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对流体力学课程中的几个基本概念,如:变形、连续介质假设、流体微团、欧拉描述等,进行了深入解读,探讨了这些概念所代表的本来含义以及所可能产生的疑惑与误区.通过解读分析,能够澄清学生的一些模糊认识,帮助学生从正反两方面理解这些概念,建立起对流体力学的基本的正确的认知.
圆柱面上滑动和滚动的分析     摩擦  滑动  滚动  圆柱面  非线性  突变       < 2019/3/11
物体在圆柱面上的正压力与速度和位置相关,运动状态因摩擦力而具有显著的非线性特征.求解了物体在圆柱面上滑动和滚动的基本方程,得到速度公式而绘出多组曲线,分析摩擦因数和初速对停止、滑脱以及滚——滑转化位置的影响.相关内容可作为例题在课堂讲解.
钝体燃烧器广泛应用于航空发动机、燃气轮机、锅炉等设备的燃烧室中.对其点火过程的了解和控制直接关系到设备的安全运行和污染物排放等重要问题.我们采用基于火焰面/过程变量燃烧模型的大涡模拟方法对湍流非预混钝体射流火焰及其点火过程进行了详细的数值模拟.以Sydney钝体燃烧器的无反应射流和有反应甲烷/氢气(CH4/H2)火焰为研究对象,首先通过统计平均的数值结果与实验测量及文献数据的对比,全面检验了所用数...
利用MTS万能试验机和MTI微型拉伸试验机分别研究了Kevlar®29纤维束与纤维单丝在不同标距下(纤维束:25 mm、50 mm、100 mm、150 mm、00 mm和300 mm;纤维单丝:12.5 mm、25 mm和40 mm)的力学性能。结果表明,Kevlar®29的拉伸强度随着结构尺度(从纤维单丝到纤维束)的增加而降低;标距对Kevlar®29纤维单丝力学...
利用完全非线性Boussinesq方程数值模型,通过与不规则波浪理论谱、物理模型实验进行了对比验证,证明了该模型模拟不规则波浪的有效性。应用该模型研究了不规则波浪在缓坡潜堤上传播时,波浪非线性参数的变化。波浪在经过缓坡潜堤过程中,波浪的不对称度有一个由负变正的过程,并且最小值出现在堤顶前部区域,最大值出现在堤顶后部区域。波浪的偏度在变浅区逐渐增大,在堤顶中部区域达到最大值,之后偏度在反变浅区逐渐减...
3S学习模式包括自学(study independently)、研讨(seminar)、科学研究(science research)三部分.本文以突出培养大学生的自主学习能力、自我驱动能力和创新意识为出发点,以理论力学课程为教学研究平台,开展3S学习模式在理论力学课程中的应用研究与实践.介绍了结合理论力学课程的3S学习模式的实施方法和实施内容以及存在的问题,对实施的效果进行了评估,给出了教学设计的...
利用达朗贝尔原理解决动力学问题在工程实践中得到重要应用,也是理论力学教学中的一个重要内容,但具有机械式调速原理机构中的一类柱铰链处的动约束力问题需要更深入的探讨,通过对此类动力学问题的求解,得到了系统之间的约束力、速度与结构参数之间的关系及应用达朗贝尔原理解题的条件,并给出了在教学中的几点建议.
质量、长度和时间是3 个最基本的物理量,设计运动学实验(如单摆) 可建立长度与时间之间的关系,运用阿基米德浮力定律可实现体积与力关系的定量测量,由重力加速度建立质量与力的关系,利用这些力学知识组成的链条,可实现由单一计时器间接测量重量或质量的力学实验. 依此思路还可设计其他间接测量质量、长度和时间的系列趣味力学实验.
Appell 方程是非完整系统独具特色的一类方程,凡涉及非完整力学的著作几乎都会介绍Appell方程. 本札记介绍Appell方程的形成和发展,包括Appell的原述,诸多名家对Appell方程的理解和表述,方程的称谓以及方程的后续发展.
对叠梁滑移问题的计算,通常假定粘结层的滑移应变与剪应力成线性关系;但对于库仑摩擦型叠梁来说,只有当层间剪力超过层间最大抵抗摩擦力后,才发生层间滑移。为了更精确研究摩擦型叠梁的力学特性,该文首先推导了考虑层间摩擦力影响的截面剪应力计算公式,进而确定了摩擦型叠梁层间滑移展开的力学条件和路径;最后借助传递矩阵法求解了叠梁滑移展开的长度以及对叠梁构件力学特性的影响;与ANSYS的计算结果对比表明该文提出的...
借助钢结构格构柱设计理论的换算长细比、横向最大剪力以及分肢承载力三个重要力学问题的解决思路和求解技巧的演绎教学,培养学生发现工程中的力学问题、寻找解决力学问题的途径、服务工程设计的能力,引导学生深刻认识力学理论在解决工程问题中的重要作用,进而激发学生学习力学理论的兴趣,实现学生探究、解决工程问题的创新思维、创新能力的培养目标.
针对人工太阳同步轨道的设计方法进行研究,通过施加法向连续推力调整升交点赤经(RAAN)变化率。首次推导了升交点赤经在变方向推力作用下的周期摄动平均值的精确计算公式,解决了已有近似方法对相关轨道参数的取值范围存在限制的问题,并给出了对应的轨道倾角周期摄动平均值计算公式。在分析J2项摄动对升交点赤经影响的基础上,给出了所需的法向连续推力幅值和一个轨道周期内对应的速度增量的计算方法。通过数值仿真,校验了...
学习和掌握张量基本知识是研究连续介质力学的基础,然而,当前对张量的讲述和介绍方式比较复杂,造成理解和运用的困难.本文利用笛卡尔坐标系引入张量概念及其基本运算,阐明张量本质上是坐标变换,熟悉求和约定和指标表示是其关键,从而使张量能体现出数学本身的简单、和谐和美的统一,也能使读者比较顺利地学习、理解并运用张量.
给出了点的复合运动中,动点的绝对运动方程和相对运动方程之间关系的描述方法,并将其应用于确定平面运动机构中选取不同动点和动系时的相对运动轨迹.该方法的推导过程简单易懂,易于实现,可以帮助学生在学习相关知识时对不同情况下的相对运动有清晰、直观的了解.特别是当相对运动非常复杂时,可以借助该分析过程给出相对运动轨迹曲线.
文章以Lagrange系统为例研究Mei对称性与Noether对称性之间的关系.基于无限小生成元向量作用下Lagrange函数的变分问题,建立了其Euler-Lagrange方程,研究了该变分问题的Noether对称性与守恒量.研究表明:该变分问题的Euler-Lagrange方程,Noether等式和Noether守恒量分别与Lagrange系统Mei对称性的判据方程,结构方程和Mei守恒量完全...

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