动力学方程

摘要： 主要研究了三维柔性旋转梁的动力特性。采用绝对节点坐标法和几何非线性变形假设,基于一般连续介质理论,建立三维柔性梁的非线性动力学模型;基于摄动理论,结合浮点坐标方法,采用线性化技术,建立柔性旋转梁的振动频域分析模型。对柔性梁自由单摆进行时域仿真,并分析了不同转速下三维柔性旋转梁的频域特性。结果表明,随着转速增加梁的动力刚化现象明显,且垂直旋转平面的模态振型和扭转、拉伸振型所对应的频率会逐渐转化为低阶频率,从而影响柔性梁的振动特性。

摘要： 为研究橘皮特征香味成分柠檬烯的释放行为,采用吹扫捕集-气相色谱/质谱联用法(P&T-GC/MS)建立橘皮柠檬烯含量的分析方法,考察不同温度下柠檬烯的释放行为,并用动力模型(零级模型、一级模型、Higuchi模型)对橘皮特征香味成分的释放行为进行拟合,获得适合的动力学模型和参数。结果表明:1)基于P&T-GC/MS联用技术方法,测定柠檬烯在0.06~0.30μg/mL范围内线性良好,检出限为0.020μg/mL,柠檬烯回收率在96.97%~126.71%之间,精密度为1.19%~4.70%(n=5)。2)各试验温度下,样品中柠檬烯释放量随时间的增加,整体呈先快速增加后缓慢增加的趋势。0~10 min,样品中柠檬烯整体释放量较高,同时释放速率较快;10~20 min,样品中柠檬烯释放速率显著降低。20~65 min,样品中柠檬烯基本不再释放。3)一级释放模型可较好地描述不同温度下样品中柠檬烯的释放行为,模型拟合相关系数R2值介于0.906~0.997之间,柠檬烯释放活化能为31.71 kJ/mol。

摘要： 根与土壤微生物产生的酶是土壤有机质分解的主要生物驱动因素,对土壤养分循环具有重要意义。该研究利用原位酶谱技术在不破坏作物根系的同时,研究了渭北旱塬长期覆盖春玉米根际土壤酶活性空间分布。田间试验于2020年6月在中国科学院长武黄土高原农业生态试验站进行。以春玉米“先玉335”为供试材料,采用完全随机区组设计,设置秸秆覆盖(SM)、地膜覆盖(FM)和无覆盖(CK)三个处理,于春玉米吐丝期获取根系剖面酶谱图,分析了β-葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶在春玉米根际的分布。结果表明:β-葡萄糖苷酶在秸秆覆盖下根际活性分布(热点)面积最大,是地膜覆盖的1.9倍、无覆盖的8.1倍;同时其在秸秆覆盖下延根分布距离最长为2.5 mm;与之对应,动力学拟合结果也表明秸秆覆盖下的酶动力学参数酶活最大反应速率和米氏常值最大,其土壤底物周转时间最快。亮氨酸氨基肽酶在地膜覆盖下活性分布总面积最大,是秸秆覆盖的1.8倍、无覆盖的6.4倍;其在地膜覆盖下酶活性延根分布距离最长为4.5 mm,秸秆覆盖下的酶动力学参数也为最大,底物周转时间最快。研究揭示了地表覆盖通过调节作物根际土壤酶活性空间分布促进养分吸收,实现旱地玉米高产高效的酶动力学机制。

摘要： 基于病毒在空气中主要的存在形式是依附于人体正常呼吸或者咳嗽、打喷嚏所形成的微小液滴.本文主要考虑了半径在0.05~100μm范围内的液滴在平静空气中的动力学行为,发现当液滴的半径接近100μm时,在平静空气中的停留时间小于2 s,咳嗽和打喷嚏时喷出的液滴可以将病毒最远携带至0.61 m处;而当液滴半径范围在1~10μm时,悬浮的液滴会携带病毒在空气中存在长达3.7 h;而当液滴半径接近病毒线度时,病毒会在平静的空气中存在25天,同时也会在空气中发生相对明显的扩散.

摘要： 水体中铅污染对环境及人的健康安全造成了极大的危害。本文将四甲基呱啶(TEMPO)氧化的纤维素纳米纤维(TEMPO-oxidized cellulose nanofibers,TOCNF)与磁性羧甲基壳聚糖纳米粒子(magnetic carboxymethyl chitosan nanoparticles,MCCN)交联复合制备一种经济高效且对环境无毒害的Pb^(2+)吸附剂,对复合前后的材料进行结构表征。通过单因素实验研究pH、Pb^(2+)初始浓度、吸附时间及温度对Pb^(2+)吸附效率的影响,确定最优吸附条件后比较TOCNF/MCCN及TOCNF对Pb^(2+)的吸附效果,研究复合材料对Pb^(2+)的吸附特性。研究结果表明,Fe_(3)O_(4)成功被羧甲基壳聚糖纳米粒子包裹并与TOCNF交联复合,在最优吸附条件(pH=5,Pb^(2+)初始浓度为100mg/L,吸附时间为240min,常温下进行实验)下,TOCNF/MCCN吸附Pb^(2+)的饱和容量为193.5mg/g,比TOCNF高了近一倍。复合吸附剂吸附Pb^(2+)的过程更符合准二级动力学方程,说明决定吸附速率的主要是化学吸附。等温吸附方程的相关系数R^(2)表明,Langmuir方程能更好地拟合吸附过程,说明复合吸附剂对Pb^(2+)的吸附主要是表面基团的单分子层吸附。通过线性方程的斜率计算得到的理论饱和吸附量为201.1mg/g,与实际值差3.8%,经过5次解吸再吸附的过程,吸附剂的吸附效率仅下降了13%,表明该吸附剂有良好的可再生性,具有很好的应用前景。

摘要： 光学参量振荡器是重要的中红外相干光源.近年来,在激光调制方面,二维过渡金属硫化物展现了非线性可饱和吸收特性,因此有望成为光学参量振荡器基频激光的优良调制元件.本工作中,首先,实验测量了层状二硫化钨(WS_(2))调制固体激光的输出特性.其次,结合主动声光Q开关,实现了主被动双调Q光参量振荡的运转,得到了纳秒脉冲宽度的中红外脉冲,并研究了WS_(2)对光参量转换的优化特性,发现WS_(2)纳米片除了能够压缩脉冲、提高峰值功率外,还能缓解单主动调Q光学参量振荡器中的"输出饱和下降"现象,这种现象可能起因于砷酸钛氧钾(KTiOAsO_(4),KTA)的制冷不均匀.WS_(2)的可饱和吸收效应能够显著压缩光斑,减少高斯光斑的边缘能量,因此能够缓解KTA的温度梯度分布,从而优化输出特性.最后,基于WS_(2)的非线性透过率曲线,考虑非均匀展宽机制和大信号下的非饱和吸收,计算了WS_(2)的可饱和吸收特性参数,并求解了层状WS_(2)调制光学参量振荡器的速率方程组.本文在实验上展示了二维过渡金属硫化物对激光非线性频率变换的优化效果,尤其是对热效应的缓解;同时,为二维材料调制激光的动力学模拟提供了参数依据.

摘要： 利用合成改性的复合离子液体催化剂(CMIL)催化CO_(2)与环氧丙烷(PO)生成碳酸丙烯酯(PC),通过正交试验优化工艺参数,考察CMIL的催化性能。根据亲核反应机理,建立反应过程动力学方程,回归得到动力学方程参数。结果表明:CMIL具有很好的催化性能,当温度为95°C、压力为1.5 MPa、催化剂用量(催化剂与反应原料的质量比)为2.0%的条件下,PO转化率为99.98%,PC选择性为98.87%;在一定温度和压力下,PC的合成反应速率与催化剂浓度和PO浓度均成线性关系。

摘要： 为查明不同组合菌种预处理对褐煤转化生物甲烷的影响,选用白腐菌、假单胞菌和绿孢链霉菌两两组合对褐煤进行生物预处理和生物产气实验。通过生物产气检测、Gompertz方程模拟方法探讨不同组合菌种预处理对褐煤生物产气的影响。结果表明:褐煤经过菌种预处理后,生物产气量有明显的增加,最大增幅可达127%|而不同菌种两两组合按照不同顺序进行预处理后,褐煤的产气效果各不相同|通过改进的Gompertz方程进行产气拟合可知,煤样经不同组合菌种预处理后,具有更大的最大甲烷产率和累计产气潜力。研究结果为促进褐煤生物甲烷化提供了新方法。

摘要： 在时标上推广了一些新的Gronwall-Bellman积分不等式,统一和推广了一些不等式的连续和离散情形.为未知函数提供了新的界,可以作为研究幂次积分-微分方程解的定性性质的工具.

摘要： 本文应用质点系的动量定理求解出3种柔软链条运动,揭示出这3种运动各自的特点,同时显示出动量定理方法的优势在于物理思想凸出、计算过程简洁.本文采用迭代的方法,详细逐步地分析计算出第三种运动的具体特征,并采用主要的运动特征参量来描述链条的逐次衰减振荡,给予了必要的图示、论证和说明,发现了一些规律.另外,本文还提出一个实用的所谓“链状质点系沿切向运动的动力学方程”.

摘要： 本研究依据刚体动力学理论,针对高速火箭橇动力学模型的缺失,推导建立了考虑阻尼、非线性间隙以及不平顺度时,火箭橇高速运动的动力学方程组,为火箭橇设计与载荷预测提供了理论基础.

摘要： 本文提出了一种高精度的微分求积求解动力学常微分方程的方法.相比于其他直接积分法,该方法有着更少的计算数值离散点和更高的计算精度.因此,这种微分求积方法有着更好的数值计算能力.在动力学方程的解法中，数值算例表明微分求积方法的数值耗散和相位误差远远小于现有的直接积分方法，在某种意义上，可作为标准衡量其他低阶求解格式。

摘要： 对于非线性动力学方程的数值求解,一般的处理方法是,通过坐标变化将其转化为1阶形式,然后借助计算机进行求解,获取系统的一些非线性特征,如滑移、分叉等.本文中的2阶正交法是在原有的微分方程的基础上对非线性方程的弱非线性特性进行直接分解,获取非线性项对频响函数与动力学方程响应的贡献分量,可快速获取非线性动力学方程的频响函数表达通式以及动力学方程的响应,并通过对Duffing方程进行算例说明.

摘要： 本文采用复模量方法的Timoshenko梁理论和模态应变能法的Love一阶壳理论建立了复合材料圆柱壳动力学方程,进行了相应的模态测试,并与有限元及试验结果进行对比.本文计算结果与有限元及试验结果符合良好.根据所建立的动力学方程,分析了梁理论的局限性,研究了铺层角度、长径比、厚径比、边界条件及环向波数对复合材料圆管阻尼特性的影响.结果表明:壳理论模型能对复合材料圆管的弯振阻尼特性进行准确分析,梁理论模型仅在轴向振动损耗占优的情况下比较准确;一弯模态损耗因子随长径比的増大而减小,在大于10时趋于定值;厚径比对一弯模态损耗因子影响较小;一弯模态损耗因子随铺层角度的増大先减小再増大后轻微减小,在铺层角度＜30°和＞75°时,双边固支边界的一弯模态损耗因子最大,在30°～75°之间时,悬臂边界的最大.

摘要： C-EPS转向管柱的逆向冲击异响是转向系统的常见售后问题,根据异响的成因,建立了动力学方程.运用仿真模拟的方法,计算得到了不同涡轮蜗杆间隙方案的零部件加速度曲线,对比得出间隙增大加速度相应增加一定比值.可以客观上评价配合间隙对异响的影响程度.

摘要： 通过实验精准地测量了大摆角情况下单摆的摆角与周期,同时利用Matlab软件,求解了非线性的单摆动力学方程;将理论模拟与实验测量的结果进行对比分析,证明了大摆角单摆具有典型的非线性特征.

摘要： 为建立大型风电机组动态性能设计的基础理论体系、解决其优化控制问题以及人才培养需求,本项目以在河西走廊风资源环境下运行的风电机组为研究对象,依据多体系统动力学、空气动力学等力学原理,对风电机组传动链系统的若干种刚柔耦合子系统的动力学方程建立及其数值求解方法进行了探讨,对不同构件的动态响应规律进行分析.目的是为我国兆瓦级风力机组动态性能的结构优化设计、解决偏航过程中的核心控制策略,提供理论参考依据.

摘要： 基于Hamilton变分原理,建立了集中荷载——悬索耦合系统面内振动的非线性动力学方程.利用Galerkin方法对振动偏微分方程进行离散,得到了面内振动的单模态动力学控制方程.通过数值算例对主共振情况下系统的非线性动力学行为进行了分析,得到了前四阶模态振动的时间历程图和相图.研究结果表明,在集中荷载作用下悬索发生主共振时,系统以前两阶振动为主,同时第四阶模态振动相对第三阶增大一倍,且第三、四阶均存在复杂的周期2运动现象.

摘要： 本文主要研究了十六极变刚度主动电磁轴承系统在1∶3内共振情况下的幅频响应特性.首先利用牛顿定理建立了十六极变刚度主动电磁轴承系统的动力学方程,然后采用多尺度法进行分析,得到了四个平均方程,最后使用数值模拟方法得到了系统的幅-频响应曲线,讨论了不同参数对幅-频曲线的影响.研究结果发现十六极变刚度主动电磁轴承系统中存在硬特性和软特性,一些参数的改变会导致系统的刚度特性发生变化.

摘要： 根据D-H方法建立了6R机器人的连杆坐标系,在此基础上,通过综合考虑机器人关节柔度与臂杆柔度,利用牛顿-欧拉法得到了6R机器人的柔体动力学方程;同时,根据模态理论计算了柔性机器人固有频率,并建立刚柔耦合模型进行了仿真分析,验证了理论模型的正确性.

摘要： 本发明属于热工自动控制领域，并具体公开了一种基于脱硝反应动力学方程的电站SCR喷氨控制方法，其具体步骤为：将SCR系统等分为n个反应区域并建立模型，对其未知参数进行确定获得实际反应模型，根据当前时刻的工况参数对未来p个时刻进行预测，并通过优化性能指标获得最佳喷氨量变化率，执行下一时刻的喷氨量后重复上述步骤实现滚动优化。本发明通过建立反应模型和优化性能指标，实现了对喷氨流量的在线滚动优化，从而解决SCR系统的大惯性、不确定性问题，提高了SCR喷氨控制的精度、速度以及稳定能力，有效避免NOx排放超标或氨逃逸的问题，因而尤其适用于负荷频繁波动的机组。

摘要： 本发明首先提供一种获取待测物在微波加热下的化学反应动力学方程的方法，所述方法包括让多个待测物在微波炉中分别发生不同时长的化学反应后，取出每个待测物并降温，以DSC测试出每个待测物反应不同时长后的化学反应完成程度，根据DSC测试得到多个检测数据，以粒子群算法进行非线性拟合得出该待测物在微波加热条件下的化学反应动力学方程。总的说来，本发明开拓性地提供了一种待测物在微波加热下的化学反应动力学方程的获取方法，以及具体提供了一种微波加热固化树脂基复合材料的固化度的获取方法。

摘要： 本发明涉及飞行器导航制导技术领域，尤其涉及一种基于动力学方程的飞行器惯性参数和测压孔压力预示方法。该方法具体包括：根据导航计算获得导航参数，包括攻角α、侧滑角β、马赫数Ma、舵偏δ；根据所述导航参数计算获得气动力系数C

摘要： 本发明涉及一种盘状磁悬浮转子系统动力学建模方法及耦合动力学方程组，本盘状磁悬浮转子系统动力学建模方法包括：步骤S1，根据盘状磁悬浮转子系统的受力情况，建立盘状磁悬浮转子系统的几何模型；步骤S2，根据所述几何模型建立盘状磁悬浮转子系统的动力学模型；本发明提供了盘状磁悬浮转子系统动力学建模方法及耦合动力学方程组，在动力学模型中，考虑了磁悬浮转子的类型、基础运动的方向等因素的影响，提高了盘状磁悬浮转子系统模型的准确性。

摘要： 本发明涉及一种用于求解柔性梁系统动力学方程的分裂迭代方法，属于多柔体系统动力学领域。该方法有内外两层迭代过程。首先，在外层迭代过程中，将系统的广义坐标分裂为主坐标和从坐标两部分；其二，在内层迭代中，将从坐标迭代展开成主坐标和Lagrange乘子的Taylor级数；其三，将求得的Taylor级数代入系统方程，求解主坐标与Lagrange乘子；其四，求取从坐标；其五，判断所得结果是否满足精度要求，如满足则结束迭代，如不满足则对求得的广义坐标进行修正后，利用修正的广义坐标更新系统方程，并将修正后的主坐标与Lagrange乘子设为下一轮内层迭代的Taylor级数展开点，跳转至下一轮外层迭代，直至得到满足精度要求的数值解。

摘要： 本发明涉及套管绝缘状态评估技术领域，具体公开了基于频域介电响应和老化动力学方程的套管绝缘老化状态评估方法，包括：制备不同老化和受潮状态的油浸纸板样本；对油浸纸板样本进行介电响应测试、水分滴定和纤维素聚合度的检测；对老化动力学方程进行理论推导；对参数ωDP、kDP关于油浸绝缘的水分mc%进行拟合分析；基于频域介电响应提取表征油浸绝缘内部的含水量的特征参量IV；使用特征参量IV表示方程参数ωDP和kDP；结合主曲线修正技术，构建修正老化动力学方程；验证修正老化动力学方程的可靠性。本发明借助频域介电响应技术和修正老化动力学方程实现套管绝缘老化状态的诊断，为套管运行状态的判断提供可靠的依据，使电力系统运行更可靠、安全。

摘要： 本发明公开了一种用于机械非线性振动分析的非线性动力学方程求解方法及系统，包括以下步骤：根据待分析的机械非线性振动系统，构建获得系统时域上非线性有限元动力学方程；通过多谐波平衡法，获得频域上非线性有限元动力学方程；利用自动微分方法求解频域上非线性有限元动力学方程的雅可比矩阵；采用弧长法求解频域上非线性有限元动力学方程，获得频域上非线性有限元动力学方程的解；根据频域上非线性有限元动力学方程的解，通过广义傅里叶逆变换，获得时域上非线性有限元动力学方程的解，进而获得频响曲线，进行机械非线性振动分析。

摘要： 本发明公开了一种基于时间积分和牛顿法自动联用高效求解稳态微观动力学方程组的方法，采用基于低精度数值的时间积分法对初始值进行时间积分，结合覆盖度敏感度自动积分到粗精度的稳态覆盖度，再联用高精度数值的牛顿法，获得稳态覆盖度；若单次求解失败，可在指数空间随机初始化覆盖度来进行新一轮的求解，用于自动化求解催化剂表面化学反应网络的微观动力学方程组。本发明的方法对求解稳态微观动力学方程组具有更高的成功率、速度和精度；同时本发明自动化程度高，只需要设定初始参数，就可以实现自动化迭代求解，过程不需要人机互动，而且算法流程简单，容易上手。

摘要： 本发明提出一种基于时序网络传播动力学方程的机场延误预测方法，涉及机场延误分析与预测领域，本发明考虑航空网络的时变性和异质性，基于机场要素构建航空时序边权网络，包含边连接矩阵序列和点特征向量序列，考虑延误波及作用的时空分布特点，提出一种考虑感染滞后时长τ、非均匀感染概率β和饱和治愈率μ的时序性机场延误波及ATSIS模型，进而建立机场延误概率变化的微分方程，为预测机场延误概率提供一种更准确的模型和方法基础，设计延误概率预测值求解算法流程，利用历史数据确定耦合参数，能够从中观角度分析延误在机场间的传播特性以及延误波及对机场个体的影响，为更有效地预测并解决机场延误提供参考依据。

摘要： 本发明属于热工自动控制领域，并具体公开了一种基于脱硝反应动力学方程的电站SCR喷氨控制方法，其具体步骤为：将SCR系统等分为n个反应区域并建立模型，对其未知参数进行确定获得实际反应模型，根据当前时刻的工况参数对未来p个时刻进行预测，并通过优化性能指标获得最佳喷氨量变化率，执行下一时刻的喷氨量后重复上述步骤实现滚动优化。本发明通过建立反应模型和优化性能指标，实现了对喷氨流量的在线滚动优化，从而解决SCR系统的大惯性、不确定性问题，提高了SCR喷氨控制的精度、速度以及稳定能力，有效避免NOx排放超标或氨逃逸的问题，因而尤其适用于负荷频繁波动的机组。