高效動力學全文(5篇)

摘要：從世界近代史開始，經過第一、二次工業革命的洗刷，重型卡車從出現到現在的成熟技術，經歷了很多改良和技術革新。而在上個世紀八十年代左右，各個世界強國已經提出了重型卡車的基本概念，通俗易懂這種重型卡車的都需要通過完善的設備完成運作，盡管到如今為止這種概念設計早已經做出實體，其包含整個重型卡車的安全性、可靠性、動力性、舒適性以及控制系統各國都有著巨大的突破，但就其中的造型設計我國與歐美發達國家相比還相差甚遠，在為進一步研究也提供了一個基本的核心技術支持。

關鍵詞：重型卡車；造型設計；審美；品牌；研究

重型卡車誕生于第一次世界大戰后期，但是直至上個世紀60年代重型卡車的發展速度比較緩慢，基本處于停止發展的局面，60年代到95年來到了重型卡車的“文藝復興”時期，到如今科技的快速發展也帶動了這個領域的突飛猛進。為了能夠保證我國重型卡車造型視角、品牌特征國際影響力，保證我國能夠達到國際化水平。筆者將從結合空氣動力學、品牌學、設計藝術學等方面分析重型卡車特點以及研究內容，研究、探究重型卡車造型設計及其品牌特征的方法規律。

1功能性與造型設計的關系

不同功能對造型的要求不同，和家用小轎車的設計功能、設計需求不同，重型卡車被設計出來的主要目的就是為企業、國家的工作掛鉤的，間接地可以說重型卡車的設計目標就是為了企業、國家的經濟快速增長而服務的，它必須要有著良好的經濟性能以及功能性。在之前的歷史過程中，歐美重型卡車的造型設計比較側重空氣動力學的功能需求，原因也就是在當時最注重的是重型卡車的經濟性能、功能性，其次才是滿足客戶的心理需求、審美觀念。所以造型設計都是根據產品的實際功能需求，制定設計方案，這也是重型卡車的一個基本設計原則。而如今不同重型卡車公司在硬件、功能方面差距已經非常接近，無法拉開明顯差距。這也就意味著想要搶占市場，注意力必須從功能性能轉變到造型設計以及品牌特征的表達。之前，如何在保證車輛美觀的同時，保證外鈑金符合空氣動力學、保證高效率燃油經濟性發動機所需空間、保證低傳動損耗套件的安裝及檢修等等，才是重卡的造型設計關鍵所在。如今隨著審美和認知的提升，造型不光要保障這些條件，還要能夠通過外觀表現出明顯的功能屬性，在外部設計方面，流暢的低風阻，強壯肌肉輪廓明顯的的強大動力，冰冷干脆的機械科技感，內部體驗方面，更高更大的駕駛室，更廣闊的視野以及更加舒適的駕駛空間，更高效率操控和駕駛安全，才是現在造型所關注的，這種設計思路已經在國際上得到廣泛的應用，在汽車的造型審美方面也得到大眾的青睞，成為了當代重型卡車的重要造型設計思路之一。

2造型設計方向

2.1空氣動力學造型

摘要:熱分析動力學是一種通過熱重數據計算獲取動力學參數(最概然機理函數、指前因子和表觀反應活化能)對材料熱化學反應機理進行探究的理論，普遍用于生物質轉化和有機固廢的高溫降解。熱分析原理實驗的開展可有效促進學生對能量轉化和環境治理等方面的學習。本文以目標導向教育(OBE)理念探索為基礎，提升學生解決復雜工程問題的能力，從多個方面對熱分析原理實驗教學設計進行改善。在OBE模式下實施的熱分析原理實驗教學不僅可以改變枯燥的教學氛圍，有效激發學生學習興趣，還為學校培養人才和推進教育革新提供理論基礎。

關鍵詞:目標導向教育理念;實驗教學設計;熱分析原理

熱分析動力學通常是線性升溫條件下對固體物質的反應動力學進行分析，研究定量表征反應過程，明確遵循的最概然機理函數f(α)，計算指前因子A和表觀活化能E，獲取反應速率常數k，提出dα/dt表達式，廣泛應用于無機物分解、材料使用壽命和熱穩定性分析、易燃易爆物質危險性評估、反應器設計以及最佳工藝條件評定［1］。傳統熱分析原理實驗教學的難點在于同時涉及多方面知識和技能的綜合學習，包括基本概念的學習、重要公式的推導、大型熱重儀器的使用、實驗數據的匯總和圖譜的繪制、動力學參數的計算與分析等。學生容易固守思維，經常割裂式分塊學習，難以相互融合促進，抑制了其對熱分析原理實驗課程學習的積極性和主動性，削弱了獨立思考和解決問題的能力的培養。目標導向教育(outcomebasededucation，OBE)是1981年由Spady等人提出的基于學習成果的教育模式，它是一種以學生學習成果為導向，以學生為主的教育模式［2］。OBE教育理念采用實時、動態的方式設計培養目標，以培養學生自主解決開放性問題為主旨，兼顧邏輯思維創新、言語表達、分析匯總及統籌與策劃等高階能力的培養。所以OBE理念理論上可以有效改善傳統熱分析原理實驗教學遇到的難題。為此，本文嘗試基于OBE理念對熱分析原理實驗教學設計進行一系列改革與探索，以環境專業本科生為授課對象，以熱分析原理在能量轉化和環境治理中的應用為核心，實時追蹤國內外前沿發展動態，以求學生能夠熟練掌握熱分析動力學基本原理，自主操作相關儀器設備，高效匯總實驗數據和圖表，有效計算分析動力學參數，并能對比老師提供的實例舉一反三，獲得解決相似開放性問題的能力;同時希望學生能夠在老師所提出的問題中，通過相互討論、主動發言的形式提升思考問題和綜合分析的能力。

1熱分析原理教學要求的確定

1．1實驗教學目的

(1)學生能夠了解熱分析動力學基本理論;(2)學生能夠獨立使用相關儀器完成熱重實驗;(3)學生根據獲取的實驗數據計算動力學參數，簡單分析物質高溫反應過程表觀活化能變化規律，初步篩選評估可能的最概然機理函數。

1．2實驗教學過程與方法

摘要：本文將圍繞柔性機械臂動力學建模與控制進行研究，注重柔性機械臂系統描述以及柔性機械臂數學模型的構建，旨在保證柔性機械臂系統的完整性，為后續研究工作奠定基礎。

關鍵詞：柔性機械臂；動力學建模；動力學控制

隨著現代化科學信息技術的不斷發展，柔性機械臂的功能越來越突出，詳細的對柔性機械臂動力學中PID控制器、反饋線性化控制、奇異攝動法控制、變結構控制以及反演控制法進行研究，從而提升其應用水平。

1柔性機械臂動力學建模研究

1.1柔性機械臂系統描述。柔性機械臂系統主要包括柔性關節機械臂傳動系統、柔性關節機械臂傳感系統、柔性關節機械臂控制系統等幾個方面。其中，柔性關節機械臂傳動系統是機電系統的重要組成部分，是保證機電設備安全運行的關鍵，柔性關節機械臂傳動系統包含的方面具有多樣性，主要包括連桿結構、鏈傳動等。柔性關節機械臂傳感系統是提升系統品質的關鍵，其評價指標具有多樣性，主要包括分辨率、溫度范圍、震動能力等，其中動態響應特征為關鍵的評價指標。柔性關節機械臂控制系統中的底層控制系統可以對數據進行整合處理，為了保證傳輸到驅動電機控制信號的準確性，要對數據的反饋程序進行優化，其中底層控制系統主要是可編程邏輯門陣列發揮作用。上層系統的數字處理器的處理數據信息的速度較快，可以準確的掌握柔性機械臂系統的具體位置，保證數據傳輸結果的精確性。1.2柔性機械臂數學模型。柔性機械臂動力學建模的前期需要建構柔性機械臂數學模型，根據柔性機械臂動力學方程的運算情況得出柔性機械臂系統的勢能以及動能表達式，其中，影響柔性關節機械臂控制系統的因素具有多樣性，主要包括重力勢能以及彈性勢能。假設有T個自由度的柔性機械臂，需要對2T個剛體的動能進行計算，其中2T中主要涉及T個電機轉子動能以及T個剛性連桿的動能。在列動能方程式時要將連桿的位置矢量以及欄桿的慣量矩陣充分考慮在內，并根據電動機轉子轉動速率推算出V-1個連桿的相對速率。在柔性機械臂動力學建模的環節中，要對關節減速比設定為N=160、電機轉子轉動慣量、電機轉子質量、電機減速前以及減速后的角度、連桿質量、連桿轉動角度進行設定。

2柔性機械臂動力學控制分析

2.1PID控制器進行控制。PID控制器在實際的應用環節中操作簡單方便并且實用性較強，主要應用在剛性機械臂中，PID控制器為了在柔性關節機械臂中充分發揮作用，要借助重力補償的優勢完善柔性關節的狀態反饋結構，將狀態變量進行優化，其中狀態變量主要包括電動機轉動角度以及時間求導，可以有效的對柔性關節機械臂進行軌跡控制，有利于保證柔性機械臂系統的安全運行。在應用PID控制器的環節中，需要將關節柔性以及柔性補償等影響陰因素考慮在內，從而提升柔性機械臂系統的性能[1]。2.2反饋線性化控制。反饋線性化控制的應用已經得到了廣泛的認可，反饋線性化控制主要是借助狀態空間表達式的坐標變換，對其線性系統進行優化的過程，逐步形成新等效系統。其中，反饋線性化控制具有線性系統穩定的優勢，可以有效的對柔性機械臂進行控制。在狀態向量的變換環節中，要借助柔性機械臂動力學模型，對其進行控制。當反饋線性化等效發生變化時，要計算出位置對時間求導后的速度，并借助非線性觀測器進行控制[2]。同時，由于反饋線性化控制的系統模型的準確性較低，在實際應用環節中，對使用效果的影響較大。2.3奇異攝動法控制。奇異攝動法控制應用速度較快，其中主要涉及邊界層法。邊界層法是對高階系統進行分解，從而降低系統方程的階數，提升慢變系統以及快變系統的相似度。在從高階系統轉變為低階系統中，要結合慢變系統以及快變系統自身變化的實際情況設計出科學的控制對策。當奇異攝動法在柔性機械臂系統中應用時，要將連桿狀態以及關節的彈力設定為慢變量、快變量。其中，奇異攝動法控制需要考慮的因素較少，但是控制器參數的準確性較低，在實際的應用環節中控制效果較差，對柔性機械臂的系統產生影響[3]。2.4變結構控制。變結構控制的穩定性較差，與系統的變化狀態有關。在閉環系統結構的變換過程中，要借助切換函數的優勢，將切換前與切換后的性能進行融合。其中滑模變結構是變結構控制的一種，在控制量切換的環節中保證系統處于正常運行的狀態，一定程度上與切換函數有關?；Ｗ兘Y構是可以準確的對控制對象的狀態變量進行控制，狀態軌跡會出現小幅度的運動。同時，滑動模態在運行的環節中不易受到外界因素的影響，有利于保證系統的安全運行。其中，變結構控制可以高效的對柔性機械臂系統進行控制，當柔性機械臂系統在運行時，變結構控制可以降低系統負載的變化，并在機器人中廣泛應用[4]。

摘要：Maya是迄今為止功能較為完善的3D動畫軟件之一，擁有大量參數設置，主要用于動畫和電影。由于Maya具有工作靈活、功能齊全、易學易用和效率高等特點，因此很多公司都使用Maya。它可以使用動力學和粒子系統，達到與物理世界相同的柔體和剛體動力學的真實效果?；诖?，主要介紹了Maya軟件的特點，Maya在影視、動畫行業的應用和發展趨勢。

關鍵詞：Maya；影視；動漫

1Maya的特點

1.1角色動畫的真實再現

Maya中，可以為虛擬角色提供豐富的動作表情，如同指導真實角色。角色動畫的特點：（1）記錄、重新排列各種變形動畫工具；（2）有精確控制動畫的反向運動工具；（3）多種融合面部表情的動畫控制；（4）一整套皮膚工具；（5）角色每個屬性的微妙表達控制；（6）內置運動捕捉功能；（7）集成聲音同步。新版本中的Mash動力學向Mash網絡提供動力學特性，這些特性與現有Mash節點堆疊，只需單擊即可快速創建視覺效果絕佳的運動圖形。

1.2強大的粒子和動力學系統

Maya的粒子系統非常強大，擁有大量參數設置，可以自行使用Mel編輯[1]。它還有一個豐富的工具庫，允許動畫師輕松模擬模型和粒子之間的關系，逼真模擬現實世界中的爆炸、破碎、重力和風等情境。

［摘要］2013年以來，“一帶一路”倡議的實施為我國高等教育國際化帶來了新機遇和新挑戰，如何培養具有解決實際工程問題能力和科技創新能力的國際化工程技術人才成為工程教育改革的新課題。能源是“一帶一路”戰略的重要領域，培養能源動力類國際化的工程技術人才，是支撐“一帶一路”建設的迫切需要。課題組結合天津大學能源動力學科現狀及教學團隊在教學改革中的探索與實踐，提出了“一帶一路”背景下工程教育國際化對策，包括加強校企合作，建立工程技術人才協同培養模式；建立基于能源動力學科的高校聯盟；堅持教育國際化“引進來”與“走出去”相結合；構建國際化培養體系。

［關鍵詞］一帶一路；能源動力學科；工程教育國際化

2013年，主席提出共建“絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”的戰略構想，由此“一帶一路”成為我國高層次、全方位、戰略性和長期性的國家戰略，其核心理念是合作發展，以共同利益推動沿線各國經濟發展、區域合作和人文交流[1]。該戰略的不斷推進，為我國高等教育國際化發展帶來了新機遇和新挑戰?！耙粠б宦贰睉鹇缘膶嵤?，將帶動沿線國家在基礎設施建設領域的發展，需要大量的具有解決實際工程問題能力和科技創新能力的工程技術人才。因此，我國的工程教育必須經過國際化的變革，將國際化人才培養的“供給側”與“一帶一路”沿線國家的“需求側”有效結合起來，培養具有國際視野、懂得國際規則的高質量專業人才。

一、“一帶一路”背景下能源動力學科工程教育國際化的重要意義

“一帶一路”建設是個宏大的系統工程，合作范圍涉及多個行業和領域，對于中國高校來說，“一帶一路”倡議的深入實施為其進一步推進高等教育國際化、深化高等教育領域綜合改革、推動高等教育內涵式發展提供了重大戰略機遇[2]。能源是“一帶一路”建設的重要領域，2017年5月的《推動絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路能源合作愿景與行動》[1]中明確指出：新一輪能源科技革命加速推進，全球能源治理新機制正在逐步形成，“一帶一路”的能源合作旨在共同打造開放包容、普惠共享的能源利益共同體、責任共同體和命運共同體，提升能源資源優化配置能力，促進區域能源綠色低碳發展。能源合作成為推動“一帶一路”沿線國家深化合作發展、搭建互通橋梁的重要平臺，必將為我國推動全球治理提供技術、人才、科研等的有力支撐?？v觀“一帶一路”沿線國家總體情況，多數國家傳統能源產量充足，具有深入推進能源合作的基礎，但生產技術和能源產品的利用和轉化處于落后階段，工業實力普遍薄弱，工程教育發展水平不高；中東歐部分國家在過去的歷史階段有著豐厚的工程教育經驗和工程實踐技術，但是在新技術、新能源產業高速推進時期發展緩慢；沿線大部分國家正處于城市化、工業化進程中，對工程及工程技術人才存在較大的需求。因此，培養國際化背景下的能源動力專業的工程技術人才，有助于我國和沿線國家共同抓住新一輪能源結構調整和能源技術變革趨勢，帶動更大范圍、更高水平、更深層次的區域合作，為促進全球能源可持續發展注入強勁動力。

二、天津大學能源動力學科工程教育概況

天津大學能源動力學科是國內最早從事能源動力人才培養和研究的學科之一，具有悠長的學科歷史。20世紀30年代，中國內燃機和汽車工程教育的奠基人之一潘承孝就在北洋大學主講內燃機學課程。1951年潘承孝、史紹熙等創辦了內燃機專業，是國內最早建立的同類專業之一，1953年和1955年分別成立熱工教研室和熱工實驗室。經過多年的建設和發展，我學科先后成立了內燃機燃燒學國家重點實驗室和中低溫熱能高效利用教育部重點實驗室，擁有多個國家級教學基地，如能源與動力工程國家級實驗教學示范中心、校企合作的國家級工程實踐教育中心；擁有國家工程技術研究中心、地熱研究與培訓中心以及省部級協同創新中心等多個支撐平臺。在工程人才培養方面，我學科擁有覆蓋從基礎研究、新技術開發到成果轉化應用的完整研究體系和人才培養體系。近五年來，天津大學能源動力學科積極推進師生的國際交流，學生赴境外學習交流的人數多達數十人，其中包含多個“一帶一路”沿線國家。與此同時，來自“一帶一路”沿線國家和地區的學生來校學習交流人數也逐年增加，他們來自俄羅斯、烏克蘭、印度尼西亞、埃塞俄比亞、尼泊爾、柬埔寨、巴基斯坦、新加坡等。我校能源動力學科的畢業生也早已堅守在“一帶一路”沿線各國重大工程的一線崗位上，他們在包括伊拉克、巴基斯坦、越南、馬來西亞、卡塔爾、肯尼亞、白俄羅斯、埃及等國家的重點工程中，傳播中國先進的經驗和技術，獲得了相關領域高度的認可與支持。依托于天津大學作為“一帶一路”高校戰略聯盟成員以及科學研究與人才培養的良好基礎，能源動力學科一直積極研究適應新工科要求的能源動力類人才培養新體系，探索高校與企業實施產學合作育人的新途徑，創建“一帶一路”沿線國家的跨學科、跨領域的長效合作新機制。