系统动力学论文精选(九篇)

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第1篇：系统动力学论文范文

一、云环境下跨组织知识共享影响因素的分析

跨组织知识共享是一个包含多种影响因素的复杂过程，这些因素之问相互关联、作用，形成}一分复杂的递阶因素链叭基于国内外研究人员在知识转移影响因素方面的研究成果13-71并且考虑当前云环境对于跨组织知识共享影响，文章认为跨组织知识共享的影响因素主要包括两个维度的内容:知识提供方的知识共享促进机制以及知识接收方的知识共享促进机制(为了便于描述，文章用KP表示知识提供方，KR表示知识接收方)

1综合云能力

组织的云能力是文章为了研究云环境对于跨组织知识共享的影响引入的一个概念，是组织应用云计算技术和服务的能力，主要由云技术应用能力和云思维能力组成。技术应用能力是组织应用不同层次的云计算服务，并和组织已有信息系统或者TC资源整合的技术能力。在知识共享的情境下，云技术应用能力体现在知识共享过程中应用云技术或者部署应用基于云技术的知识管理系统的能力。云计算的按需计算特征使得组织的云技术应用能力越高，其TC相关成本就越有可能降低，越能够促进知识共享的绩效。云思维能力是一种意识，认为云环境能够延伸组织的TC能力的思维能力。在知识共享情境下，具备良好云思维的能力的组织可以更容易地在云环境中发现机遇，提高知识共享的效率。由于知识共享是一个交互的过程，在知识共享过程中，单独考虑某一方知识主体的云能力是不现实的，应从整体的角度去考虑知识共享双方适应和利用云环境的综合能力，即综合云能力。可以用一个简便的办法获得知识共享系统的综合云能力:综合云能力=佚口识提供方云能力+知识接收方云能力。

2相五信任程度

信任表示对对方承诺的可靠性以及其认真履行合作关系规定的义务的信任程度。在知识共享情境下，企业之问相互信任可以使对方感觉到受到尊重，从而更愿意将自身的知识与技术与其他成员共享ray M ark Easterby Sm iih等认为当知识提供方认为共享知识存在影响其竞争优势的风险时，知识接受方接受到知识将是无用或者质量不高的甚至根本接收不到任何知识共同样，如果知识接受方对于知识提供方没有充分的信任，则知识共享过程则是无效率的。和云能力一样，知识共享的效率依赖于知识共享双方相互信任的程度。

3知识复杂度

知识越隐性越复杂，越不容易通过编码的方式共享，为了能够达到有效的知识共享，知识提供方和知识接收方都需要支付更多的成本。一些实证研究也证明了知识的复杂性是影响组织知识转移的重要因素之一，并且认为知识的复杂性和知识转移负相关导。在文章中知识复杂度主要体现两个方面:知识提供者共享知识的复杂度、知识接收者回报知识的复杂度。

4吸收能力

知识吸收能力为相对于知识提供方，知识接收方认识、消化和应用新知识的能力，是一个相对的概念。目前大量文献已经论述了吸收能力的重要作用，并且现有的大多数证据都表明了吸收能力的增强能促进组织问知识转移，并且有助于增加企业内各部门之问相互学习的知识量。在文章中，吸收能力体现为两个方面:知识接收者对于共享知识的吸收能力、知识提供者对于回报知识的吸收能力。

二、云环境下组织问知识共享系统动力学模型

知识系统是智能型复杂自适应系统，知识共享是在受控环境中实现知识从拥有者到接受者的传播活动，是一种包含反馈的双向交流、缩小组织之问知识差距的过程，所以可以利用系统动力学方法对知识共享系统进行分析，许多文献也已经证明了组织问知识共享系统符合系统动力学建模的基本条件，可以用系统动力学方法进行建模仿真。

1模型限定条件

为了既能够接近于现实，又能够充分利用系统动力学理论和技术对云环境下的跨组织的知识共享问题进行深入的分析，本模型具体限定如下:

第一，知识共享系统的行为主体限定为知识提供方以及知识接收方。第二，将知识共享回报因素考虑进模型，并且限定于回报是以知识的形式体现的货币或者其他形式的回报不在模型考虑范围之向。知识提供方吸收回报知识的过程同样也是一个知识共享的过程，会受到相关因素的制约。第三，基于知识生命周期的理论队，对于组织来说，知识不是永远积聚下去的，当知识不再能够给组织带来任何价值的时候，就会被淘汰。

2系统边界的界定

系统动力学认为，内因决定了系统的行为，但是一个系统不可能是一个自给自足的、完全和外界隔离的系统，因此选择合理的系统边界和特定问题相关的外生变量是模型成功的关键。文章的研究对象是云环境下的组织问的知识共享系统。系统内存在两类主体:知识提供者和知识接收者;知识共享活动是一个双向的过程:知识提供方共享知识，知识接收方接收并回报知识。

3因果关系分析

在知识共享过程中，知识提供方的知识存量主要取决于知识创新、知识淘汰以及吸收知识接收方的回报知识，知识接收方的知识存量则主要由知识创新、知识淘汰和吸收共享知识所决定云环境下跨组织知识共享的因果关系图。

第2篇：系统动力学论文范文

【关键词】翼片；动力学；ADAMS；FLUENT

1.引言

空投滑翔体与飞机分离一段时间后滑翔翼展开。此时滑翔体具有较高的水平运动速度和一定的竖直运动速度，翼板在展开机构和在空气动力的共同作用下迅速展开，运动到极限位置与限位固定锁紧装置发生碰撞并锁紧。该过程是一个及其复杂的过程，在设计过程中，明确翼板的展开方式，掌握翼板的动力学参数，对翼板的结构设计具有重要指导意义。

本文对包腹翼展开过程进行了动力学分析，建立了动力学模型；通过对翼板流体动力学仿真计算，得到了翼板的流体动力方程。在此基础上，应用ADAMS建立了翼板展开过程的动力学仿真模型，通过仿真计算，得到了翼板在展开过程中的运动学和动力学参数。

2.系统动力学分析

2.1 坐标系

在分析过程中，由于开翼时间比较短，忽略系统纵向速度变化，并且假设滑翔体不动，受到系统运动反方向的气流，这样该系统就简化成一个二自由度系统，建立如图1所示的直角坐标系xoy。为了更方便进行动力学分析，采用广义坐标系θ1、θ2来描述该系统，其中θ1是翼片1的弦与竖直方向的夹角，θ2为翼片2的弦与竖直方向的夹角。A、B分别为翼片1和翼片2的质心。

3.动力学仿真

在ADAMS中建立模型，如图3所示。

仿真结果可以看出，展开过程中翼片2首先开始动作，绕两翼片的连接轴旋转展开，只到两翼片限位机构发生碰撞并锁定，在此过程中翼片1保持不动，当两翼片之间锁定之后，一起绕翼片1与滑翔体之间的轴旋转展开到位。整个过程用时0.18s，两翼片所受最大流体力分别为730N和623N，翼片展开最大角速度为1336°/s。

4.结束语

本文对翼片展开全过程的系统动力学特性进行了研究，得到了翼板的流体动力特性、运动学和动力学特性，为翼片结构的强度校核提供了输入，对翼片的设计和修改提供了强有力的技术支持，也为同类机构的设计提供了快捷的研究方法。

参考文献

[1]李莉，任茶仙，张铎.折叠翼机构展开动力学仿真及优化[J].强度与环境，2007，34（1）：17-21.

[2]谭湘霞.折叠翼弹性动力学分析[D].西北工业大学801教研室硕士学位论文，1999.

第3篇：系统动力学论文范文

论文关键词:高速凸轮机构动力学模型动力学仿真

0引言

高速凸轮机构中，由于构件的惯性力较大，构件的弹性变形及在激振力作用下系统的振动不能忽视，一方面它使得从动系统输出端的运动规律与输入端的运动规律存在差异，需要适当修正输入端运动规律，使输出端运动规律符合设计要求;另一方面，约束反力一直处于变化状态，了解约束反力的变化规律可为工程技术人员设计轴承和构件尺寸提供设计数据。

1凸轮机构动力学模型的建立及其动力学方程式

为了简化计算，通常将构件的连续分布质量看作是集中在一点或若干点的集中质量，用无质量的弹簧来表示构件的弹性，用无质量、无弹性的阻尼元件表示系统的阻尼，并忽略一些次要的影响因素，从而把凸轮机构简化为由若干无弹性的集中质量和无质量的弹簧以及阻尼元件组成的弹性系统。图1为偏置尖底直动从动件盘形凸轮机构及其动力学模型。滚子和凸轮轴因刚性大可不计其弹性变形。弹性系统的运动微分方程为:

中E为从动件材料弹性模量，A为从动件截面积，1,为从动件长度;

在不考虑工作载荷对凸轮机构输出件运动规律的影响，并忽略阻尼和锁合弹簧的弹簧刚度的情况下，该弹性系统的运动方程式简化为:

2凸轮机构运动学仿真

利用Matlab语言对凸轮机构进行运动学仿真。假设凸轮轴采用铸铁，滚子采用青铜材料，从动件采用45钢(E-----206GPa,p=7850kg/m3，直径为20mm,长度为1000mm，则m=2.46k,kf=6.5Xl0’N/m,忽略锁合弹簧的弹簧刚度和系统阻尼系数，得到系统固有频率为:

由于当激振频率与系统固有频率之比大于等于0.1时，成为高速凸轮，取激振频率为800rad/s.

摆线运动规律的加速度曲线没有突变，理论上不存在冲击，故常用于高速凸轮机构，下面运用摆线运动规律来求解动态下从动件的实际运动规律。摆线运动规律的位移方程式为:

根据式(2)、式((4)、式(5)解微分方程，利用Matlab得出其理论和实际的运动曲线，见图2.中国-从图2中可以看出，实际输出曲线和理论输出曲线存在一定的偏差。将式(2)中的从动件输出端位移y，改为摆线运动规律，解微分方程求出从动件输人端位移y，从而对凸轮轮廓进行适当修正，使实际输出曲线尽可能接近摆线运动规律。修正后凸轮轮廓曲线为:

3凸轮机构动力学仿真

由于凸轮机构为负配置，压力角a公式为:

分别对实际输出曲线方程进行一次和二次求导，由于凸轮机构为负配置，推程时的压力角大于回程时的压力角，因此推程时凸轮所受的力大于回程。在不考虑静态力的作用下，利用Matlab软件进行编程，得出凸轮轴推程时所受力的变化规律图，就可满足设计轴承和构件尺寸的需要。

图3为从动件作用于凸轮轴上的力随时间的变化规律。从图3中可以看到，凸轮轴在从动件运动方向上所受的力远远大于在其垂直方向上所受的力，凸轮轴在径向要承受很大的力，因此增加凸轮轴的刚性可以在很大程度上提高凸轮机构的动态性能。

第4篇：系统动力学论文范文

论文关键词：挡泥板，模态分析，拓扑优化，HyperWorks

 

0 引言

汽车覆盖件在拉延成型时，由于其塑性变形的不均匀性，往往会使某些部位刚性较差。刚性差的覆盖件受振动后会产生空洞声，用这样零件装车，汽车在高速行驶时就会发生振动，造成覆盖件早期破坏，因此覆盖件的刚性要求不可忽视。如图1所示，为某国产轿车的挡泥板模型。挡泥板作为汽车覆盖件的一种，在实际应用过程中发现其刚度不够而导致故障，必须予以提高。鉴于此，在Solidworks中建立实体模型，在HyperWorks环境中对该挡泥板进行了有限元建模和模态分析，得到此覆盖件的固有频率以及相应振型，并运用HyperWorks的结构拓扑优化技术对该发动机罩进行了拓扑优化分析，得到最优的加强筋布局，并重新建模，然后对新模型进行模态分析机械论文，发现优化之后的结果提高了该覆盖件的低阶固有频率。

图1 挡泥板的三维实体模型

1 挡泥板模态分析

1.1 模态分析基本理论

模态分析是动力学分析的基础，模态分析的最终目的是确定描述结构动态特性的固有频率、阻尼比以及振型等参数，为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。

N自由度无阻尼系统的自由振动可表示为：

（1）

由于弹性体的自由振动可以分解为一系列简谐振动的叠加，因此可设式(1)的解为:

（2）

式中,实数,为简谐运动的频率;任意常数。

将式（2）代入式（1）得：

（3）

将它展开可得到关于的n 次代数式:

（4）

频率方程的n个根均为正实根,它们对应于系统的n个自然频率,假定各根互不相等,即没有重根,由小到大按次序排列为

（5）

将求得(r=1,2，n)分别代入方程(3)求得相应的，这就是系统的模态向量或振型向量。

1.2 挡泥板有限元模型模态分析结果

图2 挡泥板有限元模型

在Hypermesh中对结构件中进行有限元网格划分，根据挡泥板为板壳结构的特点，采用了高精度的四边形单元和三角单元进行网格划分，得到的单元总数为1258个，刚性体单元2个，节点数为1976个，其中四边形单元1200个，三角形单元58个论文开题报告。挡泥板有限元总成模型，如图2所示。

对结构件单独进行动力学模态计算时，结构件的弹性模量为2.06GPa ,泊松比为0.3,材料密度为7900kg/m3，挡泥板的厚度为0.3mm，在结构件的两个螺孔处通过刚性单元建立约束条件，约束其6个自由度,然后在OptiStruct 中进行动力学振动模态的计算, 提取前6阶模态频率。同时在HyperView中浏览相应的模态振型,得到前6阶模态频率,其模态振型依次如图3所示。

图3 挡泥板初始模型的前六阶模态振型

由模态分析结果可知，第1阶频率（整体弯曲）为43.61Hz。而实际工作环境中要求该挡泥板的第一阶固有频率不得低于50Hz，因此不符合条件，这是导致故障的直接原因。提高挡泥板的刚度，可考虑在发动机罩上设置加强筋，提高低阶模态频率，增加挡泥板的刚度。因此，在设计方案的优化过程中，根据实际制造工艺以及成本控制的要求，通过优化挡泥板加强筋位置，提高低阶固有频率，增加挡泥板的刚度。

表1 挡泥板前6阶固有频率

阶次

固有频率(Hz)

1

43.6

2

68.7

3

98.27

4

110.9

5

154.7

第5篇：系统动力学论文范文

关键词：复杂系统；城乡空间；城乡关系；城乡空间统筹规划

中图分类号：F294；N94 文献标识码：A

1 引言

近十几年来，伴随社会主义市场经济的快速发展和经济的高速增长，我国城镇化进程逐步加快，城镇化水平日益提高。从1978年到2011年，城镇人口从1.72亿增加到6.9亿，城镇化率从17.92%提升到51.27%。但同时，在我国的城镇化进程中仍然存在诸多矛盾，如城镇体系发展不协调、大城市人口过度集中，资源环境承载力受到严重考验，小城镇建设遍地开花，相同职能类型的城镇重复建设，同时广大农村地区建设滞后，城镇化进程对资源消耗过大，对环境生态的破坏严重等。在此背景下，党的十报告明确提出，要坚持走中国特色新型城镇化道路。

新型城镇化是以城乡统筹、城乡一体、产城互动、节约集约、生态宜居、和谐发展为基本特征的城镇化。推进新型城镇化建设，实现城乡统筹发展，首要任务是城乡空间一体化规划。规划是城乡一体化的龙头，是基石和前提。从本质上看，新时期城乡空间一体化规划应是以优化“城乡关系”为重点的城乡空间融合规划，其基础工作则是认识城乡空间的复杂性。城乡空间复杂性的研究起源于城市空间复杂性的探索，作为以非农业产业和非农人口集聚为主要的居民点，其“复杂的非线性”空间特征早在上世纪50年代就被提及[1][2]，但直到80年代非线性科学和复杂科学理论和方法不断应用于城市系统领域，才真正开始形成复杂城市系统研究洪流。由于过分追求城市发展而导致城乡用地矛盾及空间利用“破碎化”等问题，城乡关系优化及城乡空间统筹被提上日程。因此，城乡空间复杂性研究角度也由城市扩展到了城市—乡村。

然而由于多种原因，我国城乡统筹发展及城乡空间一体化规划仍然面临着城乡关系的恶化和城乡空间分离的挑战。在此背景下，理论和方法论上的探索与创新成为推进城乡统筹发展、落实研究重点和突破研究难点的关键。基于此，文章对国内外城乡系统空间复杂性的相关文献进行详尽梳理，以厘清城乡空间复杂性的研究脉络，为今后进一步研究提供借鉴。

2 城市空间复杂性研究进展

2.1 国外城市系统空间复杂性研究综述

追朔其研究源流，有四个主要支流倍受关注：一是分形城市，兴起于20世纪80年代，与异速城市保持研究逻辑同构；二是元胞城市，崛起于20世纪80年代中期，最早追溯到70年代，与动力城市及网格-主体城市存在一定渊源；三是分形与元胞城市于90年代合流[3]，统一于自组织城市研究主流；四是非线性动力学的发展，和复杂网络理论的兴起，为传统城市网络系统复杂性研究提供新的视角和方法支撑，从而奠定了复杂网络城市研究流派。

（1）异速城市。早在20世纪50年代，Clark就发现城市人口密度距离衰减的负指数律（Clark定律）[1]，此后许多学者如Noroll[2]、Smeed[4]、Nordbeck[5，6]、Gould[7]、Dutton[8]、Lo[9]等纷纷通过实验研究证明：城市人口和城市用地之间满足幂指数关系，即城市扩展存在异速生长现象，系统建立了系列城市异速生长函数，其中以Smeed的城市人口负幂律模型和Nordbeck-Dutton的城市人口-面积幂指数模型最具影响力，为此Clark模型的负指数律受到广泛置疑和批判，尤其是与异速生长律同构的分形学派。近年，我国一些学者（陈彦光、刘继生）通过数理推导，统一了幂式异速生长关系与负指数人口分布之间的逻辑不兼容，从而将城市系统纳入简单性与复杂性的对立统一体系中[10]。

（2）动力城市。从20世纪60年代末开始，人们开始意识到基于牛顿力学的传统静态空间模型（如引力模型、潜力模型、空间扩散模型、距离衰减模型等）不能有效解释城市自组织的动态演化过程。因此，城市系统的动态演化过程和行为机制受到广泛重视。1969年，美国麻省理工学院J.W.Forrester率先将系统动力学引入城市结构变化研究，创立城市系统动力学模型（Urban Dynamics），即构建一系列反馈城市系统要素关联的微分方程；1971年，A.G.Wilson引入最大熵原理，改造Lowry模型，构造了城市动态学模型，即构建一组展示城市突变的非线性方程[11]。二者开创和引领动力城市研究潮流：一方面，大量学者从系统动力学视角，系统开展了城市人口、经济、环境、资源、生态等子系统的相互作用机制及可持续发展预测研究；另一方面，一些学者运用突变论、协同学等全面揭示了城市空间变化的动力学过程，如Amsin的城市突变方程和Weidlich & Hagg的区域迁移动力学方程[12]。

显然，动力城市模型研究多以系统构成要素的关联反馈为主，缺乏位置、距离等空间要素的考量，无法有效反映城市空间的动力演化过程；部分模型尽管开始考量时空变量，但多以宏观尺度为主，缺乏对个体行为和微观结构引致的空间变化分析。这为后来的复杂城市系统研究提出新的课题：如何从宏观到微观、从系统要素关联推演到城市空间演化？也相应促使分形城市和元胞城市研究的孕育和萌发。

（3）分形城市。分形城市源于分形思想的城市形态、结构的模拟与实证研究，其历史可追溯到20世纪初的城市统计分析，但最终奠立分形城市研究的是Mandelbrot B.B.[13]，随后Batty M.及Longley P.A.于20世纪80年代中期至90年代中期，长期全面地对城市及城市系统的内部空间结构展开分形理论和实证研究[14][15]，系统奠立全新的分形城市研究的理论体系和计算模型。近年，分形城市研究领域不断扩展，从城市内部形态向内逐渐细化至城市建筑，向外逐渐扩展到城市体系：微观层次——城市建筑分形，主要运用分形几何学，从建筑审美和城市设计视角，解析城市公园、城市街区、家居环境、建筑外观等建设和设计理念的“最优形态”。中观层次——城市内部分形，研究最为广泛，内容涉及城市边界、景观、人口及城市化、土地利用、经济、交通网络结构等方面[16]。宏观层次——城市体系分形，以城市等级规模、空间作用、中心地体系为主[17]。

（4）元胞城市。元胞思想应用于城市系统研究历史已久，早在上世纪50年代～60年代就有学者零星运用CA计算模拟城市土地利用和交通发展过程[18]。70年代末，Tobler将CA模型引入地理学，创立“细胞地理学”[19]，并率先实证模拟了美国底特律城市扩展过程。受其影响，80年代中期美国的 Couclelis和英国的Batty等人，率先在城市动态模拟领域开展CA理论和实证研究[20][21]，引领一些学者在城市规划领域作了尝试性及至深入性的应用和扩展。90年代以来，随着GIS技术日益成熟，GIS-CA模型成功实现融合，学术界掀起一股CA城市系统研究热潮[22]，研究内容集中于城市系统形态生长、土地利用、城市景观、位序-规模等领域[23]。

（5）自组织城市。从上世纪80年代开始，系统论、耗散结构论、协同论、混沌论、分形理论、人工智能-生命理论、自组织临界论、自适应系统论等复杂科学理论与方法不断应用于城市-区域系统复杂性研究，分形和元胞城市渐趋合流，形成自组织城市研究学派[24，25]，集中于耗散城市[26，27]、协同城市[28，29]、混沌城市[30，31]、自组织城市[32，33]、智能城市[34，35]、网格-主体城市[36]等领域。

（6）复杂网络城市。上世纪90年代开始，全球化和地方化交织，世界城市系统研究转向网络化视角[37]，从空间实体流（全球航空流、货运流、城际交通流、城市-区域人口流等）[38]和虚拟流（互联网、信息流、社会网络、通讯网络、技术研发区位和扩散、生产业网络等）两个方面[39]，揭示城市系统关联的网络复杂性研究成为热潮。Taylor构建“连锁网络模型”（Interlocking Model），通过跨国生产企业空间联系实证分析，得出全球城市网络的组织方式仍为等级或位序的“累积”[40]。近年来，随着图论和统计物理的融合，复杂网络理论取得大发展，一些学者从城域（城市内部）和城际（城市体系）两大视角，从交通联系（交通网络、交通流）、社会联系（人口迁移）、企业联系（公司交流、企业合作）、信息交流和创新扩散（因特网、电话呼叫、技术交流、创新扩散等）等方面，将复杂城市系统抽象为复杂网络，系统分析了城市系统网络拓扑连接的复杂性规律[41]，如无标度性、小世界性等的验证，脆弱性或鲁棒性评价及控制，以及动力学演化与传播特征等。

2.2 国内城市空间复杂性研究综述

国内城市空间复杂性研究集中于两大视角：一是哲学思辨和定性描述，借鉴复杂科学理论和方法，架构城市系统的复杂性理论体系，揭示城市系统的非线性、自组织性、突变性等复杂性规律[43，44]；普遍认为城市是一个极为复杂且处于动态变化中的巨系统，表现出非平衡性、多尺度性、多层次性、不确定性、非线性、突变性、自组织性、自相似性、随机性、无序与有序交互性等复杂性质[45，46]。二是计量分析和模型模拟，或者通过实证分析揭示城市空间结构复杂性，或者创新性建立城市空间演化模型，成为当前研究的焦点和前缘[47，48]。

与国外一样，国内城乡空间复杂性计量研究也以城市系统研究最受关注，成果最为丰富，形成两大阵营：城市内部和城市体系，但主要为城市地理学家所关注，与国外的多样研究学科背景不同。同时，研究的内容也相对较窄，主要集中于空间结构[49]和空间演化[50]复杂性研究两个方面。前者侧重于借鉴分形理论、元胞自动机等复杂科学理论，从城市内部景观结构、土地利用、人口分布、交通网络以及城市体系空间形态、分形体系、等级结构、网络联系等方面，揭示城市系统空间结构的复杂性，以分形城市、分形城市体系和元胞城市为代表[51]～[54]。后者侧重运用突变论、系统动力学、灰关联系统、自组织理论、复杂适应系统论等复杂科学理论，开展城市空间演化过程（相变及突变）和动力机制（自组织和他组织）的定量研究和模拟预测，如动力城市[55]、自组织城市[56]和主体城市[57]。

研究方法上，以静态数学模型[58]（等级体系标度模型、城市统计模型、引力-熵模型等）、动态演化模型[59，60]（城市空间动力学模型、异速生长模型、网络动力学-细胞城市模型、分形城市模型、自组织城市模型）和智能模拟模型[61，62]（多主体模型、遗传算法、虚拟城市模型等）为主，内容涉及城市土地利用、交通网络、城市规划、人口分布和迁移、景观结构、城市环境、城市就业和居住、城市体系及等级规模分布等方面。张新生归纳城市空间增长的动力学机制，建立基于个体行为的城市空间动力学模型，实现威尔逊模型的扩展[63]。孙战利将主体（Agent）引入控制因素层和动态交通层，构建了城市动态演化模型，实现了宏观与微观、空间变化与属性变化相结合，面向对象的软件系统，并在GIS的支持下，对美国Ann Arbor城动态发展进行了模拟[64]。陈彦光借鉴自组织理论，提出城市系统复杂性检验的三大判据：分形结构、Zipf定律和1/f噪声[65]，并系统运用分形理论，实现实空间-相空间-序空间的统一，构建了系列蕴含静态和动态、功能和结构、自上而下和自下而上、模拟和预测于一体的分形城市系统模型：引力模型及推广模型、异速生长模型、空间动力学模型、等级规模模型、自组织演化模型等[66]。

3 城市—乡村空间复杂性研究进展

3.1 国外城乡空间复杂性研究综述

长期以来，人们通常只是将城市和农村孤立起来分析，城乡关系研究薄弱。上世纪末，一些学者纷纷呼吁重视（城乡）关系复杂性研究，认为关系（经济联系的复杂性）及其空间结构（景观的复杂性）的复杂性规律研究应成为经济地理学研究的重点范畴，经济实体及其相关作用关系所引起的经济地理发展和变化过程应成为研究的中心[67]。

直到近年，以城市为依托的中心发展型面临突出结构性问题和缺陷，城乡之间缺乏有效和有序的联系，表现为“脱臼的经济”（Dislocation Economy）形式，人们才开始重视城乡关系复杂性研究。研究内容集中在“城乡对立”（Urban-rural Independence）[68]、“城乡互动”（Urban-rural Interaction）[69]和“城乡互助”（Urban-rural Partnership）[70]等方面，研究视野和切入点多集中于发展中国家（地区），或许是发达国家的城乡一体化已经成为“过去完成时”。人们普遍认为发展中国家的城市-区域问题呈日益复杂的态势，解决这种复杂城乡关系失调问题的根本路径是实现“乡村-城市关联观”（Rural-urban Linkage Approach）[71，72]。Cooke[73]、OECD[74]、Murdoch Jonathan[75]等人则从城乡关系网络视角，明确提出城乡协调发展的“网络”化模式。

但这种城乡关联复杂性的研究范式多停留在定性描述上，对空间的关注相当有限，更多的只是在城乡经济社会差异（社会问题、健康卫生、政策体制、意识形态等）、经济社会要素流动（人口迁移、产业联系、资源和资本转移）等方面部分提及城乡关系作用的复杂性问题[76]，专门而系统的空间复杂性研究主要集中于城乡交错带（边缘区），普遍揭示出其空间结构的动态过渡性、人口社会学特征多元化、经济发展复合型、土地利用多样化等复杂性特征[48]，以McGee的亚洲城乡一体化“Desakota”空间研究为代表[77]。

3.2 国内城乡空间复杂性研究综述

城乡关联是一个泛合的概念，涉及社会学、规划学、地理学、经济学、人口学、生态学等众多学科。研究视角集中于空间区位关系（地理学）、工业-农业关系（经济学）、市民-农民关系（社会学）、斑块-基质关系（生态学）四个层面[78]。地理视角上的城乡研究倍受关注，成为热点，已经形成理论和实证、定性和定量、时间和空间的研究范式。研究理论涉及城乡融合论、城乡协调论、城乡一体化论、统筹城乡发展论、城乡网络化发展论等[79-81]；研究区域触及中国和外国、东部和中部、西部、发达和欠发达地区、城镇密集区和非密集区、沿海热点地区和少数民族地区等[82-84]；研究时间尺度以建国以来为主，并考虑信息时代和数字时代的影响[85-86]；研究方法以定性居多，定量研究不多，以关联协调模型为主[87，88]；研究内容主要从城乡联系和作用切入，涉及城乡关联的历史演进、空间差异、影响因素及动力机制、协调对策及发展模式等[89-91]，总体存在两个研究倾向：一是不考虑城乡地域空间差异性，研究二者相互关系的发展变化，忽视城乡关系的空间复杂性；二是研究城乡关系的静态空间分异与组合，而忽视其地理变化过程的自组织性。

4 结论与研究展望

城市和乡村的历史渊源决定了城乡关系的不可分割性，工业化和社会化发展使得二者在空间上越来越隔离，同时也在城市和农村内部产生了一系列的问题，为了解决各自的发展问题，最终需要回归到二者的统一，新型城镇化和城乡空间统筹规划就是对这种诉求的回应。当前，在国内掀起新一轮城乡统筹规划热潮的背景下，城乡空间统筹研究具有十分广阔的研究前景，我国幅员辽阔，各类城市与乡村所处社会经济背景迥异，也为国内城乡空间复杂性研究提供了广泛的研究案例。本文通过对国内外城乡空间复杂性文献回顾与梳理，得出以下结论：

（1）从城乡空间复杂性研究角度来看，城市空间成为中心，乡村空间“被边缘”。无论是国外的自组织城市（耗散城市、协同城市、混沌城市、分形城市、细胞城市、沙堆城市和主体城市），还是国内的分形城市、自组织城市、元胞城市、虚拟城市、城市系统动力学、城市地理空间系统，多是借鉴系统科学和非线性科学的理论和方法，“从区域论城市”，对城市体系（inter urban）和城市内部（intra urban）空间复杂性展开理论和实证分析，作为区域的重要载体——乡村往往处于从属地位，甚至沦落到被忽略的边缘。城市—乡村空间复杂性研究仍处于呼吁和倡导的阶段。

（2）从城乡空间复杂性的研究方法来看，方法集成综合研究不强。分形理论和CA模拟技术的融合以及在协同论、耗散论和混沌论的基础上发展起来的自组织理论，虽体现了学术界集成各种方法和技术对复杂城乡空间研究所做出的努力，但在具体的子系统或子集要素研究中多借助分形理论、空间句法或系统动力学的某个单一理论，综合多学科、多理论对城市多要素和多系统的空间关联分析不足。而且，传统的研究多是从某一个时间断面进行考察，而对于城乡空间动态变化描述和模拟则需要新的方法和模型进行补充。

（3）从城乡空间复杂性的研究内容来看，今后城乡空间统筹研究需要从以下几个方面展开和深化：①城乡关系空间复杂性研究。新时期城乡空间一体化规划以优化“城乡关系”为重点的城乡空间融合规划，当前，尽管许多学者已经意识到城乡关系是由物质、经济、人口迁移、社会、服务供应、政治行政联系相互关联、共同作用的构成的一个动态网络系统，具有复杂性，但城乡关系的空间复杂性研究几乎空白，只有部分学者涉足城乡耦合、关联、协调的非线性规律和城乡关系空间演化的动力机制；②城乡空间自组织演化机制与模拟。已有不少西方学者建立了相关模型解释城市空间自组织演化机制。而对于城乡空间演化过程的分叉与选择、混沌与有序、渐变与突变、竞争与协同、集中与分散等作用机制讨论，利用开放性、非线性、不平衡、环境选择等原理对自组织临界性、相变性等过程的逻辑、实证和类比判据将会是以后研究的重点。加强对城乡空间生长的模拟将会更理性把握城市空间拓展的方向、范围、规模，解释城市变迁的内在动力，透视城市化的本质，更好预测控制城市的发展；③城乡关联空间复杂性研究。以城乡道路网为载体的城乡关联空间的复杂结构正逐渐被管理学、物理学等学科认识，打开地理学研究主页，从网络关系系统科学角度，探索城乡关联系统的空间自组织运行规律、交往协同演化机制的复杂性研究还相当薄弱；④城乡社会网络空间复杂性研究。基于复杂科学理论，对城乡人口空间分布，市场网络分形，交通网络对区域经济发展等方面的研究需要深化，特别是信息要素空间传播、职业流动和社会资源关系等虚拟城乡社会网络，更需填补研究的盲区。

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Research Progress of Domestic and Overseas

Urban-rural Spatial Complexity

DUAN De-zhong1， LIU Cheng-liang2

（1.College of Urban and Environmental Science， Central China Normal University， Wuhan 430079， China； 2.Institute of Innovation & Strategic Studies，East Cina Normal University， Shanghai 200062， China）

第6篇：系统动力学论文范文

关键词：航空航天专业;人才培养模式;课程体系

中图分类号：G641 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2015）30-0145-02

引言

航空航天代表了科技和工业发展的最前沿，是促进国家科技发展、满足经济建设、增强国防安全和加快社会进步的重要力量。加强航空航天类高校教育，培养一批具有高素质、创新能力的航空航天类专业人才是服务我国战略发展的必然需求。航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础，培养适应国际竞争的航空航天类本科人才，是我国航空航天科技发展的关键。当前，以美、俄为代表的航空航天大国都建设了自己特色的航空航天专业院系，开展了多年的教学实践，具有丰富的经验。论文旨在通过材料的梳理，了解国外航空航天专业人才培养模式，对国际一流大学航空航天类专业设置、课程安排、学生培养特点等方面进行研究，从中总结经验，为国内航空航天类专业教学教改提供参考。

一、国外著名航空航天院系

（一）美国著名航空航天院系

美国是世界上航空航天类研究最发达、人才培养最成功的国家，其人才培养主要依赖其国内的大学。比较有代表性的有麻省理工学院和斯坦福大学。

麻省理工学院航空航天类教学与科研由航空航天系负责，下设三个部门，分别是信息部、航空系统部、飞行器技术部。信息部分主要研究航天系统有关的信息获取、处理、传输技术，如卫星通信、高空侦察、空中通信、集成防御系统等，负责教授导航、制导、控制、通信、网络、实时软硬件系统等课程。航空系统部门主要研究航空航天高复杂性系统的设计、制造、操作方法，教授最优化方法、故障诊断、系统容错等课程，建有人机实验室、空间系统实验室、国际空运中心、操控台研究中心、复杂系统研究实验室等。飞行器技术部门负责计算方法、流体力学、推进技术、材料科学、结构技术等的研究和教学，建有宇航计算设计实验室、空气涡轮实验室、宇航微小结构协会、空间推进实验室、先进材料和结构技术实验室等。

斯坦福大学航空航天系隶属于工学院，承担航空专业的教学科研任务。该系的研究领域包括空气弹性变形及流体仿真、飞行器设计与控制、应用航空动力学、空气声学计算、流体动力学计算、动态系统计算、机器人控制、复杂材料与结构、湍流模拟、推进、高超声速流体、导航、控制系统辨识与优化、卫星工程、湍流与燃烧等。

（二）俄罗斯著名航空航天院系

俄罗斯也是航空航天强国，开设航空航天专业的主要学院有莫斯科国立航空学院、西伯利亚国立航空航天大学。莫斯科国立航空学院建于1930年，拥有12个学院，56个系，128个实验室，3个设计局，几个计算机中心，一个实验工厂，一套运动航空训练设施，一个莫斯科附近的飞机场，两个科研机构（应用力学和电气力学，低温研究）。该学院通常以数字编号代替学院名称，从一院到十二院分别为航空工程院、发动机院、控制系统院、信息与电力院、无线电电子学院、经济与管理院、航空航天院、机器人与智能系统院、应用数学和物理院、应用力学院、人文科学院、预科院。西伯利亚国立航空航天大学拥有空间研究及高技术学院和航天技术学院，设置了飞机制造系、航空发动机与能源装备系、飞行器管理系统系、航空导弹技术系、飞行器无线电技术系统系。

（三）欧洲著名航空航天院系

英国帝国理工学院在其工学院设置了航空系，主要负责飞机设计制造方面的研究与人才培养，包括航空动力学与航空结构学两个研究方向。航空动力学方向包含流体基础、航空飞行器设计、控制、生物医学、环境与工业关系等方面的研究。航空结构学方向包括计算力学、冲击与损伤、复合材料等方面的研究。

法国国家高等航天航空学院已经有90多年的历史，它位于欧洲航天业发展的中心地带，致力于培养顶尖的技术工程师，在研制协和式客机的工程师当中，有许多就是从法国高等航天航空学院毕业的。学院下设5个系和一个研究中心，分别是空气动力学、能源、推进系、结构与材料力学系、光电子与信号系、语言文化艺术系、航空宇航中心。

二、国外著名航空航天院系专业设置与课程体系

（一）学位与专业设置

国外著名航空航天院系多数是本科四年，研究生二年，英国有本科3年，研究生1年。俄罗斯不同，如莫斯科国立航空学院预科1年、本科4年、硕士2年、博士3年。在学位设置上，各个院校有所不同，归纳起来，主要有工学学士、航空航天工程学士、航空工学学士、航空航天工学学士、航空工程理科硕士、航空航天工程学士、航空与宇航工程学士、航空学理科硕士、航空与航天学理科硕士、机械与航天工程理科硕士。

（二）国外著名航空航天院系课程体系

麻省理工学院（MIT）航空与航天专业是美国同领域中最有名的专业，其人才培养理念和课程设置世界闻名。MIT航空与航天系设有两个本科专业方向：航空与航天科学工程专业和航空与航天信息科学工程专业，两个方向的课程设置都建立在航空航天基础（核心）课程上，下面分别以A和B代指这两个专业。课程主要包括全校统一要求课程和系课程构成。全校统一要求课程包括基础科学课程（6门）、人文、艺术、社会科学课程（8门）、科学与技术限选课程（2门）、实验课程（1门）;系课程包括系核心必修课程、专业课程、试验与进展课程，其中系核心必修课程包括一体化工程I、II、III、IV，计算机和工程问题求解引论，自动控制原理、动力学、随机系统分析、微分方程;专业课程中专业A包括空气动力学、结构力学、推进系统引论、航天工程中的计算方法，专业B包括航天系统的评估与控制、数字系统实验室介绍、实时系统与软件、交互系统工程、人为因素工程、自主决策原理;试验与进展课程包括飞行器工程、空间系统工程、试验项目I、试验项目II、飞行器进展、空间系统进展I、空间系统进展II。

（三）学时学分要求

1.学分组成。课程学分组成考虑教学环节，如MIT飞行动力学课程，总学分12分，构成包括课堂3分、实验1分、预习和复习8分。另外还有无学分课程，课程必修但无学分，如普林斯顿没有学分制、强调上课门数，斯坦福大学基础课程要求5门航空航天基础课程，专业课程4选3。英国大学一般不设立学分制，所有学生都按部就班完成规定课程的学习。

2.学分要求。美国大部分学校有明确的毕业学分数要求。如MIT航空航天工程系根据培养计划设课程学分，又分成4类，分别是核心课（core）108、专业领域课（professio-

nal area）48、实验和综合应用（experiment and Capstone）30、非限制性选修课（unrestrictived elective）48，总学分大于234学分。但是在学分数量并不统一，差异很悬殊，如密歇根128学分、MIT大于234学分、宾州州立132学分。航空航天专业必修课比例很高，有的高达90%以上，如斯坦福、佐治亚理工、普渡。另外还有只要求课程而不要求学分的，如普林斯顿毕业要求共36门课。

3.学时要求。有些大学要求学时达到一定数量，如悉尼大学本科至少192学时，研究生核心课程和选修课程，至少144学时。斯坦福大学研究生基础课程设置门数要求，其他按学时要求，数学（6个学时）、技术选修（12学时）、人文社科类选修（45学时）。

三、国外著名航空航天院系专业培养特色

归纳起来，国外著名航空航天院系在专业培养上具有如下特色。一是国外著名大学航空航天专业设置宽、窄各有特色。美英等专业设置以宽口径、大类培养为主，基本不针对特定航空航天器划分专业，学生专业方向只是体现在个别课程的选择上。俄罗斯、乌克兰等的专业划分细而精，如莫斯科国立航空学院几乎整个大学的院系专业就代表了航空航天器的各个不同部分，专业面向具体而明确。二是国外著名大学航空航天专业课程体系具有少而精且多样化特色。美英等课程每学期课程数量相对较少，但课业工作量不少。学生毕业所需学时学分也不少。美英等航空航天专业的课程必修多、选修少，完全学分制的作用并不明显，反映了航空航天专业的特殊性。课程学习课内外并重，还有较多实践环节、交流讨论、项目设计等。课程的环节丰富多样（如剑桥）。教授授课。三是注重通识教育与专业教育的结合。在通识教育上，在课程设置中有重视科技写作、科研道德规范、表达与交流、团队协作、人文素质培养和工程师就业指导。在专业教育上，强化多样化实践环节、注重专题课程和生产实习。四是注重综合素质和个性化培养。例如南安普敦大学设置有工程管理与相关法律的必修与选修课程，让学生学习在工程实践中如何领导团队、进行项目管理与风险评估、做出决策以及熟悉与之相关的法律知识。还会从工业部门请来客座教师来协助授课，并安排有相应的实践环节。针对个性化培养需求，在课程设置上具有较大的选择基数。

四、总结

航空航天类本科人才是高层次航空航天类人才的基础，是航空航天类研究生人才的后备军。论文主要对国际一流大学航空航天类专业学位与专业设置、课程体系、学时学分要求点等方面进行了梳理，总结了人才培养特色，为国内航空航天类专业建设和教学教改提供参考。

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第7篇：系统动力学论文范文

自80年代联结主义范式兴起以后，符号主义和联结主义成为认知科学的两大基本范式，由于两大范式建立在功能主义计算假设和联结主义假设之上，受到一系列质疑。随着最近十年一些有关动力系统理论文献的问世，一种新的关于认知科学的基础理论似乎在逐步形成，例如，格罗布斯（Globus 1992），罗伯特森（Robertson 1993），西伦（Thelen）和斯密斯（Smith 1994）的文章和著作希望发展一种对认知更好的动态的理解进路。特别是冯盖尔德（van Gelder）和波特（R.Port）(1995)年出版了一本关于认知科学的动力理论的书：提出认知科学的动力学研究进路（It’s about time:An overview of the dynamical approach to cognition，Mind as motion:Explorations in the dynamics of cognition， Cambridge， MA， MIT），被作为认知科学第三种竞争范式的宣言。此书引起了较大凡响，如华盛顿大学伊莱斯密斯（C.Eliasmith）1996年发表了《第三种竞争范式：对认知的动力理论的批判性考察》，其后也有其他人的热烈讨论。

冯盖尔德针对80年代以后符号主义、联结主义范式所产生的困难，提出他的动力学假说（Dynamicist Hypothesis）。对于认知科学中的时间、构架、计算和表征等概念都提出了不同的解释。冯盖尔德把纽厄尔（Newell）西蒙（Simon）的计算主义假说或说物理符号系统假说：

“自然的认知系统在物理符号系统的意义上是智能的。”

相关的，期望用动态眼光理解认知的还有丘奇兰德（Churchland）和谢诺沃斯基（Sejnowski），他们（1992）把所拥护的联结主义假说表述为“突现性是以系统的某种方式依赖于低层现象的高层结果”。他们承诺“通过构架的低层神经网络的作用能达到复杂的认知效果”

“直觉过程是一种亚概念的（subconceptual）联结主义动力系统，它不接受完全的、形式化的、精确的概念层次的描述”。

“用亚概念网络把自然认知系统看作是动力神经系统是最好的理解。”

有一种假设认为，人意向性意识涌现于集群系统动力学，并由环境激发。

动力系统类包括任何随时间变化的系统，广泛用于对自然界的描述。动力论者期望勾画一类特殊的能恰当描述认知的动力系统。于是1995年冯盖尔德给出他的动力学假说（Dynamicist Hypothesis）：

“自然的认知系统是某种动力系统，而且从动力学眼光理解认知系统是最好的理解。”

动力学假说是以数学的动力系统理论为基础描述认知的，用数学中的状态空间（state space）、吸引子（attractor）、轨迹（trajectory）、确定性混沌（deterministic chaos）等概念来解释与环境相互作用的认知主体（智能体）的内在认知过程。用微分方程组来表达处在状态空间的认知主体（智能体）的认知轨迹。换句话说，认知是作为认知主体所有可能的思想和行为构成的多维空间被描述的，特别是通过在一定环境下和一定的内部压力下的认知主体的思想轨迹来详尽考察认知的。认知主体（智能体）的思想和行为都受微分方程的支配。系统中的变量是不断进化的，系统服从于非线性微分方程，一般来讲是复杂的，是确定的。

二．认知科学的几个动力系统模型

这些模型虽然不仅仅是动力学假设的应用实例，但被动力论的倡导者看作他们的范式的担当者。

1．循环原动力行为模型（Cyclical Motor Behavior Model）

罗伯特森（1990）曾用动力学进路对CM（新生婴儿的自发的原动力行为中的循环）做了大致勾画。罗伯特森采集了大量的关于新生婴儿呈现的自发的原动力行为的数据。由于这些经验数据的有效性，这个动力系统模型CM是少有的几个能够充当动力系统模型的。而且许多人认为，这是一种可定量化的生理学行为的一种非隐喻的动力描述，恐怕较临床心理学的研究结果更能让人欣然接受。

罗伯特森后来过滤了观察状态空间，获得了带有少数自由度的一个理想的动力模型，似乎能够模拟CM的随机过程。但基于后来的研究，罗伯特森只能得出结论说是“我对CM的生物学基质清楚地知道的很少”。结果，至今还没有完美的动力系统模型。

因此罗伯特森说：“我们距离建立一种使状态变量和参数与生理学和环境因素有清楚对应的关于CM的动力系统模型的目标，还有相当长的路要走”。

2．嗅觉球状模型(Olfactory Bulb Model)

斯卡德（Skarde）和弗里曼（Freeman）1987年的论文“为了了解世界大脑是如何制造混沌的”大致勾勒了这个模型并进行了一定程度的实验，这是一个基于嗅的神经过程的考察，借助复杂动力系统理论描述感受器官的神经系统的各种复杂状态、包括描述混沌神经元活动及其有规律的轨迹而提出的精致模型。盖尔德和格罗布斯、巴顿（Bardon）纽曼（Newman）等都承认它可以作为动力系统模型。

3．动力振动理论模型（Motivational Oscillatory Theory）

动力振动理论（MOT）是一个关于循环的动力系统的模型。是冯盖尔德（1995）推荐作为动力论假说范例的一个简化的动力系统模型，它是由……提出的。

但是这个系统最大的问题就是如何正确选择系统的参数。因为对于动力系统而言，是对初值敏感的，“改变动力系统的一个参数就改变了它的整个动力学” （van Gelder，1995，p.357）。

4．语言认知的动力学模型

5．关于意识的动力学模型

……

三．动力学认知范式对表征的理解

表征是认知科学最核心的概念之一。表征包括对象表征、问题表征和知识表征等，还有内隐表征和外显表征，人的表征和机器表征，总之，表征被认为是人类对自身和对外部世界表达式的媒介，特别是，知识表征是推理的前提。在计算主义框架下，知识表征是有效计算的媒介，是使计算机世界的信息沟通以及与人的世界的信息沟通成为可能的媒介。在我们今天普遍流行的认知科学范式中最重要的就是表征与计算问题，无论是作为“一种替代物”，“一组本体论承诺”，还是“一种媒介”（韦格曼（M.Wageman，1996）），抑或一种“被构造出来的作为另一对象的替代物而存在的符号”(刘西瑞，2004)，大家都默认着一个假定，“没有表征就没有人类认知”。

动力论的认知范式与其他范式的一个重要区别是对表征的不同理解。符号主义模型是以符号表征为基础的。联结主义的表征是以网络中的并行式表征或局部符号表征（Globus 1992，Thelen and Smith 1994;van Gelder 1993，1995）为基础的。但动力论的认知范式则宣称，一个动力模型应当是“无表征的”。

在对联结主义范式的批判中，格洛布斯指出，“表征的过程实际上是在简化网络中的（符号的）计算过程。”在真实的网络中是无表征的，它们是变化的；是借助化学变化的自组织过程，因此谈论表征是没有意义的（Globus 1992，p.302），类似的，van Gelder认为“表征概念对于理解认知是不充分的一种诡辩式的东西（sophisticated）（van Gelder，1993，p.6）. Thelen and Smith 宣称“我们根本不去建立什么表征” （Thelen and Smith 1994，p.338）！动力主义者认为，对于恰当解释认知，表征是完全不必要的。

实际上，布鲁克斯（R.Brooks）就宣称，将建造一种完全自动的、能动的行为者（创造物），它们与人类共存于世界上，并被人类认可是有自己权利的智能存在。创造物在它的动力环境中必须以随机应变的方式恰当处理问题。它们应有多种目标，能适应环境，也能利用偶发环境。布鲁克斯的方案是把复杂系统分解为部分来建造，再连接到复杂系统中。他所设计的机器人，是靠控制不同的层次直接与环境作用，因此他宣称“根本不需要表征”（1991）。

因此，也有人攻击动力论范式，拒斥表征无非是对行为主义规划的不成功表达的一种强烈暗示。说它是“无表征的”，不如说它是“在某种类型的非计算的动力系统中存在状态空间演化的”。

四．对认知科学的动力学范式的批判性考察

动力系统理论对认知行为的连续性提供了随时间变化的自然主义的说明。这是其他范式不能说明的，其他范式一般来讲是忽略时间概念的。但人类大脑与环境之间是随时有信息交流的，而且是处在不断变化的，暂态的连续的认知是随时间变化的。

动力系统理论的优势是对认知的描述是多元的，是一种经验可检验的理论，可以对描述认知系统的微分方程进行分析修正，也可以用已知的技术去解这些方程，比起其他理论，它是一种定量的分析，是理解认知的一种确定性的观点。另一优势是动力系统的描述可以展示人类行为复杂的，混沌的特性。动力论者认为，如此对认知的分析描述，应当是已经找到了替代认知科学中的符号主义、联结主义的新范式。果真如此吗

但是前面讨论的一些模型外，至今有多少是成功的模型？

对于表征的理解受到质疑.

如何保证动力系统的各变量和参数的恰当选择？系统的稳定性和可靠性问题。

认知的动力系统虽然不是一种隐喻性的，而是一种定量的分析，但对于定量性描述的因素的选择基于什么原则？

动力学理论是否构成同符合主义、联结主义具有同样竞争力的第三种范式？

它是对于认知的最有潜力和生命力的新范式？

…… 主要参考文献

1.R.Brooks(1991)Intelligence without representation，Arificial Intelligence 47:139-159.

2.C.Eliasmith (1996) The third contender: A critical examination of the dynamicist thory of cognition，in P.Thagard (ed)(1998)Mind Readings: Introductory Selection in Cognitive Science.MIT Press.

3.S.S.Robertson，A.H.Cohen & R.G.Mayer-Kess(1993) Behavioural Chaos:Beyond the Metaphor，in LB.Smith & E.Theken(eds)，A dynamic systems approach to development: Applications，Combridge，MIT Press，pp.120-150.

第8篇：系统动力学论文范文

关键词：物，老年肿瘤，围手术期，血流动力学

一般来说，肿瘤患者尤其是老年肿瘤患者的免疫能力较差，而肿瘤摘除手术中用到的物对患者身体的免疫能力有一定程度的损伤，进而造成患者手术效果欠佳。本文对两组患者分别应用不同的物，通过比较患者一些血流动力学指标的变化，来分析两种不同的物对患者机体的影响，以便在以后的临床治疗中采用更适合患者手术后恢复的物。

1.资料与方法

1.1基础资料

在我院2012年11月至2014年11月收治的老年肿瘤患者中选取80例作为研究对象，首先按照抛硬币的随机方法将患者分为对照组与观察组，两组患者应用不同的物，对照组患者吸入异氟醚，观察组患者注射异丙酚，两组患者人数相等。两组患者的性别、年龄、体重等情况为：观察组男性22名，女性18名，年龄段为68.3～85.0岁，体重段为50.4～81.3kg；对照组患者男性21名，女性19名，年龄段为66.5～84.1岁，体重段为51.7～81.6kg。根据统计学分析，对照组和观察组患者在性别、年龄、体重等方面的差异不具有统计学意义（P>0.05），因此两者患者在不同物下的血流动力学指标具有可比性。

1.2实验前协议

本次实验研究均征得患者及其家属的同意，为了避免不必要的纠纷，医院与患者及其家属签订了一定的协议。所有患者均自愿进行此项实验。对试验中的有关风险应该明确告知患者，以便患者做出选择，不能知情不报，欺瞒患者[1]。

1.3方法

两组患者都要进行精心的麻醉前准备，以便麻醉工作的顺利进行，护理人员应该运用人性化护理中的有关方法规定，对患者进行心理抚慰，让患者消除恐惧心理，积极配合麻醉工作。在正式进行麻醉前，还应该对患者进行麻醉诱导，两组患者都要进行此步骤，即首先为患者注射0.16mg的马来酸咪达唑仑，等待患者进入睡眠状态，然后注射0.12mg的维库溴铵，最后还要注射0.005mg的芬太尼。

观察组和对照组患者分别给予异丙酚和异氟醚进行麻醉。其中观察组患者采用输液泵将异丙酚持续性输入患者体内，速度应该缓慢加快，等到达一定数值后维持恒定，即6.5mg/kg[2]；由于异氟醚是气体，应该让患者吸入，其浓度应该适中，为2.0%。等物发生效果时，才能进行手术，手术期间患者的心率和血压应该每隔一段时间进行改变，应该采用药物进行心率及血压的改变，所用药物为芬太尼和维库溴铵。

1.4观察指标

对病人的血流动力学参数进行检测，对病人麻醉诱导前、麻醉诱导后、注射后10分钟、手术完毕后的平均动脉压、心率分别进行记录。对两组患者麻醉诱导前、手术结束、手术结束5天后的细胞因子水平进行检测，具体需要检测的细胞因子有CD3+ 、CD4+ 、CD8+[3]。

1.5统计学方法

对实验过程中监测到的血流动力学参数和细胞因子的有关水平参数以（均数±标准差）表示，实验前病人的性别、年龄、体重等参数也进行检测。采用统计学软件SPSS17.0进行数据的处理工作。实验前病人的身体参数进行t检验，之后的血流动力学参数采用卡方检验。如果最终P

2.结果

2.1平均动脉压、心率

观察组患者的平均动脉压和心率相较于对照组患者在各个时期都出现了更明显的下降趋势，具体情况见下表。

3.讨论

一些物不但对患者神经系统和免疫系统有很大的伤害，而且不能起到实质性的麻醉效果，常常会导致病人手术中出现痛感，病人身体受到刺激，血压水平升高，一些身体虚弱及身患其他疾病的病人甚至会出现心血管堵塞等突发症状。老年肿瘤患者机体能力下降，尤其是免疫系统趋向老化，不适宜的麻醉方法和物会进一步损伤患者的免疫能力，使得肿瘤扩散，给患者生命安全造成一定的威胁。

从本文的实验研究结果看，不同的物对患者免疫能力的影响差别很大，观察组患者采用异丙酚进行麻醉，对照组患者采用异氟醚进行麻醉，而观察组患者的免疫能力在麻醉及手术后要明显高于对照组患者。

参考文献：

[1]梁远志.140例老年患者围手术期的麻醉临床应用[J].大家健康（学术版），2014，23：111-112.

[2]尚志杰，薄锋.老年患者平衡麻醉与全凭静脉麻醉时血流动力学的分析[J].中国医药指南，2013，14：280-281.

第9篇：系统动力学论文范文

关键词：全阀 数值模拟 动力学 动网格 泄放机理

前言

全阀是工业生产系统内安全方面的重要元件，主要作用就是保证生产系统能够在合理的压力条件之下运行，保证生产系统的安全性能。但是全阀在实际运行过程中还是会出现不同故障。科研人员在对于全阀分析研究过程中，主要集中在三个方面，分别是实验测试、数值模拟与全阀。现阶段对于全阀研究工作已经取得了十分显著的工作成果。

1、计算模型

本文在对于全阀超压泄放瞬态动力学数值模型研究过程中，利用的是ANSYSCFX软件，该软件与科研人员在研究过程中所应用的软件相比较，无法自动再生网格，但是能够对于已经形成的网格进行转移，进而保证网格能够按照用户自身需求到达针对性位置，保证对于该区域内计算工作完毕。在对于全阀开启过程中的动力学分析研究过程中，主要通过动网格技术进行研究分析，利用数值模拟的方法对于全阀在启动过程中有关参数的改变进行分析研究。为了能够保证计算模型更加便捷，首先就需要对于计算模型内有关参数进行确定，例如时间步长就为tstep，全阀启动元件质量就为mdisc。

通过利用动网格技术和全阀启动软件位置改变情况，就能够有效对于全阀软件在开启过程中瞬时变化情况进行分析研究，对于全阀启动的时候流域瞬态变化问题进行计算。

2、数值模拟过程

2.1网格划分

在建模过程中需要利用到CFX内的流体薄片技术，也就是按照一定厚度从某个方向进行拉伸，进而得到厚度为一个固定单元的薄片，将所得到的薄片放入到针对的平面之中，保证与该平面相垂直的部分数值为零，构建计算区域。其次就是将计算区域引入到ICEMCFD内，应用四面体对于所生成网格的尺寸进行控制，同时对于全阀启动周围及入口位置上面的网格进行重新加密处理。在对于网格计算完毕之后，需要对于网格质量进行检查，同时对于网格平滑度进行整体分析。

2.2物理参数设置及边界条件

本文在对于全阀超压泄放瞬态动力学数值模拟分析研究过程中所应用到动力网技术内，对于边界设置上面已经提供了针对性条件，其中还包含特殊情况下的边界条件。全阀超压泄放瞬态动力学数值模拟瞬态流场内，并不涉及到无效边界组合，同时也并不涉及到特殊性边界，例如对于初始条件相对于敏感的边界，在对于边界条件设置过程中，需要受到精确性与收敛性的影响。在对于全阀超压泄放瞬态动力学数值模拟初步性分析研究过程中，将全阀运行条件设置为常规性条件，也就是温度为25℃，对于高速气体动力学所造成的影响暂时忽视，高速气体动力学所造成的影响主要表现在两个方面上，分别是密度与比热容，同时也忽视重力的影响。通过利用稳健边界条件，在对于入口边界条件设置过程中，压力为5%，出口应用的是开放式的出口，也就是气体能够自动流入或者是流出，整个计算区域具有开放性特征，整个计算区域内具有显著零梯度涡流特点。

整个计算区域内的壁面边界主要有两种模式构成，这样也就造成在计算区域内的入口通道内基本上都是保持相对静止状态，并不会产生任何滑移，因此壁面应用无滑移绝热壁面。但是全阀软件在开启过程中，会产生移动，通过移动速度与动网格内所应用到的编辑语言之间有着十分紧密的关联，所以就需要应用到滑移绝热壁面。

在涡流模型内，所应用到的模型框架为SST ，这种模型框架具有近壁运算与远场计算的优势，能够对于跨声速带激波的边界流动情况内应用。模型所得到的计算结果具有一定收敛性，在对其分析研究过程中主要应用残差曲线，最大误差不会超过0.001.

3、模拟结果与分析

在全阀超压泄放瞬态动力学数值模拟内应用动网格技术，能够有效保证数值模拟计算结果与实际情况之间更加贴近，这样进行稳态模拟次数就能够有效减少，防止在多次计算过程中出现惯性失真的情况。同时由于全阀在刚开始启动的时候参数变化十分激烈，为了能够对于在该段时间内的参数进行重点了解，创建瞬态模拟就十分重要。

3.1压力场云图

如图一所示，为全阀在瞬态启动过程中在每一个时间段内的压力云图。由图一能够发现，其中第一个图表示全阀在没有启动之前，全阀管道内外之间所产生的压力效果，但是由于全阀管道属于密封性管道，图内的管道内部是在进行预泄之前所出现的情况，在这种情况下由于流体运动，造成入口处内的压力显著提升。

全阀启动软件与介质压力在感受到弹簧力处于失衡状态下之后，全阀启动软件就是立即与密封面相脱离，进而保证全阀能够启动，这样全阀内场就会出现气流紊乱情况，流场内的压力发生显著改变，具体情况如图一内的第二个图。在经过一段短暂的时间之后，全阀就能够进入到稳定泄压状态下，全阀内壁上面的局部压力将能够超过1mpa，但是全阀阀口的位置还会出现较为明显的负压力情况。

3.2速度场矢量图

如图二所示，图二内全阀在瞬态启动过程中，每一个时间段内的速度矢量。

全阀在刚开始启动的时候，速度基本为零，流入在逐渐进入到阀道之后，全阀启动软件密封区域内就会出现细小的泄露情况，进行预泄露，在这个时候全阀瞬态速度就会发生一定改变。全阀在流体在进入到瞬态状态下的时候，全阀内的某一个开高位置上面就会出现超压泄放的情况，在这个阶段内全阀泄压处于高度饱和状态下。当全阀泄压在进入到最高的时候，流体泄放逐渐趋于平稳状态。从图二内能够发现，全阀在Q点的之后，周围速度变化具有不连贯特点，速度变化十分明显，这样就能够充分表明全阀在进入到稳定排放过程中所具有的特点，也就是流体开发在趋于稳定之后，流体参数基本上不会发生显著改变。

结论：本文在对于全阀超压泄放瞬态力学数值模拟分析研究过程中，通过利用动力学方程式，利用动力学参数与动网格技术，对于数值模拟编程语言进行确定，选择适合本文研究所应用的涡流模型，完成了对于全阀超压泄放瞬态动力学数值模拟任务。在研究之后发现，在全阀超压泄放瞬态动力学内，是以密封性管道作为外部接线，进而构成了内流场与外流场，在内流场内流体主要以收缩流动为主要特点，在外流场内主要以扩张为主要特点，两个流畅之间参数的流场正好与压缩流体流动特点相吻合。本文在研究上面还存在一定不足，希望有关研究人员不断进行深入性研究与分析。

参考文献

[1]陈殿京，刘殿坤，董海波，等.安全阀流场数值模拟研究[J].流体机械，2014，36（10）：24-28.