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动力学研究的论文

发布时间:2023-03-14 05:46

动力学研究的论文

张文(原名张维善),教授。1945年正月初六生于山东省龙口市黄城镇西张家沟村。1970年毕业于北京大学数学力学系。1970年3月到1971年12月在济南军区司令部农场学军锻炼21个月,自1971年至今一直在青岛科技大学任教,为本科生和研究生讲授理论力学,液体力学,弹性力学,塑性力学,材料力学,应用力学,机械动力学,机械振动学等10余门力学课程。自己1998年到退休一直担任机电学院直属力学教研室主任。2005年被机电学院评选为青岛科技大学首届教学名师,同年被2005届毕业生评选为最受学生喜爱的老师。参加国家级和省部级自然科学基金项目三项,撰写的两相体动力学研究论文由钱伟长教授推荐,在1986年国际工程振动会议外宣读并在《应用数学与力学》学报发表。在国内外学术刊物上发表自然科学学术论文和教学研究论文40余篇。

任冰的著作论文

Ren Bing*, Wen Hongjie, Dong Ping, Wang Yongxue. Improved SPH simulation of wave motions and turbulent flows through porous media. Coastal Engineering, 107 (2016), 14-27. 任冰, 李晨光, 蒋梅荣, 王国玉,王永学. 弹性变形对三维弹性液箱内晃荡波面的影响. 科学通报, 2015, 60: 1–10. Chenguang Li, Meirong Jiang, Bing Ren, Yongxuewang Wang,Experimental investigation into the effects of fluid-structure interaction on the sloshing waves in 3D elastic tanks. Proceeding of 36th IAHR World Congress. IAHR 2015, 28 June–3 July, 2015, The Hague, the Netherlands. Meirong Jiang, Bing Ren, Guoyu Wang. Laboratory study on the hydrodynamic and structural characteristic of violent sloshing in elastic tanks. Ships and Offshore Structures, 2015, DOI: 10.1080/17445302.2015.1023067. (SCI, EI收录) Ren Bing, He Ming, Dong Ping, Wen Hongjie. Nonlinear simulations of wave-induced motions of a freely floating body using WCSPH method. Applied Ocean Research, 2015, 50, 1-12. (SCI, EI收录) Ren Bing, Jin Zhao, Gao Rui, Wang Yongxue, Xu Zhilin. SPH-DEM modeling of the hydraulic stability of 2D blocks on a slope. Journal of Waterway, Port, Coastal, and Ocean Engineering, 2014, 140(6), 04014022: 1-12.(SCI, EI收录) Ren Bing, Wen Hongjie, Dong Ping, Wang Yongxue. Numerical simulation of wave interaction with porous structures using an improved smoothed particle hydrodynamic method. Coastal Engineering, 88(2014): 88-100. (SCI, EI收录) Jiang Meirong, Ren Bing, Wang Guoyu, Wang Yongxue. Laboratory investigation of the hydroelastic effect on liquid sloshing in rectangular tanks. Journal of Hydrodynamics, Ser. B, 2014, 26(5): 751-761.(SCI, EI收录) Jiang Meirong, Ren Bing, Wang Guoyu, Wang Yongxue. Laboratory study on the hydrodynamic and structural characteristic of violent sloshing in elastic tanks. The 7th International Conference on the Thin-Walled Structures, Sep.28- Oct. 2, 2014, Busan, Korea, ICTWS2014-0801: 1-10.(EI收录) 蒋梅荣, 任冰, 李小超, 王永学. 有限液深下弹性侧壁液舱内晃荡共振特性实验研究. 大理工大学学报, 2014, 54(5): 558-567. Wen Hongjie, Ren Bing. 3D numerical wave basin based on parallelized SPH method. OMAE 2014, June 8-13, 2014, San Francisco, California, USA.(EI收录) 孙见峰, 任冰, 宋子路, 王永学. 波浪对弹性支撑结构物冲击作用试验研究. 大连理工大学学报, 2014, 54(2): 222-227. 崔焱, 姜峰, 任冰. 波浪作用下斜坡上护面块体内部应力分布数值模拟. 海洋工程, 2014, 32(5): 78-84. 宋子路, 任冰, 孙见峰, 刘明, 王国玉. 弹性支撑水平板上的波浪冲击压力试验研究. 水动力学研究与进展, 2014, 29(4): 435-443. 蒋梅荣, 任冰, 温鸿杰, 王永学. 弹性液舱内液体晃荡实验研究. 海洋工程, 2013, 31(5): 1-10. He Ming, Ren Bing, Jiang Feng, Ma Chunli, Simulation of dynamic coupling between waves and a free-floating rectangular box by smoothed particle hydrodynamics. OMAE2013, June 9-14, 2013, Nantes, France, OMAE2013-10286.(EI收录) 任冰, 金钊, 高睿, 贺铭, 王永学. 波浪与斜坡堤护面块体相互作用的SPH-DEM数值模拟. 大连理工大学学报, 2013, 53(2): 241-248. Ding Zhaoqiang, Wang Guoyu, Ren Bing. Three dimensional numerical simulation of wave slamming on an open structure. Journal of Hydrodynamics, 2012, 24(4):526-534. (SCI、EI收录) 金钊, 任冰, 徐志林, 王国玉. 基于SPH并行算法的数值波浪水槽研究. 第二十四届全国水动力学研讨会文集, 332-339, 2012年, 江苏无锡. 任冰, 叶晓文, 高睿, 王国玉, 王永学. 波浪与多孔介质结构相互作用的SPH模拟. 海洋工程, 2012, 30(2): 46-53. Cheng Xiaofei, Wang Yongxue, Ren Bing, Wang Guoyu. Numerical study of hydrodynamic forces on a submarine piggyback pipeline under wave action. The 31st International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering, July 1-6, 2012, Rio de Janeiro, Brazil, OMAE2012-83214.(EI收录) 张秋艳, 任冰, 蒋梅荣. 二维矩形弹性液舱内液体晃荡数值模拟研究. 船海工程, 2012, 41(4): 11-20. 任冰, 高睿, 金钊, 王国玉, 王永学. 波浪对透空式结构物冲击作用的光滑粒子流体动力学数值模拟. 海洋学报, 2012, 34(1): 163-177. Gao Rui, Ren Bing, Wang Guoyu, Wang Yongxue. Numerical modelling of regular wave slamming on subface of open-piled structures with the SPH method. Applied Ocean Research, 2012, 34: 173-186.(SCI, EI收录) Li Xueyan, Ren Bing, Wang Guoyu, Wang Yongxue. Numerical simulation of hydrodynamic characteristic on arc crown wall using VOF method based on BFC. Journal of Hydrodynamics, 2011, 23(6): 767-776.(SCI、EI收录) 任冰, 李雪艳, 王永学. 基于贴体网格的VOF方法数模流场研究. 计算力学学报, 2011, 28(6): 872-878. 李雪艳, 任冰, 王国玉, 王永学. 基于BFC-VOF方法的弧形防浪墙水动力数值模拟. 水道港口, 2011, 32(4): 270-275. 郭保臣, 任冰, 刘明. 波浪冲击作用下海洋结构物的动力响应. 水道港口, 2011, 32(3): 168-172. Gao Rui, Ren Bing, Wang Guoyu, Wang Yongxue. SPH Model of Solitary Waves Shoaling on a Mild Sloping Beach, Proceedings of the Twentieth (2010) International Offshore and Polar Engineering Conference, Beijing, China, June 20 25, 2010. 590-595. (EI收录) 高睿, 任冰, 王国玉, 王永学. 孤立波浅化过程的SPH数值模拟. 水动力学研究与进展, A辑, 2010, 25(5): 620-629. Ren Bing, Li Xuelin, Han Peng, Wang Yongxue. Numerical non-reflecting irregular wave flume based on VOF method. The ASME 2009 28th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic 2009, May 31 - June 5, 2009, Honolulu, Hawaii, USA,OMAE2009-79206.(EI收录) Li Xuelin, Ren Bing, Wang Yongxue. Numerical study of the irregular wave impact. The 19th International Offshore and Polar Engineering Conference, 510-517, Osaka,Japan, June 21-26, 2009.(EI收录) Ding Zhaoqiang, Ren Bing, Wang Yongxue. Spectral analysis of unidirectional wave slamming on the three-dimensional structures in the splash zone. The 19th International Offshore and Polar Engineering Conference, 1024-1030, Osaka, Japan, June 21-26, 2009.(EI收录) 高睿, 任冰. 波浪沿斜坡传播的SPH数值模拟. 第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集, 482-487, 呼和浩特, 2009.8. 韩朋, 任冰, 李雪临, 王永学. 基于VOF方法的不规则波数值浪水槽的阻尼消波研究. 水道港口, 2009, 30(1): 9-13. 丁兆强, 任冰, 王永学, 任效忠, 随机波浪对浪溅区三维结构物冲击作用, 大连理工大学学报, 2008.11, 48(6):904-911. (EI收录) Ren Bing, Li Xuelin, Wang Yongxue. An irregular wave maker of active absorption with VOF method. China Ocean Engineering, 2008.12, 22, 4, 1-12. (SCI、EI收录) Ding Zhaoqiang, Ren Bing, Wang Yongxue, Ren Xiaozhong. Experimental study of unidirectional irregular wave slamming on the three-dimensional structure in the splash zone. Ocean Engineering, 2008, 35(16): 1637-1646. (SCI、EI收录) 丁兆强, 任冰, 王永学, 任效忠. 单向波对浪溅区三维结构物冲击作用的研究. 第十三届中国海洋工程学术讨论会论文集, 2007, 176-184. 李雪临, 任冰, 王永学. VOF方法中主动吸收式无反射数值造波研究. 第二十届全国水动力学研讨会文集, 2007, 265-272. Ren Bing, Li Xuelin, Wang Yongxue. Experimental investigation of the instantaneous properties of wave slamming on the plate. China Ocean Engineering, 2007, 21(3): 533-540.(SCI、EI收录) Ren Bing, Ding Zhaoqiang, Wang Yongxue. Experimental study of regular wave impact on the three-dimensional structure in the splash zone. The 17th International Offshore and Polar Engineering Conference, 2007, 3623-3629.(EI收录) 任冰, 李雪临, 王永学. 波浪冲击过程流场变化特性实验研究. 海洋工程, 2006, 24(4): 68-74. Ren Bing, Wang Yongxue. Laboratory study of random wave slamming on a piled wharf with different shore connecting structures. Coastal Engineering, 2005, 52(5): 463-471.(SCI、EI收录) 黄小华, 王永学, 任冰. 波浪变态模型试验变率影响的计算机仿真研究, 中国造船, 2005, 46(增刊): 153-161. 张红玉, 王永学, 任冰. 人工神经网络在计算波浪冲击力中的应用, 中国造船, 2004, 45(增刊): 110-116. Ren Bing, Wang Yongxue. Numerical simulation of random wave slamming on the structure in the splash zone. Ocean Engineering, 2004, 31(5-6): 547-560.(SCI、EI收录),《科学引文索引》他人引用9次 Zhang Hongyu, Wang Yongxue, Ren Bing. Application of neural network on wave impact force prediction. International Symposium on Neural Networks (ISSN 2004), 2004.08, Advances in Neural Networks, PT 2: 854-859.(SCI、ISTP收录) 任冰, 王永学. 随机波浪对不同接岸型式码头上部结构的冲击作用研究. 第十八届全国水动力学研讨会文集, 新疆乌鲁木齐, 2004 .08, 481-492. Ren Bing, Wang Yongxue. Impact pressure of incident regular waves and irregular waves on the surface of open-piled structures. China Ocean Engineering, 2004, 18(1): 35-46.(SCI、EI收录) Ren Bing, Wang Yongxue. Experimental study of irregular wave impact on the structures in splash zone. Ocean Engineering, 2003, 30(18): 2363-2377.(SCI、EI收录) Ren Bing, Wang Yongxue. Experimental study of irregular wave impact on piled wharf with permeable slope shore connecting. APAC2003,Japan, 2004, 177-178. 任冰, 王永学. 不规则波对透空式建筑物上部结构冲击作用时域分析. 大连理工大学学报, 2003, 43(6): 818-824.《中国引文数据库》他人引用1次 任冰, 王永学. 不规则波对浪溅区结构物冲击作用的试验研究¾频域分析. 海洋工程, 2003, 21(4): 53-60. 任冰, 王永学. 随机波浪对透空式建筑物上部结构冲击作用的数值模拟. 第十一届中国海岸工程学术讨论会暨2003年海峡两岸港口及海岸开发研讨会论文集, 海南三亚, 2003, 195-204. Ren Bing, Wang Yongxue. Spectral analysis of irregular wave impact on the structure in splash zone. OMAE, Oslo, Norway, 2002, OMAE2002-28091.(EI收录) Wang Yongxue, Ren Bing. Experimental study of Irregular Wave slamming. ISOPE , Kitakyushu, Japan, 2002, 492-495.(EI、ISTP收录) Ren Bing, Wang Yongxue, Kassels Seth. Experimental investigation of wave impact on piled wharves with different shore connecting structure. APAC, Dalian, China, 2001, 751-757.(EI、ISTP收录) 任冰, 王永学. 波浪对不同接岸型式桩基码头冲击作用的实验研究. 第五届全国水动力学学术会暨第十五届全国水动力学研讨会论文集, 武汉, 2001, 150-157. 任冰, 王永学. 非线性波浪对结构物的冲击作用. 大连理工大学学报, 1999, 39(4): 562-566.《中国引文数据库》他人引用3次 王永学, 任冰. 波浪冲击过程的湍流数值模拟. 水动力学研究与进展, A辑, 1999, 14(4): 409-417.《科学引文索引》他人引用2次, 《中国引文数据库》他人引用9次 Wang Yongxue, Liu Mengzhe, Ren Bing. Experimental study of wave slamming. OMAE’98, Lisbon, Portugal, 1998, OMAE98-0403.(EI收录) Wang Yongxue, Ren Bing. Numerical simulation of wave slamming by turbulent model. Pacific Conference on Ocean Science and Technology, Hong Kong, China, 1997, 251-259.

铁道车辆论文

国际铁道车辆系统动力研究新进展

瑞士Bombar山er公司,研究了采用耦合轮对机车转向架的曲线通过和稳定性优化问题。众所周知,在传统的车辆设计中,曲线通过和稳定性是一对矛盾。研究人员曾采用多种方法试图同时提高这2种基本性能,该文针对机车轮对要传递牵引力的情形,开发了一种轮对交叉耦合机构,可以分离轮对导向和牵引力传递功能,并在瑞士联邦铁路公司460系列机车上成功应用,其车轮旋削周期较以前延长3倍一4倍。
美国运输技术中心(TTCl)H.Wu研究了货车转向架心盘摩擦对曲线通过和横向稳定性的影响,并对目前采用的心盘润滑材料进行了评价。主要结果如下:(1)在正常的车辆和轨道状态下,心盘润滑条件对轮轨横向力影响很小;
(2)对于采用滚动接触旁承(RSB)的货车而言,心盘摩擦因数对车辆横向稳定性有重要影响,为了降低货车蛇行危险,心盘摩擦因数最小不能低于0.3;
(3)常接触旁承(CCSB)可以有效地改善货车横向稳定性,于采用常接触旁承的货车来说,心盘摩擦对车辆失稳速度影响很小;
(4)仿真结果显示,常接触旁承较滚动接触旁承平均提高蛇行失稳速度约16km凡;(5)聚酯作为心盘摩擦材料具有良好的应用前景。
此外,澳大利亚昆士兰中央大学的Y.Handoko等利用VAMPIRE软件首次研究了非对称制动力对货车曲线通过性能的影响。他们简单地采用正负摇头力铁道车辆 第42卷第1期2004年1月矩来模拟非对称制动力的作用。结果表明,货车通过曲线时若施加负的摇头力矩将增大冲角和轮轨横向力,不利于曲线通过。
2车辆运动稳定性研究进展
车辆非线性运动稳定性属于理论性很强的研究领域,甚至涉及浑沌、分叉等深层次概念。近2年国际上对此专题的研究仍以理论研究为主,但出现了一些新观点,如曲线上的运动稳定性、轨道体系对车辆运动稳定性的影响等。
丹麦工业大学H.True等在转向架非线性运动稳定性及分叉研究的基础上进一步分析了具有干摩擦悬挂阻尼货车轮对的动力学稳定性问题。
澳大利亚F.Xia和丹麦工业大学H.Tme研究了三大件式货车转向架的动力学问题,其主要特点是考虑了楔块二维干摩擦特性(以前均简化为一维问题),计算出了三大件式货车转向架的线性和非线性临界速度分别为102.6km凡和73.8km凡。计算结果说明三大件式货车转向架呈现浑沌运动。
澳大利亚Y.Q.Sun等强调在货车蛇行运动稳定性计算中考虑轨道离散支承模型的重要性。结果表明,考虑粘弹性轨道模型计算得出的蛇行失稳临界速度要低于不考虑轨道模型(即“刚性”轨道)之值,一般低10%以下。值得指出的是,这一工作早在2年前已由中国西南交通大学完成[:,引。他们采用车辆—轨道耦合动力学方法求解车辆临界速度,其结果是,采用中国的铁路参数,车辆临界速度差异在8%以下(考虑实际轨道弹性结构时临界速度更低),结果是类似的。该项研究结果对经典的车辆动力学计算方法(不考虑轨道结构弹性)中车辆临界速度的计算提出了质疑。因为经典方法会过高地估计车辆运行稳定性,因而是偏于危险的。
德国DLR的J.Arn01d等探讨了考虑车轮弹性对铁道车辆运行性能的影响,认为轮对结构弹性会导致较刚性轮对更大的横向振幅,因而也会影响到整车的运行性能。
波兰华沙技术大学K.noinski等认为,考虑铁道车辆在曲线轨道上的运动稳定性是必要的。而在此之前人们研究车辆运动稳定性问题一般是针对直线轨道上车辆自激振动横向稳定性,曲线轨道(半径及超高等)被认为是一种外界激扰源而抑制了自激振动,因此该文必将引起一定争论。
德国G.Schupp从理论上讨论了机械系统数值分叉分析方法在铁道车辆运动稳定性中的应用可能性。

3.2国外应用情况
纽约地铁l 080节新车厢,每年补充200节新车厢;美国、加拿大、南非等国重载货物列车数千辆;美英国道比AEA铁路技术公司J.R.Evans等针对近年来英国铁路愈来愈严重的轮轨滚动接触疲劳(RCF)问题,从车辆动力学角度分析RCF产生的原因及防止途径。首先开展了准静态曲线通过仿真分析,给出了车辆悬挂设计、轮轨踏面、润滑及车速等因素对轮轨滚动接触疲劳的影响关系;其次,进行了动力学仿真分析,这更有助于确定引起RCF的接触条件,并可分析轨道几何不平顺对RCF的影响。
南非SPOORNET的R.Frohling等从理论分析和运用经验方面介绍了大轴重(30t)条件下车轮踏面磨耗及滚动接触疲劳问题。该项研究主要是结合在瑞典运营的新型货车UNO所出现的车轮磨耗严重及踏面剥离损伤问题而开展的理论分析工作,最后提出了对车轮型面重新设计的方案。
此外,法国J.B.Ayabse和H.C1\011et对半赫兹条件下轮轨接触斑的求解方法进行了研究。英国I.Persson等采用遗传算法对铁路车轮型面进行了优化,并认为该方法可以用于钢轨断面优化及轮轨型面匹配研究。
4 车辆系统动力学其他领域研究进展
在本届国际会议上尚有其他一些与车辆系统动力学相关的论文进行了宣读、交流,主要包括车辆悬挂(主动)、弓网动力学及车辆空气动力学等几个方面。相对而言,这些方面的论文数量较少,但也展示了铁路车辆系统动力学研究中的一些新问题。
4.1 车辆悬挂
日本M.Adac山为了同时提高车辆曲线通过性能和运动稳定性,在车辆二系悬挂中增加了辅助弹簧(横向弹簧),采用VA朋PIRE软件进行了动态仿真,结果显示,该措施可以减小高速曲线通过时车体稳态横向加速度。
中国西南交通大学邬平波等采用柔性车体模型并
考虑半主动悬挂研究了客车的动力学响应。车体模型考虑了一阶垂弯、一阶横弯和一阶扭转模态,车辆其他部件仍视为刚体。计算比较了刚体和柔性车体模型下车体的垂向、横向平稳性指标,并利用滚动振动试验台进行了半主动悬挂试验。
日本H.nunashima等试图采用二系主动悬挂来改善A(>T(自动轨道运输)车辆的乘坐舒适性。采用Ho控制理论实现横向力的主动控制,仿真结果显示A(订车辆乘坐舒适性可以得到明显提高。
4.2 弓网动力学
瑞典P.Harell等针对多受电弓受流情形,研究了接触网区段叠合(图8)对弓网动力学的影响,此项研究此前未见报道。接触网叠合区
意大利S.Bru山等讨论了受电弓—接触网系统的中频、高频动态相互作用,主要分析了弓网接触力与离线之间的关系、吊杆对接触力的影响以及接触导线不规则磨耗的成因等问题。
4.3 空气动力学
意大利F.Cheli等采用数值仿真和风洞试验的方法研究了给定风场下作用于铁道车辆车体上的空气动载荷及其相应的车辆响应。
日本铁道综合技术研究所M.Suzuh等采用运行试验和数值分析方法研究了列车在隧道中运行时车辆振动与空气动作用力的相互作用,以及减轻空气动力所导致的附加振动的对策。
5 车辆系统动力学研究展望
综上所述,近2年来国际上铁道车辆系统动力学研究进展显著,特别是在提高车辆曲线通过性能、提高车辆运行稳定性和解决

车辆微道相互作用实际问题等方面研究十分活跃,研究出许多新方法和新技术。结合这些研究进展,笔者认为今后在以下方面将会引国际铁道车辆系统动力学研究新进展 翟婉明起普遍关注并得到进一步发展:
(1)随着列车向快速化及高速化方向发展,综合解决车辆直线运动稳定性和曲线通过性能的方法、途径和技术措施将会继续成为广大铁路研究人员研究的热点之一。
(2)主动控制技术是改进铁路机车车辆运行品质的有效方法,在铁路发达国家已得到广泛应用。然而,随着铁路运输与航空、公路运输竞争的进一步激化,不断提高列车运营速度并同时提高乘坐舒适性已成为现代铁路追求的目标。而实现这一目标的手段在很大程度上便是采用先进的主动控制技术。因此,这一领域发展前景广阔。
(3)轮轨接触理论研究已日臻完善,而轮轨运输系统中由于轮轨滚动接触而产生的问题越来越多。因此,如何合理运用轮轨系统动力学(车辆做道系统动力学)理论研究解决这些实际问题(如轮轨不规则磨耗、滚动接触疲劳问题),必将成为本领域研究的一个重要方面,而要解决不规则的轮轨磨耗难题,需要发展同时考虑车辆俄道高频相互作用和损伤机制的综合模型。
(4)车辆微道相互作用研究已越来越能反映铁路中的各种实际因素,今后将进一步走向实际工程应用,如高速(快速)铁路桥头过渡段轨道设计、大轴重货车对线路的动力作用研究、轮轨磨损及轨道沉陷预测、车辆榇道动态相互作用脱轨研究及安全评判标准确定等。
(5)高速列车运行过程中(特别是通过隧道时)空气动力效应对车辆振动性能的影响问题已日益受到人们的关注,是进一步改善乘坐舒适性(包括降低噪声)不可回避的研究课题。
(6)动力学仿真技术已在国际车辆系统动力学研究与应用领域得到十分广泛的应用,发挥了极大效用。各种车辆动力学仿真软件日益成熟。我国应注意这一趋势,组织开发各种大型通用动力学软件,为机车车辆动力学性能优化提供科学工具。与此同时,必须重视仿真软件的试验验证,只有经过广泛验证的软件才能用于指导生产实际。

物理学生论文力学

力学是力与运动的科学,它既是一门基础科学, 又是一门应用众多且广泛的科学。下文是我为大家整理的关于物理学力学论文的范文,欢迎大家阅读参考!

浅析物理力学的产生及其发展

摘 要:物理力学主要是研究宏观力学的微观理论学科。研究物理力学的主要目的是通过理解微观粒子性质的相互作用,找出介质的力学性质计算方法,进而使解决力学问题建立在微观分析的基础上。本文主要探讨了物理力学的产生和发展,为有关物理力学问题的解决提供理论基础。

关键词:物理力学;产生;发展

一、物理力学发展需要解决的问题分析

在物理力学的发展过程中,我们需要解决两方面的问题,一个是关于物性的问题,另一个是有关运动规律的问题。物理力学主要通过物性及其运动规律这两个方面的微观化而成为解决问题、建立微观分析的基础。关于物性的参数主要表现为运动方程组中的系数,例如弹性系数、热导率、粘性系数、声速、比热等。为了求解运动的方程组,需要知道它们相关的数值。

在传统力学中,物性参数的数值是需要试验测定的。而在我们研究的物理力学中,是通过微观的分析以及对宏观数据分析相结合的方法计算参数的数值。我们研究物理力学,不仅是为了能够找出物质性质的微观规律,而且还需要找能够预见新物质性质的方法。

针对物理力学发展中的相关问题,先了解一下有关激波结构问题的例子。物态在激波前后会有很大的变化,在波阵面一定的厚度之内,物质是处在远离平衡的状态的。这时,对于宏观物态的参数已经不适用了。因此,我们需要从分子运用的这一个角度进行描述。像从波尔兹曼方程的角度出发,进而直接进行求解。

在上世纪60年代,一对无内部自由度的影响激波结构的问题得到了进一步发展。其发展主要得力于计算机技术的发展,从而能够使波尔兹曼方程进而得到模型数学方程,求精确解。另外,还能够实现激波管与稀薄气体风洞在较高区域的分辨率的相关方面的测量。虽然对于这些问题的处理都是初步的,但是从物理力学微观运动规律上看,确是一个非常大的进步。

还有一个相似的例子就是对爆震波反应区结构方面的研究。对于这方面的研究是比激波结构更加复杂的,解决问题的困难在于理论的复杂性,也有实验经验的不足等原因。分子气体的动力激光器中非平衡流方面的问题,主要是因为分子内部自由度性质在不断膨胀的气流中产生的自身不平衡现象。在这种迅速膨胀的气流中,分子振动的自由度两方面是不平衡的,不能够采用统一的温度对其进行描述。因此,这也是一个远离平衡的问题。

二、新技术不断推动物理力学的发展

物理力学的产生及其发展即是力学学科发展的重要趋势,也是促进现代工程技术发展的重要手段。自上世纪40年代至今,由于尖端的技术以及基础科学的不断发展与进步,力学面临着大量的超高温和超高压等特殊条件下的问题。我国著名的力学家钱学森在上世纪50年代初提出应该建立物理力学这门学科,其真知灼见把握了力学发展的大趋势,并且预见了今后突飞猛进的结果。

人类社会科学技术的不断发展,给物理力学的研究提供了更多的条件。纵观近五十年间的物理力学的发展,值得一提的是液体理论的重大进步。1972年,麦克唐纳等人计算出等压线结果和多种液体实测数据等,促进了对液体理论的研究。1997年,威尔逊提出了采用重正化群理论解决临界现象,取得了重大的进展。近20年来,对于耗散结构理论是非平衡系统的研究也取得了突破性的进展。上世纪50年代之后,原子分子物理学才重新被重视,尤其是计算机的不断应用大大地促进了这门学科的发展。其他的像分子束技术、光散射技术、中子衍射技术等都成为了研究固体以及液体微观结构的有效手段。另外,高压技术能够产生千万大气压以上的高压条件,高倍电子显微镜能够用来观测原子尺的现象等。新技术以及新发明都为进一步研究物理力学提供了有利的条件。

本文对物理力学的产生及其发展进行了相关的探讨。通过本文的研究,我们了解到,在对物理力学进行研究时,我们应该明确物理力学研究的目的,还应该充分采用新技术、新发明,将其不断应用到研究中。只要我们不断探索和实践,一定能够进一步促进物理力学的发展。

参考文献:

[1]范继美.理论力学与普通物理力学的关系[J].云南师范大学学报(自然科学版),2009,(02).

[2]钱学森.从原子分子物理出发,经由物理力学的思路和方法搞发明创造[J].原子与分子物理学报,2007,(02).

[3]干洪.力学学科的发展现状与21世纪展望[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2001,(02)。

[4]陈卫平.现代力学发展趋势及研究课题[J].台州师专学报,2007,(06).

浅析力学在机械中的应用

[摘 要]力学是力与运动的科学,它既是一门基础科学, 又是一门应用众多且广泛的科学。本文立足于力学,简要论述了力学的内涵及其发展历程,并对力学在机械中的应用进行了较为深入的探讨与分析。

[关键词]力学 弹性力学 断裂力学 工程力学 机械

力学是力与运动的科学,它的研究对象主要是物质的宏观机械运动,它既是一门基础科学,又是一门应用众多且广泛的科学。力学与天文学和微积分学几乎同时诞生,在经典物理的发展中起关键作用,推动了地球科学的发展进步,如大气物理、海洋科学等,同时力学也在机械中起着越来越重要的作用,且应用广泛。

一、力学

力学是一门独立的基础学科,主要研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系,可粗分为静力学、运动学和动力学三部分。

力学的发展历史悠久,古希腊时代力学附属于自然哲学,后来成为物理学的一个大分支,1687年,牛顿三大定律的提出标志着力学作为一门独立的学科开始形成。此后,随着资本主义生产的发展,到18世纪末,以动力学和运动学为主要特征的经典力学日益完善。19世纪,大机器生产促进了力学在工程技术和应用方面的发展,推动了结构力学、弹性固体力学和流体力学等主要分支的建立。19世纪末,力学已是一门相当发展并自成体系的独立学科。

二、力学在机械中的应用

力学在机械中的应用广泛,其典型应用主要有以下几种:

1.弹性力学在机械设计中的应用

弹性力学也称弹性理论,是固体力学的重要分支,主要研究弹性体在外力作用或温度变化等外界因素下所产生的应力、应变和位移,从而解决结构或机械设计中所提出的强度和刚度问题。机械运动当中,许多机械运转速度较高、承载很大,机械的弹性变形对系统的影响不容忽视,必须将机械系统按弹性系统进行分析和设计。由此可见,弹性力学在机械设计中应用广泛。一般情况下,弹性力学在凸轮机构设计、齿轮机构设计、轴设计中应用较为广泛。

齿轮机构在设计时运用了弹性力学的知识,渐开线作为齿廓曲线存在诸多优点,但用弹性力学知识加以分析便可得出它存在的一些固有缺陷,即当两齿轮啮合传动时,根据弹性力学中的赫兹公式分析可得,在其它条件相同的情况下,要想降低两齿轮在接触处的最大接触力,就必须增大两轮齿廓在接触点处的综合曲率半径,对于渐开线齿轮传动来说,由于要增大两轮齿廓在接触点处的综合曲率半径,就需要增大齿轮机构的尺寸,而两轮齿廓在接触点处的综合曲率半径增大的范围是有限的,所以难以进一步达到齿轮机构尺寸小、而承载能力大幅度提高的目的。同时,弹性力学在轴设计中也有众多应用。为避免共振现象,对高转速的轴,如汽轮机主轴、发动机曲轴等设计时振动计算尤其重要,此时必须运用弹性力学知识。

2.断裂力学在机械工程中的应用

断裂力学,是固体力学的一门新分支,主要研究含裂纹构件的强度与寿命,是结构损伤容限设计的理论基础。断裂力学主要可分为线弹性断裂力学与弹塑性断裂力学两大类,前者适用于裂纹尖端附近小范围屈服的情况;而后者适用于裂纹尖端附近大范围屈服的情况。断裂力学发展迅速,在机械工程中应用广泛,并占据重要地位。断裂力学在机械工程中的有效应用,不仅可以提高机械的性能与功效,更能防止工程设备发生灾难性的断裂事故,以确保机械、设备的安全可靠与良好运行。

首先,我国在采用断裂力学方法制订结构缺陷评定标准及安全设计规范方面已取得了较好的成绩,如压力容器、小型但用量大的液化石油气钢瓶及汽轮一发电机组等。

其次,概率断裂力学在可靠性设计中应用较多。概率断裂力学在可靠性设计中的广泛应用推动了可靠性设计的快速发展。运用参量的分布及安全余度来反映常规设计中不能准确反映的客观实际和常规设计安全评定中用安全系数不能准确反映的真实安全性。由于安全余度考虑了应力和强度的二阶矩,较好地反映了结构可靠度的实质,既考虑了变异特性又考虑了平均值,因而与失效分布有较直接的关系,使安全设计更可靠。国外已较完整地应用于飞机结构,如概率损伤容限分析、飞机结构可靠性和事故分析、飞机结构的耐久性分析等方面。我国在这方面开展的典型性研究则是海洋石油平台导管架焊接管节点的疲劳强度分析。

再者,可用断裂力学方法进行机械产品的失效分析。失效分析是指事故或故障发生后所进行的检侧和分析,目的在于找到失效的部位、失效原因和机理,从而掌握产品应当改进的方向及修复的方法,防止同类问题再次发生,以推进技术不断前进。因此,失效分析技术受到了社会各界的重视。断裂力学在机械产品失效分析中具有着重要作用。机械产品的主要失效模式有: 断裂、蠕变、疲劳、腐蚀、磨损及热损伤等,它们都可以借助断裂力学方法及断裂分析技术予以解决,断裂力学方法是失效分析的有力工具。

最后,运用断裂力学可以指导改进工艺及合理选材,如模具、焊接工艺等方面,可以减少工人的劳动量。

3.工程力学在机械修理中的应用

工程力学涉及众多的力学学科分支与广泛的工程技术领域,是一门理论性较强、与工程技术联系极为密切的技术基础学科,工程力学的定理、定律和结论广泛应用于各行各业的工程技术中,是解决工程实际问题的重要基础。处理机械工程出现的大量破坏问题,绝大多数是根据力学方面的知识作出判断和分析的。例如,汽车修理中汽车零部件的破坏分析与修理也是如此,其中,判断汽车半轴套管断裂的原因与确定修复方案等,全部流程无一不体现着工程力学知识在汽修中的应用。

三、结语

当今社会,科学技术迅猛发展,作为一门基础学科,力学也一定会得到进一步的发展与进步,且在机械中获得更广更深的应用。

参考文献

[1]林同骥,浦群.现代力学的发展[J].力学进展,1990,(1).

[2]李彦军.工程力学在汽修中的应用与对策[J].科技向导,2012,(32).

[3]侯岩滨.弹性力学在机械设计中的应用[J].辽宁师专学报,2005,(1).

[4]吴清可,刘元杰,张毓槐.断裂力学在机械工程中的应用[J].机械强度,1988,(6).

力学学报的论文范例

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