高效动力学全文(5篇)

摘要：从世界近代史开始，经过第一、二次工业革命的洗刷，重型卡车从出现到现在的成熟技术，经历了很多改良和技术革新。而在上个世纪八十年代左右，各个世界强国已经提出了重型卡车的基本概念，通俗易懂这种重型卡车的都需要通过完善的设备完成运作，尽管到如今为止这种概念设计早已经做出实体，其包含整个重型卡车的安全性、可靠性、动力性、舒适性以及控制系统各国都有着巨大的突破，但就其中的造型设计我国与欧美发达国家相比还相差甚远，在为进一步研究也提供了一个基本的核心技术支持。

关键词：重型卡车；造型设计；审美；品牌；研究

重型卡车诞生于第一次世界大战后期，但是直至上个世纪60年代重型卡车的发展速度比较缓慢，基本处于停止发展的局面，60年代到95年来到了重型卡车的“文艺复兴”时期，到如今科技的快速发展也带动了这个领域的突飞猛进。为了能够保证我国重型卡车造型视角、品牌特征国际影响力，保证我国能够达到国际化水平。笔者将从结合空气动力学、品牌学、设计艺术学等方面分析重型卡车特点以及研究内容，研究、探究重型卡车造型设计及其品牌特征的方法规律。

1功能性与造型设计的关系

不同功能对造型的要求不同，和家用小轿车的设计功能、设计需求不同，重型卡车被设计出来的主要目的就是为企业、国家的工作挂钩的，间接地可以说重型卡车的设计目标就是为了企业、国家的经济快速增长而服务的，它必须要有着良好的经济性能以及功能性。在之前的历史过程中，欧美重型卡车的造型设计比较侧重空气动力学的功能需求，原因也就是在当时最注重的是重型卡车的经济性能、功能性，其次才是满足客户的心理需求、审美观念。所以造型设计都是根据产品的实际功能需求，制定设计方案，这也是重型卡车的一个基本设计原则。而如今不同重型卡车公司在硬件、功能方面差距已经非常接近，无法拉开明显差距。这也就意味着想要抢占市场，注意力必须从功能性能转变到造型设计以及品牌特征的表达。之前，如何在保证车辆美观的同时，保证外钣金符合空气动力学、保证高效率燃油经济性发动机所需空间、保证低传动损耗套件的安装及检修等等，才是重卡的造型设计关键所在。如今随着审美和认知的提升，造型不光要保障这些条件，还要能够通过外观表现出明显的功能属性，在外部设计方面，流畅的低风阻，强壮肌肉轮廓明显的的强大动力，冰冷干脆的机械科技感，内部体验方面，更高更大的驾驶室，更广阔的视野以及更加舒适的驾驶空间，更高效率操控和驾驶安全，才是现在造型所关注的，这种设计思路已经在国际上得到广泛的应用，在汽车的造型审美方面也得到大众的青睐，成为了当代重型卡车的重要造型设计思路之一。

2造型设计方向

2.1空气动力学造型

摘要:热分析动力学是一种通过热重数据计算获取动力学参数(最概然机理函数、指前因子和表观反应活化能)对材料热化学反应机理进行探究的理论，普遍用于生物质转化和有机固废的高温降解。热分析原理实验的开展可有效促进学生对能量转化和环境治理等方面的学习。本文以目标导向教育(OBE)理念探索为基础，提升学生解决复杂工程问题的能力，从多个方面对热分析原理实验教学设计进行改善。在OBE模式下实施的热分析原理实验教学不仅可以改变枯燥的教学氛围，有效激发学生学习兴趣，还为学校培养人才和推进教育革新提供理论基础。

关键词:目标导向教育理念;实验教学设计;热分析原理

热分析动力学通常是线性升温条件下对固体物质的反应动力学进行分析，研究定量表征反应过程，明确遵循的最概然机理函数f(α)，计算指前因子A和表观活化能E，获取反应速率常数k，提出dα/dt表达式，广泛应用于无机物分解、材料使用寿命和热稳定性分析、易燃易爆物质危险性评估、反应器设计以及最佳工艺条件评定［1］。传统热分析原理实验教学的难点在于同时涉及多方面知识和技能的综合学习，包括基本概念的学习、重要公式的推导、大型热重仪器的使用、实验数据的汇总和图谱的绘制、动力学参数的计算与分析等。学生容易固守思维，经常割裂式分块学习，难以相互融合促进，抑制了其对热分析原理实验课程学习的积极性和主动性，削弱了独立思考和解决问题的能力的培养。目标导向教育(outcomebasededucation，OBE)是1981年由Spady等人提出的基于学习成果的教育模式，它是一种以学生学习成果为导向，以学生为主的教育模式［2］。OBE教育理念采用实时、动态的方式设计培养目标，以培养学生自主解决开放性问题为主旨，兼顾逻辑思维创新、言语表达、分析汇总及统筹与策划等高阶能力的培养。所以OBE理念理论上可以有效改善传统热分析原理实验教学遇到的难题。为此，本文尝试基于OBE理念对热分析原理实验教学设计进行一系列改革与探索，以环境专业本科生为授课对象，以热分析原理在能量转化和环境治理中的应用为核心，实时追踪国内外前沿发展动态，以求学生能够熟练掌握热分析动力学基本原理，自主操作相关仪器设备，高效汇总实验数据和图表，有效计算分析动力学参数，并能对比老师提供的实例举一反三，获得解决相似开放性问题的能力;同时希望学生能够在老师所提出的问题中，通过相互讨论、主动发言的形式提升思考问题和综合分析的能力。

1热分析原理教学要求的确定

1．1实验教学目的

(1)学生能够了解热分析动力学基本理论;(2)学生能够独立使用相关仪器完成热重实验;(3)学生根据获取的实验数据计算动力学参数，简单分析物质高温反应过程表观活化能变化规律，初步筛选评估可能的最概然机理函数。

1．2实验教学过程与方法

摘要：本文将围绕柔性机械臂动力学建模与控制进行研究，注重柔性机械臂系统描述以及柔性机械臂数学模型的构建，旨在保证柔性机械臂系统的完整性，为后续研究工作奠定基础。

关键词：柔性机械臂；动力学建模；动力学控制

随着现代化科学信息技术的不断发展，柔性机械臂的功能越来越突出，详细的对柔性机械臂动力学中PID控制器、反馈线性化控制、奇异摄动法控制、变结构控制以及反演控制法进行研究，从而提升其应用水平。

1柔性机械臂动力学建模研究

1.1柔性机械臂系统描述。柔性机械臂系统主要包括柔性关节机械臂传动系统、柔性关节机械臂传感系统、柔性关节机械臂控制系统等几个方面。其中，柔性关节机械臂传动系统是机电系统的重要组成部分，是保证机电设备安全运行的关键，柔性关节机械臂传动系统包含的方面具有多样性，主要包括连杆结构、链传动等。柔性关节机械臂传感系统是提升系统品质的关键，其评价指标具有多样性，主要包括分辨率、温度范围、震动能力等，其中动态响应特征为关键的评价指标。柔性关节机械臂控制系统中的底层控制系统可以对数据进行整合处理，为了保证传输到驱动电机控制信号的准确性，要对数据的反馈程序进行优化，其中底层控制系统主要是可编程逻辑门阵列发挥作用。上层系统的数字处理器的处理数据信息的速度较快，可以准确的掌握柔性机械臂系统的具体位置，保证数据传输结果的精确性。1.2柔性机械臂数学模型。柔性机械臂动力学建模的前期需要建构柔性机械臂数学模型，根据柔性机械臂动力学方程的运算情况得出柔性机械臂系统的势能以及动能表达式，其中，影响柔性关节机械臂控制系统的因素具有多样性，主要包括重力势能以及弹性势能。假设有T个自由度的柔性机械臂，需要对2T个刚体的动能进行计算，其中2T中主要涉及T个电机转子动能以及T个刚性连杆的动能。在列动能方程式时要将连杆的位置矢量以及栏杆的惯量矩阵充分考虑在内，并根据电动机转子转动速率推算出V-1个连杆的相对速率。在柔性机械臂动力学建模的环节中，要对关节减速比设定为N=160、电机转子转动惯量、电机转子质量、电机减速前以及减速后的角度、连杆质量、连杆转动角度进行设定。

2柔性机械臂动力学控制分析

2.1PID控制器进行控制。PID控制器在实际的应用环节中操作简单方便并且实用性较强，主要应用在刚性机械臂中，PID控制器为了在柔性关节机械臂中充分发挥作用，要借助重力补偿的优势完善柔性关节的状态反馈结构，将状态变量进行优化，其中状态变量主要包括电动机转动角度以及时间求导，可以有效的对柔性关节机械臂进行轨迹控制，有利于保证柔性机械臂系统的安全运行。在应用PID控制器的环节中，需要将关节柔性以及柔性补偿等影响阴因素考虑在内，从而提升柔性机械臂系统的性能[1]。2.2反馈线性化控制。反馈线性化控制的应用已经得到了广泛的认可，反馈线性化控制主要是借助状态空间表达式的坐标变换，对其线性系统进行优化的过程，逐步形成新等效系统。其中，反馈线性化控制具有线性系统稳定的优势，可以有效的对柔性机械臂进行控制。在状态向量的变换环节中，要借助柔性机械臂动力学模型，对其进行控制。当反馈线性化等效发生变化时，要计算出位置对时间求导后的速度，并借助非线性观测器进行控制[2]。同时，由于反馈线性化控制的系统模型的准确性较低，在实际应用环节中，对使用效果的影响较大。2.3奇异摄动法控制。奇异摄动法控制应用速度较快，其中主要涉及边界层法。边界层法是对高阶系统进行分解，从而降低系统方程的阶数，提升慢变系统以及快变系统的相似度。在从高阶系统转变为低阶系统中，要结合慢变系统以及快变系统自身变化的实际情况设计出科学的控制对策。当奇异摄动法在柔性机械臂系统中应用时，要将连杆状态以及关节的弹力设定为慢变量、快变量。其中，奇异摄动法控制需要考虑的因素较少，但是控制器参数的准确性较低，在实际的应用环节中控制效果较差，对柔性机械臂的系统产生影响[3]。2.4变结构控制。变结构控制的稳定性较差，与系统的变化状态有关。在闭环系统结构的变换过程中，要借助切换函数的优势，将切换前与切换后的性能进行融合。其中滑模变结构是变结构控制的一种，在控制量切换的环节中保证系统处于正常运行的状态，一定程度上与切换函数有关。滑模变结构是可以准确的对控制对象的状态变量进行控制，状态轨迹会出现小幅度的运动。同时，滑动模态在运行的环节中不易受到外界因素的影响，有利于保证系统的安全运行。其中，变结构控制可以高效的对柔性机械臂系统进行控制，当柔性机械臂系统在运行时，变结构控制可以降低系统负载的变化，并在机器人中广泛应用[4]。

摘要：Maya是迄今为止功能较为完善的3D动画软件之一，拥有大量参数设置，主要用于动画和电影。由于Maya具有工作灵活、功能齐全、易学易用和效率高等特点，因此很多公司都使用Maya。它可以使用动力学和粒子系统，达到与物理世界相同的柔体和刚体动力学的真实效果。基于此，主要介绍了Maya软件的特点，Maya在影视、动画行业的应用和发展趋势。

关键词：Maya；影视；动漫

1Maya的特点

1.1角色动画的真实再现

Maya中，可以为虚拟角色提供丰富的动作表情，如同指导真实角色。角色动画的特点：（1）记录、重新排列各种变形动画工具；（2）有精确控制动画的反向运动工具；（3）多种融合面部表情的动画控制；（4）一整套皮肤工具；（5）角色每个属性的微妙表达控制；（6）内置运动捕捉功能；（7）集成声音同步。新版本中的Mash动力学向Mash网络提供动力学特性，这些特性与现有Mash节点堆叠，只需单击即可快速创建视觉效果绝佳的运动图形。

1.2强大的粒子和动力学系统

Maya的粒子系统非常强大，拥有大量参数设置，可以自行使用Mel编辑[1]。它还有一个丰富的工具库，允许动画师轻松模拟模型和粒子之间的关系，逼真模拟现实世界中的爆炸、破碎、重力和风等情境。

［摘要］2013年以来，“一带一路”倡议的实施为我国高等教育国际化带来了新机遇和新挑战，如何培养具有解决实际工程问题能力和科技创新能力的国际化工程技术人才成为工程教育改革的新课题。能源是“一带一路”战略的重要领域，培养能源动力类国际化的工程技术人才，是支撑“一带一路”建设的迫切需要。课题组结合天津大学能源动力学科现状及教学团队在教学改革中的探索与实践，提出了“一带一路”背景下工程教育国际化对策，包括加强校企合作，建立工程技术人才协同培养模式；建立基于能源动力学科的高校联盟；坚持教育国际化“引进来”与“走出去”相结合；构建国际化培养体系。

［关键词］一带一路；能源动力学科；工程教育国际化

2013年，主席提出共建“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的战略构想，由此“一带一路”成为我国高层次、全方位、战略性和长期性的国家战略，其核心理念是合作发展，以共同利益推动沿线各国经济发展、区域合作和人文交流[1]。该战略的不断推进，为我国高等教育国际化发展带来了新机遇和新挑战。“一带一路”战略的实施，将带动沿线国家在基础设施建设领域的发展，需要大量的具有解决实际工程问题能力和科技创新能力的工程技术人才。因此，我国的工程教育必须经过国际化的变革，将国际化人才培养的“供给侧”与“一带一路”沿线国家的“需求侧”有效结合起来，培养具有国际视野、懂得国际规则的高质量专业人才。

一、“一带一路”背景下能源动力学科工程教育国际化的重要意义

“一带一路”建设是个宏大的系统工程，合作范围涉及多个行业和领域，对于中国高校来说，“一带一路”倡议的深入实施为其进一步推进高等教育国际化、深化高等教育领域综合改革、推动高等教育内涵式发展提供了重大战略机遇[2]。能源是“一带一路”建设的重要领域，2017年5月的《推动丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路能源合作愿景与行动》[1]中明确指出：新一轮能源科技革命加速推进，全球能源治理新机制正在逐步形成，“一带一路”的能源合作旨在共同打造开放包容、普惠共享的能源利益共同体、责任共同体和命运共同体，提升能源资源优化配置能力，促进区域能源绿色低碳发展。能源合作成为推动“一带一路”沿线国家深化合作发展、搭建互通桥梁的重要平台，必将为我国推动全球治理提供技术、人才、科研等的有力支撑。纵观“一带一路”沿线国家总体情况，多数国家传统能源产量充足，具有深入推进能源合作的基础，但生产技术和能源产品的利用和转化处于落后阶段，工业实力普遍薄弱，工程教育发展水平不高；中东欧部分国家在过去的历史阶段有着丰厚的工程教育经验和工程实践技术，但是在新技术、新能源产业高速推进时期发展缓慢；沿线大部分国家正处于城市化、工业化进程中，对工程及工程技术人才存在较大的需求。因此，培养国际化背景下的能源动力专业的工程技术人才，有助于我国和沿线国家共同抓住新一轮能源结构调整和能源技术变革趋势，带动更大范围、更高水平、更深层次的区域合作，为促进全球能源可持续发展注入强劲动力。

二、天津大学能源动力学科工程教育概况

天津大学能源动力学科是国内最早从事能源动力人才培养和研究的学科之一，具有悠长的学科历史。20世纪30年代，中国内燃机和汽车工程教育的奠基人之一潘承孝就在北洋大学主讲内燃机学课程。1951年潘承孝、史绍熙等创办了内燃机专业，是国内最早建立的同类专业之一，1953年和1955年分别成立热工教研室和热工实验室。经过多年的建设和发展，我学科先后成立了内燃机燃烧学国家重点实验室和中低温热能高效利用教育部重点实验室，拥有多个国家级教学基地，如能源与动力工程国家级实验教学示范中心、校企合作的国家级工程实践教育中心；拥有国家工程技术研究中心、地热研究与培训中心以及省部级协同创新中心等多个支撑平台。在工程人才培养方面，我学科拥有覆盖从基础研究、新技术开发到成果转化应用的完整研究体系和人才培养体系。近五年来，天津大学能源动力学科积极推进师生的国际交流，学生赴境外学习交流的人数多达数十人，其中包含多个“一带一路”沿线国家。与此同时，来自“一带一路”沿线国家和地区的学生来校学习交流人数也逐年增加，他们来自俄罗斯、乌克兰、印度尼西亚、埃塞俄比亚、尼泊尔、柬埔寨、巴基斯坦、新加坡等。我校能源动力学科的毕业生也早已坚守在“一带一路”沿线各国重大工程的一线岗位上，他们在包括伊拉克、巴基斯坦、越南、马来西亚、卡塔尔、肯尼亚、白俄罗斯、埃及等国家的重点工程中，传播中国先进的经验和技术，获得了相关领域高度的认可与支持。依托于天津大学作为“一带一路”高校战略联盟成员以及科学研究与人才培养的良好基础，能源动力学科一直积极研究适应新工科要求的能源动力类人才培养新体系，探索高校与企业实施产学合作育人的新途径，创建“一带一路”沿线国家的跨学科、跨领域的长效合作新机制。