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限制性三体问题轨道能量与雅可比常数概念辨析
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作者 齐毅 祁瑞 《力学与实践》 2025年第1期216-220,共5页
在轨道力学教学中,学生容易将圆型限制性三体问题的航天器轨道能量与雅可比常数混淆。针对该问题,本文推导了轨道能量变化表达式,揭示了轨道能量变化机理,给出了一种新的推导雅可比常数表达式的简便方法,明晰了轨道能量和雅可比常数概... 在轨道力学教学中,学生容易将圆型限制性三体问题的航天器轨道能量与雅可比常数混淆。针对该问题,本文推导了轨道能量变化表达式,揭示了轨道能量变化机理,给出了一种新的推导雅可比常数表达式的简便方法,明晰了轨道能量和雅可比常数概念的区别。相关教学研究将帮助学生厘清三体轨道动力学学习难点。 展开更多
关键词 限制性三体问题 轨道能量 雅可比常数
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W/Ta纳米层状金属的拉伸力学性能和塑性变形机制
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作者 刘雪鹏 颜家豪 《振动工程学报》 北大核心 2025年第3期637-644,共8页
W/Ta纳米层状金属是一种典型的BCC/BCC结构的层状金属材料,在核聚变装置中具有广阔的应用前景。本文采用原子尺度分子动力学方法研究了W/Ta纳米层状金属在单轴拉伸过程中的力学性能和塑性变形行为,进一步分析了调制周期对W/Ta纳米层状... W/Ta纳米层状金属是一种典型的BCC/BCC结构的层状金属材料,在核聚变装置中具有广阔的应用前景。本文采用原子尺度分子动力学方法研究了W/Ta纳米层状金属在单轴拉伸过程中的力学性能和塑性变形行为,进一步分析了调制周期对W/Ta纳米层状金属力学响应的影响。结果表明,W(110)/Ta(110)界面上会形成网络状的失配位错结构,它不仅可以作为位错形核的源头,而且可以吸收层状金属结构中的位错。微结构演化分析表明,拉伸过程中主要经历三个变形阶段,即线弹性、塑性屈服和塑性流变阶段。位错首先在Ta层中形核扩展,导致应力急剧下降,随后Ta层中的位错穿越界面至W层中并增殖扩展,导致W层发生屈服。试样的塑性屈服主要由Ta层主导,流变阶段的塑性变形由W层和Ta层中的位错及其演化共同决定。调制周期越大,界面数量越少,Ta层中位错形核较少,同样位错被界面吸收的数量较少而且界面阻碍位错的效果减弱,因此屈服强度和平均塑性流变强度分别增加和降低。 展开更多
关键词 纳米层状金属 分子动力学模拟 力学性能 塑性变形机制 调制周期
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变加速动力学和三阶微分方程 被引量:10
3
作者 黄沛天 马善钧 胡利云 《江西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2003年第4期338-340,共3页
阐明了梅凤翔在《高等分析力学》一书中给出的完整系统关于广义速度的Lagrange方程就是沈惠川在"吴大猷先生点评《经典力学》"一文中设想要仿照Lagrange方程寻找的新的动力学方程(简称为赝La grange方程).分析并指出了匀加速... 阐明了梅凤翔在《高等分析力学》一书中给出的完整系统关于广义速度的Lagrange方程就是沈惠川在"吴大猷先生点评《经典力学》"一文中设想要仿照Lagrange方程寻找的新的动力学方程(简称为赝La grange方程).分析并指出了匀加速运动方程是赝Lagrange方程的第一积分.应用赝Lagrange方程求解了收尾速度问题中的急动度. 展开更多
关键词 变加速动力学 三阶微分方程 急动度 力变率 加速度能量 第一积分 猝量
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变加速运动理论与实践意义初探 被引量:21
4
作者 黄沛天 黄文 胡利云 《江西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2003年第1期8-11,共4页
由力变率导出了加速度能定理,用变加速运动的概念和规律研究了自由落体运动的初始猝变,对高层建筑的抗风、抗地震设计提出了新思考,讨论了质点的空间曲线运动.
关键词 变加速运动理论 急动度 猝量理论 失重 高层建筑 空间曲线运动 变加速动力学 加速度能定理
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变加速动力学纵横 被引量:6
5
作者 黄沛天 马善钧 +1 位作者 徐学翔 胡利云 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2004年第6期85-87,共3页
回顾了近20多年来变加速动力学和广义猝变动力学的研究状况.对该领域多学科交叉发展势态做了适当评述.变加速动力学和广义猝变动力学可能成为经典力学的一个新的生长点.
关键词 变加速动力学 经典力学 广义 领域 评述 研究状况 变动 发展 生长点
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圆柱体在圆弧形凹槽内作纯滚动的运动分析 被引量:5
6
作者 王树平 李彩娟 +2 位作者 崔红娜 吕国 代长明 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2009年第3期76-78,共3页
对在光滑水平面上可自由移动的圆弧形凹槽内作纯滚动的圆柱体的运动进行了分析,给出了圆柱体的质心及其边缘上任意一点在静止参考系中的运动轨迹方程和圆柱体严格等时摆动的条件,并绘出了它们相应的轨迹.求出了圆柱体在槽内作纯滚动的... 对在光滑水平面上可自由移动的圆弧形凹槽内作纯滚动的圆柱体的运动进行了分析,给出了圆柱体的质心及其边缘上任意一点在静止参考系中的运动轨迹方程和圆柱体严格等时摆动的条件,并绘出了它们相应的轨迹.求出了圆柱体在槽内作纯滚动的运动周期,并与圆柱体被简化为质点时的周期作了比较. 展开更多
关键词 纯滚动 轨迹 严格等时性 运动周期
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无网格MPM法三维前处理系统设计 被引量:5
7
作者 王宇新 孙明 张建臣 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期392-396,共5页
无网格法在解决爆炸冲击、裂纹扩展、高速碰撞以及大变形等问题时,由于与网格无关,能够避免有限元法因网格畸变计算精度降低或计算终止的矛盾,是目前求解固体力学问题的有效方法之一,也是近年来研究的热点。前处理对于无网格法数值计算... 无网格法在解决爆炸冲击、裂纹扩展、高速碰撞以及大变形等问题时,由于与网格无关,能够避免有限元法因网格畸变计算精度降低或计算终止的矛盾,是目前求解固体力学问题的有效方法之一,也是近年来研究的热点。前处理对于无网格法数值计算是非常重要的环节,基于面向对象程序设计思想,应用C++和OpenGL开发了三维图形交互方式的MPM法前处理系统,提出了应用递归四叉树法、扫描表示法和CSG法划分任意形状非等间距的MPM法质点单元,为建立通用的无网格前处理平台提出了有效的解决方案。 展开更多
关键词 无网格法 物质点法 前处理 递归四叉树法
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压电柔性机械臂的轨迹跟踪控制 被引量:5
8
作者 徐亚兰 陈建军 刘珍 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期504-507,共4页
提出一种利用压电材料对柔性机械臂进行末端轨迹跟踪控制的方法.利用假设模态法,采用压电作动器和传感器同位配置,根据Lagrange方程建立了单连杆柔性机械臂的动力学模型;针对柔性机械臂的非最小相位特点,以刚性旋转关节的转角为控制输... 提出一种利用压电材料对柔性机械臂进行末端轨迹跟踪控制的方法.利用假设模态法,采用压电作动器和传感器同位配置,根据Lagrange方程建立了单连杆柔性机械臂的动力学模型;针对柔性机械臂的非最小相位特点,以刚性旋转关节的转角为控制输出、以压电作动器抑制柔性机械臂的末端振动,基于Lyapunov函数,采用PD(proportional-differential)控制策略实现了对柔性机械臂进行末端轨迹跟踪控制.仿真结果表明,压电作动器很好地抑制了柔性机械臂末端的振动,末端的轨迹跟踪由关节驱动和压电作动共同完成,PD控制算法简单,易于工程实现. 展开更多
关键词 柔性机械臂 压电材料 轨迹跟踪 振动控制
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利用手机加速度传感器探究竖直方向弹簧振子运动 被引量:15
9
作者 张春斌 王妍琳 +3 位作者 周少娜 肖化 杨友源 THO Siew-wei 《大学物理》 北大核心 2015年第7期15-19,共5页
研究开发了基于手机加速度传感器的竖直方向弹簧振子实验.使手机随着弹簧振子上下振动,利用手机加速度传感器软件得到弹簧振子做简谐振动以及阻尼振动的加速度变化图像.通过分析简谐振动加速度变化图象得出弹簧劲度系数、重力加速度;通... 研究开发了基于手机加速度传感器的竖直方向弹簧振子实验.使手机随着弹簧振子上下振动,利用手机加速度传感器软件得到弹簧振子做简谐振动以及阻尼振动的加速度变化图像.通过分析简谐振动加速度变化图象得出弹簧劲度系数、重力加速度;通过分析阻尼振动加速度变化图像得出弹簧振子做阻尼振动的加速度方程. 展开更多
关键词 手机加速度传感器 简谐振动 阻尼振动
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临界质量比与离心率关系式的推导——对小球与光滑椭圆形凹槽间弹力变化规律的定量研究
10
作者 郭彪 罗金龙 段石峰 《物理通报》 2025年第7期133-135,共3页
由于已有文献中给出的弹力表达式难以讨论球、槽间弹力在小球下滑至凹槽最低处取极大值时的临界质量比问题,将角量转换为线量,重新给出弹力表达式.采用数值模拟探究弹力的函数图线变化规律,发现弹力函数在凹槽最低处导数的正负即可决定... 由于已有文献中给出的弹力表达式难以讨论球、槽间弹力在小球下滑至凹槽最低处取极大值时的临界质量比问题,将角量转换为线量,重新给出弹力表达式.采用数值模拟探究弹力的函数图线变化规律,发现弹力函数在凹槽最低处导数的正负即可决定图线单调性,进一步的数学推算得到了临界质量比与椭圆离心率的关系式. 展开更多
关键词 小球 椭圆形 凹槽 弹力 临界值
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单摆近似周期的新形式及构造分析 被引量:17
11
作者 薛德胜 周钊 高美珍 《大学物理》 北大核心 2010年第8期25-28,共4页
通过对比单摆严格周期的级数展开式,给出了一个新的单摆周期近似公式及其修正形式.在振幅小于114°(136°)的范围内,近似公式(修正形式)的计算结果相对于严格周期的数值计算结果相对误差小于1‰.同时,对单摆近似周期的构造进行... 通过对比单摆严格周期的级数展开式,给出了一个新的单摆周期近似公式及其修正形式.在振幅小于114°(136°)的范围内,近似公式(修正形式)的计算结果相对于严格周期的数值计算结果相对误差小于1‰.同时,对单摆近似周期的构造进行了分析. 展开更多
关键词 单摆 周期 近似解 级数展开
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非引力中心势场中质点轨道封闭性初探
12
作者 杨立平 姜思琪 《物理与工程》 2025年第1期29-34,共6页
万有引力的平方关系对行星轨道的稳定性,尤其是封闭性至关重要。本文研究了一个特殊的非引力中心势场(弹簧弹性势能)中质点的平凡圆形轨道受到微扰后的封闭性问题。引力场中,质点有界运动的轨道总是封闭的。然而此非引力中心势场中,径... 万有引力的平方关系对行星轨道的稳定性,尤其是封闭性至关重要。本文研究了一个特殊的非引力中心势场(弹簧弹性势能)中质点的平凡圆形轨道受到微扰后的封闭性问题。引力场中,质点有界运动的轨道总是封闭的。然而此非引力中心势场中,径向和切向的速度微扰均会破坏原来圆形轨道的封闭性,并导致质点绕中心的旋转周期出现振荡。长时间后,质点运动轨迹填满运动平面中能量守恒允许的空间区域。在特定参数下,质点运动轨迹对初始微扰条件敏感,呈现出混沌的部分特性。这些研究内容一方面能帮助学生熟练掌握并运用能量和角动量守恒关系,另一方面能加深对质点在中心势场中运动的理解。 展开更多
关键词 中心弹性势 非封闭有界轨道 角动量守恒 能量守恒
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非理想抛体的最佳抛射角 被引量:18
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作者 廖旭 任学藻 周自刚 《大学物理》 北大核心 2007年第8期20-22,共3页
借助数值计算,给出有阻力、起点与终点在不同高度的抛体的最佳抛射角.
关键词 非理想抛体 最大射程 抛射角
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考虑空气阻力和地球自转的远程抛射体的研究 被引量:3
14
作者 王安祥 张晓军 +1 位作者 翟学军 常红芳 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2012年第4期49-56,共8页
针对地球表面坐标系计算远程抛射体落地时间和位置的不足,通过两种方法获得远程抛射体的落地信息.首先通过在地球表面建立空间直角坐标系计算出考虑空气阻力和地球自转情况下任意抛射角的抛射体的解析解,然后获得了在地球表面所建立的... 针对地球表面坐标系计算远程抛射体落地时间和位置的不足,通过两种方法获得远程抛射体的落地信息.首先通过在地球表面建立空间直角坐标系计算出考虑空气阻力和地球自转情况下任意抛射角的抛射体的解析解,然后获得了在地球表面所建立的空间直角坐标系与地心坐标系的转换关系式,以抛射体与地心的距离为地球半径作为落地点的条件来计算落地时间和落地位置.另外,采用球面坐标系表示抛射体的位置、速度及加速度,通过数值计算方法获得抛射体的落地信息.两种方法所得的结果比较接近,因此两种方法来获得远程抛射体的落地信息都是可行的. 展开更多
关键词 抛射体 科里奥利力 龙格-库塔法 空气阻力
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一种柔性机械臂旋转运动和振动的主动控制方法 被引量:2
15
作者 韩清鹏 于晓光 +1 位作者 唐玲 高培鑫 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第4期685-688,共4页
利用PZT压电作动器和关节力矩控制相结合的方法实现对柔性机械臂旋转运动的控制和机械臂振动的主动控制。压电作动器可以对柔性机械臂的弹性振动进行控制,关节控制力矩使得柔性机械臂在有限时间内到达预定位置。利用Lagrange原理建立了... 利用PZT压电作动器和关节力矩控制相结合的方法实现对柔性机械臂旋转运动的控制和机械臂振动的主动控制。压电作动器可以对柔性机械臂的弹性振动进行控制,关节控制力矩使得柔性机械臂在有限时间内到达预定位置。利用Lagrange原理建立了柔性机械臂系统的动力学模型,并设计了相应的PZT压电作动器的控制律和关节控制力矩。对该控制方法进行数值仿真的结果证明:该方法对柔性机械臂振动控制和机械臂旋转运动是有效的。 展开更多
关键词 柔性机械臂 关节力矩控制 PZT压电作动器 振动控制
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探究圆柱体在堆积颗粒物质表面的运动特性
16
作者 王烽 崔津赫 +4 位作者 崔晋秦 樊江涛 罗舒境 罗诗琦 魏晓楠 《物理通报》 2025年第7期136-140,共5页
2023年中国大学生物理学术竞赛(CUPT)第17题“沙池”,描述了被沙子覆盖的车道会导致行驶车辆的动能损耗这一问题.基于此对圆柱体在堆积颗粒物质表面的运动特性进行研究,通过PFC颗粒流程序仿真与实验相结合的方式,得出了圆柱体停止的距离... 2023年中国大学生物理学术竞赛(CUPT)第17题“沙池”,描述了被沙子覆盖的车道会导致行驶车辆的动能损耗这一问题.基于此对圆柱体在堆积颗粒物质表面的运动特性进行研究,通过PFC颗粒流程序仿真与实验相结合的方式,得出了圆柱体停止的距离x与圆柱体下陷深度z、圆柱体半径R、圆柱体入沙初速度的平方v 20、颗粒的平均半径r呈正相关,与圆柱体的质量m呈负相关的规律.并给出了相关解释. 展开更多
关键词 堆积颗粒物质 PFC仿真 运动特性
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基于Matlab的科里奥利力对抛体运动的影响 被引量:11
17
作者 王安祥 李继军 +1 位作者 翟学军 张晓军 《陕西科技大学学报(自然科学版)》 2010年第6期106-110,共5页
对地球表面抛射的物体受科里奥利力作用所产生的运动轨迹的变化作了全面的分析,首先给出了不考虑空气阻力情况下物体自由下落和竖直上抛的精确解,进而给出了考虑空气阻力情况下物体沿任意方向抛射的近似解,同时通过Matlab编程模拟了上... 对地球表面抛射的物体受科里奥利力作用所产生的运动轨迹的变化作了全面的分析,首先给出了不考虑空气阻力情况下物体自由下落和竖直上抛的精确解,进而给出了考虑空气阻力情况下物体沿任意方向抛射的近似解,同时通过Matlab编程模拟了上述运动的轨迹曲线. 展开更多
关键词 科里奥利力 自由落体运动 抛体运动 MATLAB
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一个单摆周期近似公式 被引量:19
18
作者 于凤军 景义林 《大学物理》 北大核心 2007年第5期18-19,共2页
利用“局部常化”方法给出了一个精度较高的单摆周期公式.摆角在0°到90°范围内,其计算结果可以代替查椭圆积分表.
关键词 单摆 周期 近似解 局部常化
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走钢丝的力学分析 被引量:5
19
作者 董天立 张超平 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2005年第4期89-90,共2页
在高空中走钢丝,是一项高技巧、高风险的运动.针对走钢丝者手中长杆的作用,通过动量守恒、动力学基本方程、质心运动定理等力学原理,分析了走钢丝的力学机理,得出了走钢丝者手中长杆的转动与其重心位置之间的关系.
关键词 “走钢丝” 力学分析 动量守恒 质心运动定理 重心 平衡原理
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有阻尼斜抛物体运动的分析 被引量:9
20
作者 闫琴 李斌 《石河子大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第6期522-524,共3页
建立了斜抛物体在没有空气阻力和空气阻力大小分别与速率的一次方、二次方成正比时抛体运动特征的数学模型,并采用解析法和Matlab数值计算方法进行了求解,分析了计算结果及其在实际中的应用。
关键词 阻尼 斜抛物体运动 数值计算
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