高效動力學(xué)全文(5篇)

摘要：從世界近代史開始，經(jīng)過第一、二次工業(yè)革命的洗刷，重型卡車從出現(xiàn)到現(xiàn)在的成熟技術(shù)，經(jīng)歷了很多改良和技術(shù)革新。而在上個世紀八十年代左右，各個世界強國已經(jīng)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(shè)備完成運作，盡管到如今為止這種概念設(shè)計早已經(jīng)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(tǒng)各國都有著巨大的突破，但就其中的造型設(shè)計我國與歐美發(fā)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(shù)支持。

關(guān)鍵詞：重型卡車；造型設(shè)計；審美；品牌；研究

重型卡車誕生于第一次世界大戰(zhàn)后期，但是直至上個世紀60年代重型卡車的發(fā)展速度比較緩慢，基本處于停止發(fā)展的局面，60年代到95年來到了重型卡車的“文藝復(fù)興”時期，到如今科技的快速發(fā)展也帶動了這個領(lǐng)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(jié)合空氣動力學(xué)、品牌學(xué)、設(shè)計藝術(shù)學(xué)等方面分析重型卡車特點以及研究內(nèi)容，研究、探究重型卡車造型設(shè)計及其品牌特征的方法規(guī)律。

1功能性與造型設(shè)計的關(guān)系

不同功能對造型的要求不同，和家用小轎車的設(shè)計功能、設(shè)計需求不同，重型卡車被設(shè)計出來的主要目的就是為企業(yè)、國家的工作掛鉤的，間接地可以說重型卡車的設(shè)計目標就是為了企業(yè)、國家的經(jīng)濟快速增長而服務(wù)的，它必須要有著良好的經(jīng)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(shè)計比較側(cè)重空氣動力學(xué)的功能需求，原因也就是在當時最注重的是重型卡車的經(jīng)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(shè)計都是根據(jù)產(chǎn)品的實際功能需求，制定設(shè)計方案，這也是重型卡車的一個基本設(shè)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(jīng)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(zhuǎn)變到造型設(shè)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(xué)、保證高效率燃油經(jīng)濟性發(fā)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(shè)計關(guān)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(xiàn)出明顯的功能屬性，在外部設(shè)計方面，流暢的低風(fēng)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(nèi)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(xiàn)在造型所關(guān)注的，這種設(shè)計思路已經(jīng)在國際上得到廣泛的應(yīng)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(shè)計思路之一。

2造型設(shè)計方向

2.1空氣動力學(xué)造型

摘要:熱分析動力學(xué)是一種通過熱重數(shù)據(jù)計算獲取動力學(xué)參數(shù)(最概然機理函數(shù)、指前因子和表觀反應(yīng)活化能)對材料熱化學(xué)反應(yīng)機理進行探究的理論，普遍用于生物質(zhì)轉(zhuǎn)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(xué)生對能量轉(zhuǎn)化和環(huán)境治理等方面的學(xué)習(xí)。本文以目標導(dǎo)向教育(OBE)理念探索為基礎(chǔ)，提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，從多個方面對熱分析原理實驗教學(xué)設(shè)計進行改善。在OBE模式下實施的熱分析原理實驗教學(xué)不僅可以改變枯燥的教學(xué)氛圍，有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，還為學(xué)校培養(yǎng)人才和推進教育革新提供理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:目標導(dǎo)向教育理念;實驗教學(xué)設(shè)計;熱分析原理

熱分析動力學(xué)通常是線性升溫條件下對固體物質(zhì)的反應(yīng)動力學(xué)進行分析，研究定量表征反應(yīng)過程，明確遵循的最概然機理函數(shù)f(α)，計算指前因子A和表觀活化能E，獲取反應(yīng)速率常數(shù)k，提出dα/dt表達式，廣泛應(yīng)用于無機物分解、材料使用壽命和熱穩(wěn)定性分析、易燃易爆物質(zhì)危險性評估、反應(yīng)器設(shè)計以及最佳工藝條件評定［1］。傳統(tǒng)熱分析原理實驗教學(xué)的難點在于同時涉及多方面知識和技能的綜合學(xué)習(xí)，包括基本概念的學(xué)習(xí)、重要公式的推導(dǎo)、大型熱重儀器的使用、實驗數(shù)據(jù)的匯總和圖譜的繪制、動力學(xué)參數(shù)的計算與分析等。學(xué)生容易固守思維，經(jīng)常割裂式分塊學(xué)習(xí)，難以相互融合促進，抑制了其對熱分析原理實驗課程學(xué)習(xí)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(yǎng)。目標導(dǎo)向教育(outcomebasededucation，OBE)是1981年由Spady等人提出的基于學(xué)習(xí)成果的教育模式，它是一種以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，以學(xué)生為主的教育模式［2］。OBE教育理念采用實時、動態(tài)的方式設(shè)計培養(yǎng)目標，以培養(yǎng)學(xué)生自主解決開放性問題為主旨，兼顧邏輯思維創(chuàng)新、言語表達、分析匯總及統(tǒng)籌與策劃等高階能力的培養(yǎng)。所以O(shè)BE理念理論上可以有效改善傳統(tǒng)熱分析原理實驗教學(xué)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(xué)設(shè)計進行一系列改革與探索，以環(huán)境專業(yè)本科生為授課對象，以熱分析原理在能量轉(zhuǎn)化和環(huán)境治理中的應(yīng)用為核心，實時追蹤國內(nèi)外前沿發(fā)展動態(tài)，以求學(xué)生能夠熟練掌握熱分析動力學(xué)基本原理，自主操作相關(guān)儀器設(shè)備，高效匯總實驗數(shù)據(jù)和圖表，有效計算分析動力學(xué)參數(shù)，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(xué)生能夠在老師所提出的問題中，通過相互討論、主動發(fā)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(xué)要求的確定

1．1實驗教學(xué)目的

(1)學(xué)生能夠了解熱分析動力學(xué)基本理論;(2)學(xué)生能夠獨立使用相關(guān)儀器完成熱重實驗;(3)學(xué)生根據(jù)獲取的實驗數(shù)據(jù)計算動力學(xué)參數(shù)，簡單分析物質(zhì)高溫反應(yīng)過程表觀活化能變化規(guī)律，初步篩選評估可能的最概然機理函數(shù)。

1．2實驗教學(xué)過程與方法

摘要：本文將圍繞柔性機械臂動力學(xué)建模與控制進行研究，注重柔性機械臂系統(tǒng)描述以及柔性機械臂數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建，旨在保證柔性機械臂系統(tǒng)的完整性，為后續(xù)研究工作奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：柔性機械臂；動力學(xué)建模；動力學(xué)控制

隨著現(xiàn)代化科學(xué)信息技術(shù)的不斷發(fā)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(xué)中PID控制器、反饋線性化控制、奇異攝動法控制、變結(jié)構(gòu)控制以及反演控制法進行研究，從而提升其應(yīng)用水平。

1柔性機械臂動力學(xué)建模研究

1.1柔性機械臂系統(tǒng)描述。柔性機械臂系統(tǒng)主要包括柔性關(guān)節(jié)機械臂傳動系統(tǒng)、柔性關(guān)節(jié)機械臂傳感系統(tǒng)、柔性關(guān)節(jié)機械臂控制系統(tǒng)等幾個方面。其中，柔性關(guān)節(jié)機械臂傳動系統(tǒng)是機電系統(tǒng)的重要組成部分，是保證機電設(shè)備安全運行的關(guān)鍵，柔性關(guān)節(jié)機械臂傳動系統(tǒng)包含的方面具有多樣性，主要包括連桿結(jié)構(gòu)、鏈傳動等。柔性關(guān)節(jié)機械臂傳感系統(tǒng)是提升系統(tǒng)品質(zhì)的關(guān)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(tài)響應(yīng)特征為關(guān)鍵的評價指標。柔性關(guān)節(jié)機械臂控制系統(tǒng)中的底層控制系統(tǒng)可以對數(shù)據(jù)進行整合處理，為了保證傳輸?shù)津?qū)動電機控制信號的準確性，要對數(shù)據(jù)的反饋程序進行優(yōu)化，其中底層控制系統(tǒng)主要是可編程邏輯門陣列發(fā)揮作用。上層系統(tǒng)的數(shù)字處理器的處理數(shù)據(jù)信息的速度較快，可以準確的掌握柔性機械臂系統(tǒng)的具體位置，保證數(shù)據(jù)傳輸結(jié)果的精確性。1.2柔性機械臂數(shù)學(xué)模型。柔性機械臂動力學(xué)建模的前期需要建構(gòu)柔性機械臂數(shù)學(xué)模型，根據(jù)柔性機械臂動力學(xué)方程的運算情況得出柔性機械臂系統(tǒng)的勢能以及動能表達式，其中，影響柔性關(guān)節(jié)機械臂控制系統(tǒng)的因素具有多樣性，主要包括重力勢能以及彈性勢能。假設(shè)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(zhuǎn)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(nèi)，并根據(jù)電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)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(xué)建模的環(huán)節(jié)中，要對關(guān)節(jié)減速比設(shè)定為N=160、電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量、電機轉(zhuǎn)子質(zhì)量、電機減速前以及減速后的角度、連桿質(zhì)量、連桿轉(zhuǎn)動角度進行設(shè)定。

2柔性機械臂動力學(xué)控制分析

2.1PID控制器進行控制。PID控制器在實際的應(yīng)用環(huán)節(jié)中操作簡單方便并且實用性較強，主要應(yīng)用在剛性機械臂中，PID控制器為了在柔性關(guān)節(jié)機械臂中充分發(fā)揮作用，要借助重力補償?shù)膬?yōu)勢完善柔性關(guān)節(jié)的狀態(tài)反饋結(jié)構(gòu)，將狀態(tài)變量進行優(yōu)化，其中狀態(tài)變量主要包括電動機轉(zhuǎn)動角度以及時間求導(dǎo)，可以有效的對柔性關(guān)節(jié)機械臂進行軌跡控制，有利于保證柔性機械臂系統(tǒng)的安全運行。在應(yīng)用PID控制器的環(huán)節(jié)中，需要將關(guān)節(jié)柔性以及柔性補償?shù)扔绊戧幰蛩乜紤]在內(nèi)，從而提升柔性機械臂系統(tǒng)的性能[1]。2.2反饋線性化控制。反饋線性化控制的應(yīng)用已經(jīng)得到了廣泛的認可，反饋線性化控制主要是借助狀態(tài)空間表達式的坐標變換，對其線性系統(tǒng)進行優(yōu)化的過程，逐步形成新等效系統(tǒng)。其中，反饋線性化控制具有線性系統(tǒng)穩(wěn)定的優(yōu)勢，可以有效的對柔性機械臂進行控制。在狀態(tài)向量的變換環(huán)節(jié)中，要借助柔性機械臂動力學(xué)模型，對其進行控制。當反饋線性化等效發(fā)生變化時，要計算出位置對時間求導(dǎo)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(tǒng)模型的準確性較低，在實際應(yīng)用環(huán)節(jié)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(yīng)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(tǒng)進行分解，從而降低系統(tǒng)方程的階數(shù)，提升慢變系統(tǒng)以及快變系統(tǒng)的相似度。在從高階系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗A系統(tǒng)中，要結(jié)合慢變系統(tǒng)以及快變系統(tǒng)自身變化的實際情況設(shè)計出科學(xué)的控制對策。當奇異攝動法在柔性機械臂系統(tǒng)中應(yīng)用時，要將連桿狀態(tài)以及關(guān)節(jié)的彈力設(shè)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(shù)的準確性較低，在實際的應(yīng)用環(huán)節(jié)中控制效果較差，對柔性機械臂的系統(tǒng)產(chǎn)生影響[3]。2.4變結(jié)構(gòu)控制。變結(jié)構(gòu)控制的穩(wěn)定性較差，與系統(tǒng)的變化狀態(tài)有關(guān)。在閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變換過程中，要借助切換函數(shù)的優(yōu)勢，將切換前與切換后的性能進行融合。其中滑模變結(jié)構(gòu)是變結(jié)構(gòu)控制的一種，在控制量切換的環(huán)節(jié)中保證系統(tǒng)處于正常運行的狀態(tài)，一定程度上與切換函數(shù)有關(guān)。滑模變結(jié)構(gòu)是可以準確的對控制對象的狀態(tài)變量進行控制，狀態(tài)軌跡會出現(xiàn)小幅度的運動。同時，滑動模態(tài)在運行的環(huán)節(jié)中不易受到外界因素的影響，有利于保證系統(tǒng)的安全運行。其中，變結(jié)構(gòu)控制可以高效的對柔性機械臂系統(tǒng)進行控制，當柔性機械臂系統(tǒng)在運行時，變結(jié)構(gòu)控制可以降低系統(tǒng)負載的變化，并在機器人中廣泛應(yīng)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(shù)設(shè)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(xué)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(xué)和粒子系統(tǒng)，達到與物理世界相同的柔體和剛體動力學(xué)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(yè)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：Maya；影視；動漫

1Maya的特點

1.1角色動畫的真實再現(xiàn)

Maya中，可以為虛擬角色提供豐富的動作表情，如同指導(dǎo)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(nèi)置運動捕捉功能；（7）集成聲音同步。新版本中的Mash動力學(xué)向Mash網(wǎng)絡(luò)提供動力學(xué)特性，這些特性與現(xiàn)有Mash節(jié)點堆疊，只需單擊即可快速創(chuàng)建視覺效果絕佳的運動圖形。

1.2強大的粒子和動力學(xué)系統(tǒng)

Maya的粒子系統(tǒng)非常強大，擁有大量參數(shù)設(shè)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(guān)系，逼真模擬現(xiàn)實世界中的爆炸、破碎、重力和風(fēng)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(zhàn)，如何培養(yǎng)具有解決實際工程問題能力和科技創(chuàng)新能力的國際化工程技術(shù)人才成為工程教育改革的新課題。能源是“一帶一路”戰(zhàn)略的重要領(lǐng)域，培養(yǎng)能源動力類國際化的工程技術(shù)人才，是支撐“一帶一路”建設(shè)的迫切需要。課題組結(jié)合天津大學(xué)能源動力學(xué)科現(xiàn)狀及教學(xué)團隊在教學(xué)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(shù)人才協(xié)同培養(yǎng)模式；建立基于能源動力學(xué)科的高校聯(lián)盟；堅持教育國際化“引進來”與“走出去”相結(jié)合；構(gòu)建國際化培養(yǎng)體系。

［關(guān)鍵詞］一帶一路；能源動力學(xué)科；工程教育國際化

2013年，主席提出共建“絲綢之路經(jīng)濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”的戰(zhàn)略構(gòu)想，由此“一帶一路”成為我國高層次、全方位、戰(zhàn)略性和長期性的國家戰(zhàn)略，其核心理念是合作發(fā)展，以共同利益推動沿線各國經(jīng)濟發(fā)展、區(qū)域合作和人文交流[1]。該戰(zhàn)略的不斷推進，為我國高等教育國際化發(fā)展帶來了新機遇和新挑戰(zhàn)。“一帶一路”戰(zhàn)略的實施，將帶動沿線國家在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域的發(fā)展，需要大量的具有解決實際工程問題能力和科技創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才。因此，我國的工程教育必須經(jīng)過國際化的變革，將國際化人才培養(yǎng)的“供給側(cè)”與“一帶一路”沿線國家的“需求側(cè)”有效結(jié)合起來，培養(yǎng)具有國際視野、懂得國際規(guī)則的高質(zhì)量專業(yè)人才。

一、“一帶一路”背景下能源動力學(xué)科工程教育國際化的重要意義

“一帶一路”建設(shè)是個宏大的系統(tǒng)工程，合作范圍涉及多個行業(yè)和領(lǐng)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(lǐng)域綜合改革、推動高等教育內(nèi)涵式發(fā)展提供了重大戰(zhàn)略機遇[2]。能源是“一帶一路”建設(shè)的重要領(lǐng)域，2017年5月的《推動絲綢之路經(jīng)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(zé)任共同體和命運共同體，提升能源資源優(yōu)化配置能力，促進區(qū)域能源綠色低碳發(fā)展。能源合作成為推動“一帶一路”沿線國家深化合作發(fā)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(shù)、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(shù)國家傳統(tǒng)能源產(chǎn)量充足，具有深入推進能源合作的基礎(chǔ)，但生產(chǎn)技術(shù)和能源產(chǎn)品的利用和轉(zhuǎn)化處于落后階段，工業(yè)實力普遍薄弱，工程教育發(fā)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(jīng)驗和工程實踐技術(shù)，但是在新技術(shù)、新能源產(chǎn)業(yè)高速推進時期發(fā)展緩慢；沿線大部分國家正處于城市化、工業(yè)化進程中，對工程及工程技術(shù)人才存在較大的需求。因此，培養(yǎng)國際化背景下的能源動力專業(yè)的工程技術(shù)人才，有助于我國和沿線國家共同抓住新一輪能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和能源技術(shù)變革趨勢，帶動更大范圍、更高水平、更深層次的區(qū)域合作，為促進全球能源可持續(xù)發(fā)展注入強勁動力。

二、天津大學(xué)能源動力學(xué)科工程教育概況

天津大學(xué)能源動力學(xué)科是國內(nèi)最早從事能源動力人才培養(yǎng)和研究的學(xué)科之一，具有悠長的學(xué)科歷史。20世紀30年代，中國內(nèi)燃機和汽車工程教育的奠基人之一潘承孝就在北洋大學(xué)主講內(nèi)燃機學(xué)課程。1951年潘承孝、史紹熙等創(chuàng)辦了內(nèi)燃機專業(yè)，是國內(nèi)最早建立的同類專業(yè)之一，1953年和1955年分別成立熱工教研室和熱工實驗室。經(jīng)過多年的建設(shè)和發(fā)展，我學(xué)科先后成立了內(nèi)燃機燃燒學(xué)國家重點實驗室和中低溫?zé)崮芨咝Ю媒逃恐攸c實驗室，擁有多個國家級教學(xué)基地，如能源與動力工程國家級實驗教學(xué)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(shù)研究中心、地?zé)嵫芯颗c培訓(xùn)中心以及省部級協(xié)同創(chuàng)新中心等多個支撐平臺。在工程人才培養(yǎng)方面，我學(xué)科擁有覆蓋從基礎(chǔ)研究、新技術(shù)開發(fā)到成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用的完整研究體系和人才培養(yǎng)體系。近五年來，天津大學(xué)能源動力學(xué)科積極推進師生的國際交流，學(xué)生赴境外學(xué)習(xí)交流的人數(shù)多達數(shù)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(qū)的學(xué)生來校學(xué)習(xí)交流人數(shù)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(xué)科的畢業(yè)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(jīng)驗和技術(shù)，獲得了相關(guān)領(lǐng)域高度的認可與支持。依托于天津大學(xué)作為“一帶一路”高校戰(zhàn)略聯(lián)盟成員以及科學(xué)研究與人才培養(yǎng)的良好基礎(chǔ)，能源動力學(xué)科一直積極研究適應(yīng)新工科要求的能源動力類人才培養(yǎng)新體系，探索高校與企業(yè)實施產(chǎn)學(xué)合作育人的新途徑，創(chuàng)建“一帶一路”沿線國家的跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的長效合作新機制。