刚体旋转加均匀应变理论在地壳形变中的应用

根据青藏东北缘的地质构造特征进行块体的划分,用刚体旋转加均匀应变模型对该区进行应力应变场分析,揭示了该区的变形机理,其结果与其他研究方法相一致,证明了这种理论在地壳形变分析中的可行性。

有限长圆管内刚体旋转流的直接数值模拟

通过对三维不可压缩粘性流体的直接数值模拟,研究了有限长圆管内刚体旋转流在初始扰动下,扰动的增长和动力学演化过程。首先,通过改变流动的Reynolds数和旋转角速度ω,分析了轴对称流动中Reynolds数和ω对流动失稳的影响。对于高Reynolds数轴对称流动,利用数值模拟得到的不稳定结果与无粘线性稳定性理论预测的结果一致。最后,为进一步研究流动不稳定发展的三维效应,又进行了完全三维流动的模拟。数值结果表明,三维流动中不稳定的主导模态为螺旋模态,模态在线性段指数增长,导致流动产生螺旋型的漩涡破裂,之后经过非线性段的增长后达到饱和,流动最终发展为轴对称泡型旋涡破裂的稳定状态。

旋转纸牌轨迹的近似理论计算

从刚体力学和空气动力学的角度,对2020年国际青年物理学家锦标赛的第17题“玩纸牌(Playing Card)”进行了理论分析和一定的实验验证,计算出了一个水平扔出旋转纸牌的轨迹方程,并通过参数分析讨论了纸牌运动的一些规律.研究发现,影响纸牌运动的主要力是下表面的空气阻力,它一方面导致了纸牌的进动,一方面通过进动产生了三个方向的分力,从而影响了纸牌的轨迹.本文最后通过自主设计的纸牌发射器验证了理论的合理性.

柔性梁的刚-柔耦合动力学特性研究

该文研究在大范围运动是自由的情况下柔性梁的刚 -柔耦合动力学特征。从连续介质力学理论出发 ,在纵向变形位移中计及了耦合变形量 ,用 Jourdain速度变分原理导出了柔性梁的刚 -柔耦合动力学方程。用频谱分析方法对带中心刚体的悬臂梁进行动力学分析表明 ,柔性梁的系统一阶固有频率低于把梁视作刚体的系统固有频率ωr,频率的差异随着ωr增大而增加 ;在初始条件一定的情况下 ,系统的二阶固有频率随着ωr 增大而增高 ,揭示了大范围运动和变形运动的相互耦合的特征。

基于计算机仿真的功能梯度陶瓷材料刚柔耦合动力学问题研究

针对具有内冷通道且截面尺寸不一致的旋转中心刚体—梯度功能材料(functionally gradient materials, FGM)柔性梁在热环境下的动力学特性进行了较为深入的分析。首先基于横向与纵向的物理变形对非线性耦合变形量进行计算,并分析了在热环境下采取内冷措施时热力耦合的具体影响,从而获取FGM柔性梁在沿厚度方向所形成的温度场。通过计算机仿真分析说明了大范围运动在何种条件下会引起柔性梁的高频振荡及刚柔热耦合反应。

科里奥利质量流量计在线连续测量流体密度的理论分析

科里奥利质量流量计是一种直接测量流体质量流量的仪表 ,同时可在线检测流体密度 ,出于对其传感器结构优化设计的目的 ,建立了振动微分方程 ,其解可给出流体密度在线检测的依据 ,并给出密度与温度的对应关系 ,得出双 U型管谐振频率的推导结果 ,并进行具体计算的验证。

活动块体理论在地壳形变场研究中的应用

在对青藏东北缘地区地质构造特征充分了解的基础上,对该区进行块体划分,分别应用刚体旋转加均匀应变模型和刚体旋转加线性应变模型来研究该区的形变场,并对这两者模型进行了比较,得出刚体旋转加均匀应变模型能更好地描述该区形变场。

建筑几何造型中的Lie群Lie代数方法

Lie群Lie代数理论在机器人机构学中有着重要应用。E3中刚体的连续运动对应于Lie群SE(3)上的一条连续曲线。运动旋量^ξ∈se(3)作为Lie群SE(3)的Lie代数元素,将刚体运动与Lie群SE(3)联系起来了。根据se(3)与SE(3)之间的指数映射及刚体运动的叠加定理建立串联机器人正向运动指数积公式,从而解析表达出虚拟的刚体运动。伴随刚体的空间运动,刚体边缘曲线在E3空间扫掠出了一张曲面。用计算机图形学与几何造型的方法,获得与刚体运动相对应的,用nurbs表达的建筑几何造型曲面。

两种活动块体模型在地壳形变场分析中的比较

根据地质构造特征,我们对青藏东北缘地区进行了活动块体的划分,运用GPS观察和检测资料,用刚体旋转加线性应变模型与刚体旋转加均匀应变模型来调研该地区地壳形变场,并对这两种模型在该区形变场分析中的应用情况进行了比较,得出的就是刚体旋转加均匀应变模型比刚体旋转加线性能更好地描述这个区域的形变场。

花键冷敲精密成形模拟中Ansys/Ls-dyna关键技术研究

分析花键冷敲精密成形加工工艺以及工件与模具的相对运动关系,运用GUI方式和K文件研究Ansys/Ls-dyna中刚体旋转控制和载荷施加等关键问题。通过建立局部坐标系和重新确定质量中心,解决了利用Ansys/Ls-dyna模拟花键冷敲精密成形中刚体部件偏心旋转和载荷施加等关键技术,并成功应用。

浅谈风压对窗的影响

窗在风压作用下,绕定轴旋转并发生碰撞,碰撞的反力作用在窗扇的旋转轴和联接部件上;旋转轴和联接部件是窗扇受到外力作用时的主要受力部件。本文从碰撞和联接强度入手,探讨了内平开窗、外平开窗和上悬窗在风压作用下,关键受力零件强度的计算。

导航中单位矢量的二次旋转乘法观测模型

视线矢量观测是实现自主导航的重要方式。本文针对单位矢量的加法观测模型中观测矢量非单位化问题和乘法观测模型中测量噪声与实际情况不符的问题,提出二次旋转乘法观测模型。通过真实矢量在正交方向上进行的两次刚体旋转,获得了与现有乘法观测模型形式相同、但旋转角服从瑞利分布的正确观测方程。推导了测量误差的统计特性和双矢量观测的性质,并从空间几何角度给予了解释。数值仿真结果表明,二次旋转乘法观测模型弥补了由加法观测模型线性化所引起的问题,具有更精确的误差形式,由此给出了模型的潜在应用范围。

区域地壳运动速度场的几类最小二乘配置解法

在最小二乘配置方法中,关键在于协方差拟合函数的参数求解。而在拟合函数确定的情况下,直接影响其结果的是如何确定距离同协方差的关系。在传统的确定方案中,为保证协方差的非负定性,对信号量采取截断或者取模;为方便解算,对距离进行分段,这些硬性的处理均会对协方差拟合函数造成影响。对于块体的刚体旋转模型(RRM),其各信号值在距离与方向间具有一定相关性。直接采用观测点间的位置信息对信号量进行拟合,可以避免初始信号的硬性处理。实例验证,该方法的拟合精度高于传统的最小二乘配置解法。

论SO（3）与P^3（R）同胚及其力学背景

以微结构连续统的数学与力学特征描述为背景，从两个角度刻划刚子结构连续统的结构群ＳＯ（３）．从力学角度论证ＳＯ（３）与Ｐ３（Ｒ）同胚，并指出四元数理论与它的内在联系及力学意义．