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清华大学钱学森班的理论力学教学实践
理论力学 动力学与控制基础 钱学森班 基础力学教学
2018/6/1
扼要介绍了给清华大学钱学森班讲授8年的 理论力学课及其升级课程``动力学与控制基础''的教学实践情况,分析了新时代学生基础差异化、教学要求多样化、学生成长需求个性化对教学的挑战,对新建课程的教学内容、体系、教材、考核等安排做了说明。
针对理论力学课程教学中传统黑板板书和PPT课件演示两种方式的不足,提出了一种基于平板电脑的新型课堂教学模式。文中介绍了该教学模式的基本组成及独特优势,并结合作者的教学实践给出了基于平板电脑的3种具体课堂教学方案,讨论了它们的优势和不足。
科氏惯性力实验装置与实验
理论力学 科氏惯性力 仪器研制
2017/10/15
介绍了自主设计和研制的科氏惯性力实验装置的构造、原理和特点,以及据此开设的科氏惯性力实验.该仪器的研制贴近教学实际,为理论力学课程开设科氏惯性力实验提供了必要的条件.十多年的教学实践表明,科氏惯性力实验内容精彩,呈现的力学现象奇妙有趣,能够加深学生对科氏惯性力概念的理解,收到了良好的教学效果.
冲击加载下42CrMo钢的动态力学性能及其本构关系
42CrMo钢 应变率效应 绝热温升 本构模型
2017/6/5
车轴作为高速列车走行部中的重要部件,不可避免地需承受冲击载荷作用。为研究车轴用42CrMo钢的冲击动态力学性能,对其进行了应变率0.001~4163 s-1范围内的压缩实验,结果显示42CrMo钢在高应变率下表现出明显的应变率效应,存在应变硬化以及一定的热软化效应。根据实验结果对Johnson-Cook模型中应变项和应变率项解耦,并引入绝热温升,得到改进的Johnson-Cook模型,改进John...
在激波管中实验研究了二维V形空气/SF6界面在入射激波和反射激波作用下的Richtmyer-Meshkov不稳定性发展规律。实验中采用细针约束肥皂膜的方法形成了精确可控的V形初始界面,利用高速纹影技术获得了受冲击的V形界面演化图像。通过改变初始V形界面顶角表征初始扰动振幅,获得了不同初始振幅条件下的波系和界面演化。结果表明,不同顶角下,入射激波冲击过后,界面形态表现出明显的差异,进一步导致反射激波...
一种超高温动态力学行为测试及原位图像获取方法
超高温 Hopkinson杆 双同步组装 高速摄像机
2017/6/5
提出了一种新的超高温(1600 ℃)动态力学性能测试及原位图像获取方法:在原有分离式Hopkinson压杆的基础上,利用加热源为MoSi2的超高温炉实现超高温环境,采用两个活塞组成双同步系统,利用高速摄像机记录动态变形过程。为了验证所提方法的可行性,以TC4钛合金和SiC陶瓷为研究对象,进行超高温动态力学性能测试,其中:在TC4钛合金实验中,应变率为2000 s-1,温度范围为20~1400 ℃,...
理论力学课程英译名称引发的思考
分析力学 经典力学 理论力学 教学改革
2017/5/9
现有理论力学课程英文名称普遍译成"TheoreticalMechanics".作者从课程发展的历史主线以及欧美惯用表述出发，提出对此译文的质疑，并进一步探讨分析力学在整个经典力学体系中的地位.针对我国现有理论力学教学现状，比较中美高校理论力学教学内容上的差异，呼吁在高校理论力学教学内容中增加分析力学的比重.在课程教学中，注重力学发展史主线的描绘，帮助学生树立力学学科的历史发展观，以进一步适应人才培...
基于3S学习模式的理论力学课程教学研究与实践
理论力学 3S学习模式 教学模式 教学改革
2016/9/20
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...
一类柱铰链动约束力问题的解答与探讨
动约束力 惯性力 达朗贝尔原理
2016/6/15
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.
关于Appell方程——分析力学札记之二十八
非完整系统 Appell方程
2016/6/15
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.
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.
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.
点的复合运动中相对运动的描述
理论力学 点的复合运动 相对运动方程 变换矩阵
2016/2/4
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...