性光照下的振动现象,在微执行器等领域具有应用潜力。本文理论研究了周期性光驱动下LCE弹簧振子的振动行为。基于LCE动力学模型,建立了LCE弹簧振子的动力学控制方程,数值计算得到弹簧振子振动的时程曲线。结果表明:周期性光照会引起LCE弹簧振子周期性振动。随着光照时间率的增加,振动平衡位置向下线性移动。在小阻尼系统中,存在一组最佳光照周期和光照时间率使系统振幅达到最大值。对于最佳周期光照模式,弹簧振子振动的振幅可由光强和阻尼控制。该研究结果对设计光驱动软机器人和光机械能转化系统等具有指导意义。

基于“材料力学”课程教学的高阶思维训练案例设计——以“预应力圆环热驱自持续翻滚”为例

培养高阶性思维是一流课程建设的首要目标,设计递进式、创新型和启发性的思维训练案例是实现此目标的关键环节.本文以预应力圆环热驱自持续翻滚问题为例,从材料力学基本问题逐步推进到科学前沿,展示了此高阶思维训练案例设计模式,希望为相关力学课程内容建设提供新思路.