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工程力学论文(2018最新范文6篇)

作者:2018-10-01 01:00阅读:文章来源:未知

  工程力学论文第一篇(1)

  题目:融合多体系统动力学理论优化机械工程的探究

  摘要:多体系统动力学理论在机械工程中有非常广泛的应用。在机械工程中应用多体系统动力学理论, 一种常见的方法就是构建有关模型, 其具有简化计算难度的功效。而本文则对多体系统动力学理论实际应用、动力学分析以及机械臂分析做出了相应的介绍。

  关键词:多体系统动力学理论; 机械工程; 模型;

工程力学

  随着现代社会的不断发展, 机械工程在现代社会的应用越来越多。而在进行机械工程相关事宜研究时, 多体系统动力学理论起到了很大的作用。又因为机械工程在计算方面是相当复杂的, 因此相关人员应该对多体系统动力学理论有足够的重视。

  一、构建有关多体系统动力的模型

  随着机械工程在现代社会的重要性不断地提升, 多体系统动力在很多地方都有了应用。然而直接应用多体系统动力系统理论进行有关机械工程相关的分析是相当复杂的, 因此相关人员必须使用一定的方法来简化计算上的难度。构建有关多体系统动力的模型就是简化计算难度的一个好方法。在机械系统中, 其具有非常多复杂的部分。有时候, 机械系统需要完成某一方面的功能, 这就需要大量的部件之间协同工作。为了让大量部件能够更好地进行协同工作, 相关人员必须要设置好有关部件的参数, 例如:位置、速度等。在构建有关多体系统动力的模型时, 相关人员需要注重以下几个方面:第一, 选择合适的坐标系, 建立模型后定义完整的约束。在选择合适的坐标系之时, 相关人员一定要对坐标系的参照物做出挑选, 使之满足具有变化小的特点。第二, 选择合适的工具来简化模型的操作难度。由于机械工程相关的多体系统动力是非常复杂的, 因此在实际的应用中, 相关人员有可能会建立很多形式复杂的方程, 例如:大量的微分方程。这时利用模型系统进行求解不仅是复杂的, 其还有可能会耽误很多时间。为了解决这个问题, 相关人员可以运用相关的工具包。当然, 其也可以利用互联网技术来进行相关求解。第三, 应用一些多体系统动力上的小技巧。在应用多体系统动力相关模型的时候, 相关人员可以使用一些小技巧来简化对模型的操作。这就比如说:对于距离恒定的两个物体, 相关人员可以选择刚体上随意的一点, 使之形成三角坐标系, 而这可以保持刚体结构上的稳定。当然, 除了三角坐标系, 相关人员也可以根据自己实际的需求而建设其他坐标系, 例如:局部坐标系。第四, 需要对多体系统动力中相关的理论有充分的认知。多体系统动力是一个非常庞大的动力系统, 在这个动力系统中存在很多细小的知识。而很多情况下, 细小的知识对多体系统动力模型的建立与使用都具有很重要的意义, 因此相关人员必须精益求精, 对其中细微的知识点加以应用。一些细微的知识点包括:当连体基具有了确定的位置后, 刚体上所有点的位置都已经确定、选择地面作为坐标参考系是一种常见的方法、为了较好地解决有关柔体运动的特性, 相关人员可以在建立广义坐标系的基础上使用方向余弦矩阵有关的理论。第五, 针对不同的情况使用不同的方法。参考卡尔丹角或者欧拉角是一种常见地解决物体转动坐标中问题的方法。但是这种规范度较高的方法却不适用于所有情况, 这就比如说:用其计算奇点附近相关的数据难度是很大的。而在这种情况下, 相关人员可以另辟蹊径, 采取余弦矩阵转动广义坐标的方法实现相关计算。

  二、多体系统动力学的实际应用

  (一) 实际应用方面

  在实际的机械工程中, 多体系统动力学具有非常广泛的应用。这就比如说:汽车、航天、机器人、机械数控等。随着社会的发展, 汽车、航天、机器人、机械数控在现实社会中的重要性越来越大, 其是现代社会能够较好运行的基础。而多体系统动力学对这些现实社会中实际应用而言也具有很强大的促进作用。例如:在汽车设计的过程中, 设计者可以将汽车车身当做柔性体, 使用集中质量法对其进行离散化的处理。在此过程中, 其可以应用多体系统动力学上的知识对转动惯量的影响加以考虑。而在完成一些细节后, 其可以使用上文中提到的机械工程多体系统动力学模型建立的方法来建立完善模型、添加完善的约束条件。而使用这种方法所具有的好处是:相关人员可以对汽车设计有更直观的认知, 可以更好地发现设计中存在的问题并及时对问题做出改善处理。

  (二) 动力学分析

  动力学分析是多体系统动力学中非常重要的一个方面。在很多情况下, 进行动力学分析的直接对象都为工业型机器人。当然, 与此同时工业型机器人也是较为经典的模型。在对动力学模型进行分析的过程中, 相关人员往往会通过铰来实现动力模型中不同部分的联系。获取正确的参数也是进行动力学分析中非常重要的一个部分。在实际的应用中, 相关人员具有多种获取参数的方法, 例如:利用高速摄像仪进行信息的捕获。在应用多体系统动力学进行一系列的转换运算与处理之后, 技术人员就能够获得关于工业机器人的详细信息, 包括:当量阻尼系数、刚度等。采取这种方式具有的好处为:简化分析者的分析信息, 使之能够对其的质量做出较好的把控。

  (三) 对机械臂进行分析

  机械臂是机械工程中经常会应用到的一个设备, 其在很多不同的工业都有应用, 例如:重载航空机械臂、工业制造机械臂。由于机械臂具有特殊的应用功能没想过人员需要对其精确度加以把控, 其要保证机械臂具有较好的稳定性。为了提高机械臂的稳定性, 相关人员可以采取的研究方法有:模态法、有限段法。在应用这些方法的基础上, 相关人员需要采取一定的调查实践, 由此设计出最适宜的机械臂参数。

  三、总结

  在机械工程中应用多体系统动力学理论具有简化机械工程相关计算和操作的作用。一种利用多体系统动力学理论解决多体系统动力学理论中存在问题的方法为:利用多体系统动力学理论建造与之相关的模型。多体系统动力学理论应用在很多实际生活中, 包括:汽车、航天、机器人、机械数控等。而在应用多体系统动力学理论之时, 相关人员不能够忽视动力学分析和对机械臂的分析。

  参考文献
  [1]董艳辉.多体动力学在机械工程领域的应用[J].建筑工程技术与设计, 2017 (17) .
  [2]李晓星.机械工程中的多体系统动力学问题研究[J].工程技术:文摘版, 2016 (8) :00162.
  [3]丁娟.变结构多体系统动力学建模与仿真[D].南京理工大学, 2017.

  工程力学论文第一篇(2)

  题目:浅谈力学在土木工程中的应用与发展

  摘要:力学是人类在长期的实践和研究中发现并证实的, 具有极强的实用价值。建筑的发展与力学存在密不可分的联系, 土木工程中也广泛应用到力学知识, 随着现代土木工程的发展, 力学的应用更加深入和广泛, 同时迎来了新的发展。本文介绍了力学的基本内容, 并且对力学在土木工程中的应用和发展进行了探讨。

  关键词:力学; 土木工程; 应用; 发展;

  土木工程在人类的发展历史上发挥着重要作用, 而力学理论是所有建筑的构造基础, 也是建筑施工中必须要考虑的因素。同时, 力学与土木工程也是相互促进的关系, 力学理论的进步能够进一步提高土木工程中技术应用的科学性, 提高施工质量与效率, 土木工程中遇到的难题也促使力学做出突破, 乃至提出新的力学理论。

  1 力学的基本内容

  力学是属于物理学的一门学科, 同时也是一门独立的基础性学科。力学的主要研究对象是物体间的相互作用, 当一个物体受到力的作用时, 必然有另一物体在施加这种作用, 称为受力物体和施力物体, 力学主要内容是力的分解、合成与平衡。目前, 力主要有两种分类方法, 根据力的性质, 可以分为重力、摩擦力、电磁力等;根据力的效果, 可以分为压力, 支持力、阻力等。力学发展来源于生活, 力学的定理和规律是科学家在生活实践中发现并证实的, 因此, 在实际生活中, 我们可以应用力学的原理和方法来解决问题, 土木工程建设中, 力学就被广泛应用并发挥着重要作用。

  2 力学在土木工程中的具体应用

  2.1 压力在土木工程中的应用

  力学基本知识就能为土木工程提供科学的理论支持, 如压力、摩擦力等, 由于压力相关知识是土木工程施工的理论基础之一, 也就称为了现代土木工程施工中关注的重点。土木工程施工过程中, 工程的材料、建设宽度、广度等都受物体最大承受压力水平的影响, 压力的有效运用可以很好的提高土木工程建筑的稳定性, 比如, 桥梁施工中, 需要重点参考桥梁和桥墩的受压情况, 保证桥梁具有足够的承载能力。此外, 工程验收人员在进行质量检测时, 需要测量建筑中与承压相关的数据。因此, 压力不仅是土木工程的施工参考数据, 还是工程质量的检测指标。

  2.2 摩擦力在土木工程中的应用

  在土木工程中, 摩擦力相关知识也被广泛应用。首先, 材料起吊运输时, 一般通过采用滑轮来对力的方向作出调整, 将原有阻力转化为材料运输的动力;其次, 通过增加土木工程部件连接部位的接触面, 增强接触面的受压能力, 通过摩擦力和重力的共同作用, 使土木工程更加稳定, 摩擦力的有效应用不仅可以提高建筑的稳定性, 还能够大大降低技术成本, 提高土木工程施工技术水平。

  2.3 重力在土木工程中的应用

  重力是力学在土木工程中最主要的应用, 工具为物理学中与重力有关的运算公式, 实现对不同材料和不同施工阶段的力的作用分析, 在施工之前就能够测试施工实际效果, 及时发现施工过程中可能会出现的问题, 提高了预见性;此外, 在材料采购时, 就要将材料的重力因素考虑在内, 进一步提高土木工程建筑的稳定性。重力等因素的综合应用, 可以充分发挥力学在土木工程中的作用, 提高工程质量和施工效率。比如, 在土木工程材料运输中, 可以利用重力和反作用力, 调节使工作有用功率与无用功率的关系。

  2.4 合力作用在土木工程中的应用

  能量守恒定律在土木工程施工中也发挥着重要作用, 这也是对力学进行合理和综合应用的体现, 也就是说, 不同的力形成的合力在土木工程中也被广泛应用, 通过不同力的叠加可以更好的提高效率和稳定性。比如, 通过杠杆原理可以将材料本身具有的重力转化成可直接利用的动力。此外, 各种力在同一部件上的相互平衡和相互制约也使土木工程的整体结构更加稳定。

  3 力学在土木工程中的发展

  力学在土木工程中的发展, 主要体现在两者融合形成了建筑力学理论, 并在建筑施工中得到广泛应用。

  3.1 理论力学

  建筑理论力学是一门专门研究物体运动规律的学科, 是一般力学的基础, 包括静力学、动力学和运动学。静力学主要研究受力物体达到平衡时所受各种作用力应满足的条件, 还研究物体受力分析方法和力系的简化;动力学主要研究物体的机械运动与所受作用力之间的关系;运动学主要从几何角度研究物体运动, 而不研究物体的运动原因。

  3.2 固体力学

  固体力学是力学中主要研究固体机械性质的学科, 具体研究固体介质在外力、形变和温度作用下的表现, 包括材料力学、弹性力学和塑性力学。比如, 单个杆件是材料力学的主要研究对象, 将其看着均匀、连续、各向同性的可变性固体, 涉及到杆件的拉、弯、压、扭、剪等特征, 以及刚度、强度、稳定性计算, 包括力的分解、合成与平衡等。随着计算机技术的发展, 固体力学在土木工程的设计中, 围观模拟方法、复杂结构仿真等内容得到进一步发展和应用。

  3.3 流体力学

  流体力学主要研究流体流动和平衡时的机械运动规律, 以及在工程实际中的应用, 包括物理浮力定律和附体稳定性液体平衡理论等, 研究的对象是流体, 包括气体和液体。流体力学是在生产实践中逐渐发展起来的, 比如我国秦朝时的都江堰、古罗马的大型供水管道系统等, 都是流体力学在土木工程中成功应用的案例。随着对流体的进一步研究和应用, 如开采石油、天然气等, 流体力学也不断的完善, 获得了新的发展。

  4 结语

  综上所述, 将力学知识充分应用到土木工程中, 是新形势下进行技术创新, 加强技术运用的要求。随着我国土木工程的快速发展, 力学应用已经具有较高水平, 要进一步提高施工技术水平, 还需要不断发展力学理论, 研究力的综合应用。

  参考文献
  [1]袁沁琳.新形势下力学在土木工程中的应用分析[J].科技风, 2017 (22) :97.
  [2]陈熙坤.力学与土木工程简述[J].科技风.2017 (22) :94.
  [3]李永刚.力学在土木工程中的应用[J].建材与装饰, 2017 (1) :195.

  范文一: 工程力学论文(2018最新范文6篇)
  范文二: 介绍飞机气动参数辨识技术应用中的注意事项
  范文三: 多体动力学技术在机械工程领域的研究发展
  范文四: 探究断裂力学在钢结构桥梁及混凝土结构中的应用
  范文五: 探究机械工程中的多体系统动力学运用问题

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