第一篇：結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)心得匯總

結(jié) 構(gòu) 動(dòng) 力 學(xué) 學(xué)習(xí)總 結(jié)

通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)，感受頗深。我談一下自己對(duì)這門課的理解：

一． 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的基本概念和研究?jī)?nèi)容

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，工程界對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力分析的要求日益提高。我國(guó)是個(gè)多地震的國(guó)家，保證多荷載作用下結(jié)構(gòu)的安全、經(jīng)濟(jì)適用，是我們結(jié)構(gòu)工程專業(yè)人員的基本任務(wù)。結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在動(dòng)力荷載作用下的位移和應(yīng)力的分析原理和計(jì)算方法。它是振動(dòng)力學(xué)的理論和方法在一些復(fù)雜工程問(wèn)題中的綜合應(yīng)用和發(fā)展，是以改善結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在動(dòng)力環(huán)境中的安全和可靠性為目的的。高老師講課認(rèn)真負(fù)責(zé)，結(jié)合實(shí)例，提高了教學(xué)效率，也便于我們學(xué)生尋找事物的內(nèi)在聯(lián)系。這門課的主要內(nèi)容包括運(yùn)動(dòng)方程的建立、單自由度體系、多自由度體系、無(wú)限自由度體系的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題、隨機(jī)振動(dòng)、結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算及結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的前沿研究課題。既有線性系統(tǒng)的計(jì)算，又有非線性系統(tǒng)的計(jì)算；既有確定性荷載作用下結(jié)構(gòu)動(dòng)力影響的計(jì)算，又有隨機(jī)荷載作用下結(jié)構(gòu)動(dòng)力影響的隨機(jī)振動(dòng)問(wèn)題；阻尼理論既有粘性阻尼計(jì)算，又有滯變阻尼、摩擦阻尼的計(jì)算，對(duì)結(jié)構(gòu)工程最為突出的地震影響。

二． 動(dòng)力分析及荷載計(jì)算 1.動(dòng)力計(jì)算的特點(diǎn)

動(dòng)力荷載或動(dòng)荷載是指荷載的大小、方向和作用位置隨時(shí)間而變化的荷載。如果從荷載本身性質(zhì)來(lái)看，絕大多數(shù)實(shí)際荷載都應(yīng)屬于動(dòng)荷載。但是，如果荷載隨時(shí)間變化得很慢，荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響與靜荷載相比相差甚微，這種荷載計(jì)算下的結(jié)構(gòu)計(jì)算問(wèn)題仍可以簡(jiǎn)化為靜荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算問(wèn)題。如果荷載不僅隨時(shí)間變化，而且變化很快，荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響與靜荷載相比相差較大，這種荷載作用下的結(jié)構(gòu)計(jì)算問(wèn)題就屬于動(dòng)力計(jì)算問(wèn)題。

荷載變化的快與慢是相對(duì)與結(jié)構(gòu)的固有周期而言的，確定一種隨時(shí)間變化的荷載是否為動(dòng)荷載，須將其本身的特征和結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性結(jié)合起來(lái)考慮才能決定。

在結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算中，由于荷載時(shí)時(shí)間的函數(shù)，結(jié)構(gòu)的影響也應(yīng)是時(shí)間的函數(shù)。另外，結(jié)構(gòu)中的內(nèi)力不僅要平衡動(dòng)力荷載，而且要平衡由于結(jié)構(gòu)的變形加速度所引起的慣性力。結(jié)構(gòu)的動(dòng)力方程中除了動(dòng)力荷載和彈簧力之外，還要引入因其質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力和耗散能量的阻尼力。而且，除了需要知道結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布、幾何形態(tài)外，還應(yīng)知道反應(yīng)其動(dòng)力性能的參數(shù)，如動(dòng)彈性模量E、動(dòng)切邊模量G等。2.動(dòng)力荷載的分類

動(dòng)力荷載按其是否具有隨機(jī)性，可分為確定性和非確定性兩類。確定性動(dòng)力荷載系指當(dāng)時(shí)間給定后其量值是唯一確定的，故亦稱為數(shù)定的動(dòng)力荷載。常見(jiàn)的確定性動(dòng)力荷載，其方向、作用點(diǎn)位置不變，其大小隨時(shí)間變化。例如，周期荷載，其中以簡(jiǎn)諧荷載最為常見(jiàn)；集度大，作用時(shí)間短暫的沖擊荷載；持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的非周期一般荷載。非確定性動(dòng)力荷載的量值隨時(shí)間的變化規(guī)律不是唯一確定的，而是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程，故亦稱為隨機(jī)荷載，也稱非數(shù)定的動(dòng)力荷載。雖然非確定性動(dòng)力荷載不能用時(shí)間t的確定性函數(shù)來(lái)描述，但它受概率統(tǒng)計(jì)規(guī)律所制約。地震荷載、海浪荷載和風(fēng)荷載都可視為具有隨機(jī)性質(zhì)的非確定性動(dòng)力荷載。3.動(dòng)力分析的目的和方法

結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的目的是確定結(jié)構(gòu)在動(dòng)力荷載下的響應(yīng)，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、保證結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)與安全提供科學(xué)依據(jù)。研究結(jié)構(gòu)的受迫振動(dòng)是結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的基本任務(wù)。

動(dòng)力分析的研究方法有：理論計(jì)算法、試驗(yàn)量測(cè)法和計(jì)算、試驗(yàn)混合法三種。隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)動(dòng)力系統(tǒng)的數(shù)值模擬顯得越來(lái)越越重要，尤其是復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如水壩、地基和水庫(kù)系統(tǒng)的三維動(dòng)力分析、核電站結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的地震響應(yīng)和振動(dòng)控制等。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時(shí)檢驗(yàn)數(shù)學(xué)模型的正確性，為理論計(jì)算提供可靠地重要途徑。試驗(yàn)量測(cè)的方法已由最初的機(jī)測(cè)和電測(cè)發(fā)展到光測(cè)，大大提高了試驗(yàn)量測(cè)的范圍和精度。重要結(jié)構(gòu)的動(dòng)力研究常常需要將數(shù)值計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，一方面利用數(shù)值計(jì)算為結(jié)構(gòu)試驗(yàn)提供依據(jù)，另一方面，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，不斷修正模型，以使數(shù)學(xué)模型能更好地反映實(shí)際情況。

高老師主要介紹確定荷載作用下結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算的基本理論和方法，最后介紹系統(tǒng)參數(shù)識(shí)別、動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)法、隨機(jī)振動(dòng)主控制等問(wèn)題。三． 運(yùn)動(dòng)方程式的建立

建立運(yùn)動(dòng)方程式的原理和方法有很多種，高老師主要給我們介紹了以下三種。1．達(dá)朗貝爾原理——直接平衡法

利用達(dá)朗貝爾原理引進(jìn)慣性力，根據(jù)作用在體系或其微元體上全部力的平衡條件，按靜力平衡計(jì)算，直接寫出運(yùn)動(dòng)方程。2．虛位移原理

根據(jù)作用在體系上全部力在虛位移上所作虛功總和為零的條件，即根據(jù)虛功原理導(dǎo)出以廣義坐標(biāo)表示的運(yùn)動(dòng)方程。對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，應(yīng)用最廣的是第二種方法。3．哈密頓原理

利用廣義坐標(biāo)寫出系統(tǒng)的動(dòng)能、勢(shì)能、阻尼耗散函數(shù)及廣義力表達(dá)式，根據(jù)哈密頓原理或其等價(jià)形式的拉格朗日方程導(dǎo)出以廣義坐標(biāo)表示的運(yùn)動(dòng)方程。

通常,結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程是一個(gè)二階常微分方程組，寫成矩陣形式為：

Μ(t)+D(t)+Kq(t)=Q(t)，式中q(t)為廣義坐標(biāo)矢量，是時(shí)間t的函數(shù),其上的點(diǎn)表示對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)；Μ、D、K分別為對(duì)應(yīng)于q(t)的結(jié)構(gòu)質(zhì)量矩陣、阻尼矩陣和剛度矩陣；Q(t)是廣義力矢量。

以上三種方法中，直接平衡法應(yīng)用最為廣泛，因?yàn)樗奈锢砀拍钋宄?，而且?jiǎn)便，只要熟悉靜力計(jì)算中建立方程的方法就不難寫出運(yùn)動(dòng)方程。虛位移原理本身等價(jià)于力的平衡條件，這是靜力計(jì)算中已為大家所熟悉，所不同的是要引入慣性力和阻尼力。哈密頓原理計(jì)算能量的變分，不需要引入慣性力，適用于連續(xù)質(zhì)量分布系統(tǒng)，但計(jì)算較為麻煩，在工程結(jié)構(gòu)中應(yīng)用很少。

四． 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)在抗震設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 1．序言：地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)是一個(gè)復(fù)雜的時(shí)間－空間過(guò)程。結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)應(yīng)取決于地震動(dòng)特性和結(jié)構(gòu)特性，特別是結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析的水平也是隨著人們對(duì)這兩方面認(rèn)識(shí)的逐步深入而提高的。近幾十年來(lái)，人們對(duì)地震動(dòng)的譜成分和各類結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特征有了深入認(rèn)識(shí)。因此，結(jié)構(gòu)的分析也隨之有了相應(yīng)的進(jìn)展。結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析的發(fā)展經(jīng)過(guò)了靜力法、反應(yīng)譜法、動(dòng)力法三個(gè)階段。反應(yīng)譜法根據(jù)單自由度系統(tǒng)的地震響應(yīng)，既考慮了結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性與地震動(dòng)特性之間的動(dòng)力關(guān)系，又保持了靜力法的形式，在各國(guó)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中已被廣泛采用?，F(xiàn)行的抗震設(shè)計(jì)方法包括反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法。

2.方法比較：根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》，對(duì)單自由度體系，給定場(chǎng)地條件以及結(jié)構(gòu)的自振周期和阻尼比，便可以從反應(yīng)譜中獲得結(jié)構(gòu)的最大地震響應(yīng)（位移、速度和加速度），進(jìn)而可求出結(jié)構(gòu)的地震力。對(duì)于多自由度體系，首先采用多自由度體系的反應(yīng)譜理論，即先利用模態(tài)分析法將多自由度體系分解為一系列廣義單自由度體系，最后將各振型的最大值用一定的振型組合方法組合出結(jié)構(gòu)的最大地震反應(yīng)[。由于反應(yīng)譜方法基本正確地反映了地震動(dòng)特性，并考慮了結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，所以對(duì)于一般的結(jié)構(gòu)而言，具有良好的精度，且概念明確，計(jì)算方便。靜力法（static method）假設(shè)結(jié)構(gòu)各部分水平加速度與地面運(yùn)動(dòng)水平加速度完全一樣。因此，若以W表示結(jié)構(gòu)某一部分的重力，則由于地震作用使這一部分重力產(chǎn)生的最大水平慣性力的絕對(duì)值為

=式中：

=KW

為地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)最大水平加速度；g為重力加速度；K=,稱為地震系數(shù)或震度。這一公式的物理意義是：結(jié)構(gòu)為絕對(duì)剛體，其最大加速度就等于地震最大加速度。

由地震作用引起的慣性力，可以當(dāng)做靜力作用于結(jié)構(gòu)上，然后按靜力學(xué)方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。上式表示的慣性力通常稱為慣性力。用這樣的公式計(jì)算地震荷載的方法對(duì)于剛性結(jié)構(gòu)是適用的。但對(duì)于柔性結(jié)構(gòu)，如煙囪、多層鋼架、高橋墩、工業(yè)與民用建筑物以及高而薄的擋水壩等，就會(huì)產(chǎn)生較大的誤差。因?yàn)樵摲椒▽⒔Y(jié)構(gòu)當(dāng)做絕對(duì)剛體，忽略了結(jié)構(gòu)彈性性質(zhì)的動(dòng)力性能，所以稱它為靜力理論。

地震地面運(yùn)動(dòng)是一個(gè)非平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程，而隨機(jī)振動(dòng)法充分考慮了地震發(fā)生的概率特性，所以普遍認(rèn)為隨機(jī)振動(dòng)法是一種合理的分析方法。但是，隨機(jī)振動(dòng)法的缺點(diǎn)是它的計(jì)算量龐大而且對(duì)于非線性問(wèn)題可能引起較大的誤差，在處理罕遇地震下的強(qiáng)非線性問(wèn)題時(shí)有其局限性。時(shí)程分析法是確定性動(dòng)力分析方法的一種，是發(fā)展較為成熟、應(yīng)用較多的一種方法。由于這種分析方法是在離散時(shí)間點(diǎn)上一步一步地求響應(yīng)的數(shù)值解，所以該法可以在任一時(shí)間點(diǎn)上隨時(shí)修改結(jié)構(gòu)參數(shù)，很適合于處理參 數(shù)隨時(shí)間變化的非線性問(wèn)題。它既可慮地震波的多維多點(diǎn)輸入，還可以考慮結(jié)構(gòu)幾何非線性、物理非線性、非比例阻尼和樁土－結(jié)構(gòu)相互作用等的地震反應(yīng)。常用的積分方法有線性加速度法。

3.這里主要介紹比較先進(jìn)的時(shí)程分析法：逐步積分?jǐn)?shù)值方法特別適用于計(jì)算大型結(jié)構(gòu)在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng),其無(wú)需像振型疊加法那樣要預(yù)先花費(fèi)很多的工作量計(jì)算頻率和振型。此外,由于計(jì)算中考慮幾何非線性大變形的影響,本文中采用Newmark 逐步積分方法求解。時(shí)間步內(nèi)增量形式的振動(dòng)平衡方程為：++=f(1)式中為

為質(zhì)量；

為比例阻尼矩陣；

分別時(shí)間內(nèi)位

：

+=f

+（2）假定在內(nèi)微小時(shí)段內(nèi)加速度

均為線性變化，則式（1）與（2）相減得動(dòng)力方程的增量形式 為剛度矩陣；向量；f為

為地面運(yùn)動(dòng)向量。時(shí)間內(nèi)加速度向量、速度向量和位移移、速度與加速度向量增量關(guān)系可表示++=f

（3）時(shí)程分析法就是將簡(jiǎn)諧力作用劃分為一系列微小時(shí)段，利用（3）求解在0、、2······等各個(gè)時(shí)刻的近似解。Wilson-法由于計(jì)算精度高、穩(wěn)定性好而在時(shí)程分析中廣泛采用。

4.注意：

（1）在進(jìn)行時(shí)程分析過(guò)程中，利用上述方法計(jì)算結(jié)構(gòu)反應(yīng)關(guān)鍵的是地震動(dòng)的描述，即恰當(dāng)?shù)剌斎氲卣鸩ā?/p>

（2）分析和結(jié)果存在一定的局限性，即計(jì)算結(jié)果僅僅是選擇地震波的反應(yīng)，若選擇另外一條地震波，計(jì)算結(jié)果差別很大。

（3）為得到結(jié)構(gòu)反應(yīng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，必須對(duì)多條地震波進(jìn)行分析，工作量較大。五．學(xué)后感言 通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，我了解到：結(jié)構(gòu)的動(dòng)力計(jì)算與靜力計(jì)算有很大的區(qū)別。靜力計(jì)算是研究靜荷載作用下的平衡問(wèn)題。這時(shí)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量不隨時(shí)間快速移動(dòng)，因而無(wú)慣性力。動(dòng)力計(jì)算研究的是動(dòng)荷載作用下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，這時(shí)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量隨時(shí)間快速運(yùn)動(dòng)，慣性力的作用成為必須考慮的重要問(wèn)題。根據(jù)達(dá)朗貝爾原理，動(dòng)力計(jì)算可以轉(zhuǎn)化為靜力平衡問(wèn)題來(lái)處理。但是，這是一種形式上的平衡。也就是說(shuō)，動(dòng)力計(jì)算中，雖然形式仍是是在列平衡方程，但是這里要注意兩個(gè)問(wèn)題：所考慮的力系中要包括慣性力這個(gè)新力，考慮的是瞬間的平衡，荷載、內(nèi)力等都是時(shí)間的函數(shù)。

我們首先學(xué)習(xí)了單自由度系統(tǒng)自由振動(dòng)和受迫振動(dòng)的概念，所以在學(xué)習(xí)多自由度系統(tǒng)和彈性體的振動(dòng)分析時(shí)，則重點(diǎn)學(xué)習(xí)后者的振動(dòng)特點(diǎn)以及前者的聯(lián)系和區(qū)別，這樣既節(jié)省了時(shí)間，又抓住了重點(diǎn)。由于多自由度系統(tǒng)振動(dòng)分析的公式推導(dǎo)是以矩陣形式表達(dá)為基礎(chǔ)的，我們開(kāi)始學(xué)習(xí)時(shí)感到有點(diǎn)不適應(yīng)，但是隨著課程的進(jìn)展，加上學(xué)過(guò)矩陣論這門課后，我們自覺(jué)地體會(huì)到矩陣形式表達(dá)非常有利于數(shù)值計(jì)算時(shí)的編程，從中也感受到數(shù)學(xué)知識(shí)的魅力和現(xiàn)代技術(shù)的優(yōu)越性，這樣就大大增強(qiáng)了我們學(xué)習(xí)的興趣。

但是，我在學(xué)習(xí)過(guò)程中也遇到了許多問(wèn)題：傅里葉變換和常微分方程的求解等，很多知識(shí)在大一學(xué)習(xí)的《高等數(shù)學(xué)》中就因?yàn)槭请y點(diǎn)而對(duì)我們不作過(guò)高要求，所以也沒(méi)有深入的學(xué)習(xí)，現(xiàn)在學(xué)習(xí)《結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)》時(shí)我們普遍感到數(shù)學(xué)知識(shí)的生疏與不足。對(duì)于本書一個(gè)較難的知識(shí)點(diǎn)就是有關(guān)阻尼理論方面的內(nèi)容。阻尼式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)振動(dòng)過(guò)程中能量耗散的量度。它產(chǎn)生的機(jī)理非常復(fù)雜，主要有滑動(dòng)面之間的摩擦、空氣或液體的阻力以及材料的不完全彈性引起的內(nèi)摩擦等。目前，描述阻尼的數(shù)學(xué)模型主要有粘滯阻尼理論、庫(kù)倫阻尼理論和滯變阻尼三大類。在實(shí)際應(yīng)用中，很多復(fù)雜的阻尼是按一定的準(zhǔn)則折算成等效粘滯阻尼來(lái)進(jìn)行處理的。折算的方法是認(rèn)為等效粘滯阻尼與原阻尼系統(tǒng)在一周之內(nèi)所消耗的能量相等。我們最后又學(xué)習(xí)了多自由度體系強(qiáng)迫振動(dòng)的數(shù)值解法。主要有線性加速度法、擬靜法、威爾遜法、紐馬克法、龍格-庫(kù)塔法等數(shù)值解法，這些都是現(xiàn)代有限元軟件所普遍采用的方法，能得到比較精確的計(jì)算結(jié)果，同時(shí)也是我們學(xué)習(xí)方法的難點(diǎn)與重點(diǎn)，因而需要一定的時(shí)間去學(xué)習(xí)。

鑒于以上種種原因，我們應(yīng)該做到有的放矢，采取針對(duì)性的措施克服這種畏懼情緒。

一是：復(fù)習(xí)已修課程，鞏固已經(jīng)學(xué)過(guò)的結(jié)構(gòu)力學(xué)基本原理。有了基礎(chǔ)知識(shí)作保證，學(xué)習(xí)本課程的基本理論部分就可以占用較少的時(shí)間，避免了不必要的低層次重復(fù)。

二是：對(duì)涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行歸類，并對(duì)求解方法進(jìn)行總結(jié)，抓住課程理論體系的主線。如動(dòng)力微分方程的求解分為兩大類：齊次解和特解，前者對(duì)應(yīng)于自由振動(dòng)，后者對(duì)應(yīng)于受迫振動(dòng)。由于離散系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)所表現(xiàn)的微分方程形式不同，因而求解振動(dòng)響應(yīng)的方法也有較大差異。三是：我們課下要增加和同學(xué)之間的交流的時(shí)間，并通過(guò)作業(yè)掌握對(duì)本書內(nèi)容的接受程度和概念的理解程度。

此外，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，還有許多不足之處，我們的學(xué)習(xí)成果未能和工程實(shí)踐相結(jié)合，這就使我們對(duì)一些基本原理認(rèn)識(shí)不夠。由于課時(shí)緊張，課堂上時(shí)間有限，我們只有在課下多花些時(shí)間，才能掌握一些比較難的數(shù)值計(jì)算方法，利用現(xiàn)代的計(jì)算手段處理一些復(fù)雜的工程問(wèn)題?？傊?，《結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)》是一門重要的基礎(chǔ)課，我們課下學(xué)習(xí)的東西還很多。

參考文獻(xiàn)

【1】 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 50011-2010）北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010 【2】 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué) 張子明 周星德 姜冬菊編著 中國(guó)電力出版社

第二篇：動(dòng)力學(xué)論文

《結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)》小論文

利用對(duì)稱性求解動(dòng)力問(wèn)題

組員姓名：

專業(yè)班級(jí):

土木班

指導(dǎo)老師：

完成時(shí)間：2014年X月

《結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)》小論文

——?jiǎng)恿τ?jì)算中對(duì)稱性的運(yùn)用問(wèn)題

一、摘要

用柔度法計(jì)算對(duì)稱結(jié)構(gòu)的振動(dòng)頻率和周期時(shí)，選取半結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化計(jì)算。學(xué)習(xí)之初，對(duì)如何建立等效的半結(jié)構(gòu)模型存在一些疑問(wèn)，通過(guò)老師的講解以及自己的摸索，逐漸形成了一個(gè)比較清晰的概念，這篇小論文將就這一問(wèn)題和如何選取對(duì)稱結(jié)構(gòu)進(jìn)行一個(gè)小結(jié)。

二、對(duì)稱法理論分析簡(jiǎn)介

1.利用對(duì)稱性求解多自由度體系的自振頻率及其相應(yīng)的主振型

（a）

結(jié)構(gòu)對(duì)稱，質(zhì)量分布也對(duì)稱。該類結(jié)構(gòu)不僅可以利用對(duì)稱性求自振頻率和主振型；而且應(yīng)充分的利用對(duì)稱性進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算。

圖（1）

圖1為一對(duì)稱結(jié)構(gòu)，質(zhì)量分布也對(duì)稱，其自由振動(dòng)的微分方程為

yi=-j=14mjyjδij

（i=1,2,3,4）

（a）

由于對(duì)稱性，有：

m1=m4，m2=m3

δ11=δ44，δ22=δ33，δ13=δ42，δ21=δ34

根據(jù)位移互等定理，有δij=δji（i不等于j）。將式（a）的第一式和第四式相加，第二式和第三式相加，分別得：

y1’=-m1y1’δ11‘-m2y2’δ12’

（b）

y2’=-m1y1’δ21‘-m2y2’δ22‘

（b）

式中：

y1’=y1+y4，y2’=y2+y3

δ11，=δ11+δ14，δ22，=δ22+δ23

δ12，=δ21，=δ12+δ13=δ21+δ24

再將式（a）的第一式減去第四式，第二式減去第三式，分別可得：

y1‘’=-m1y1‘’δ11‘’-m2y2‘’δ12‘’

（c）

y2‘’=-m1y1‘’δ21‘’-m2y2‘’δ22‘’

（c）

式中：

y1‘’=y1-y4，y2‘’=y2-y3

δ11‘’=δ11-δ14，δ22‘’=δ22-δ23，δ12‘’=δ21‘’=δ12-δ13=δ21-δ24

至此，把一組四元二階方程式（a)簡(jiǎn)化為兩組二元二階微分方程式（b)和(c)，也就是說(shuō)，求四個(gè)自由度體系的頻率和主振型簡(jiǎn)化成求兩個(gè)自由度體系的頻率和主振型。

利用對(duì)稱性計(jì)算頻率和主振型時(shí)，通?？扇“脒吔Y(jié)構(gòu)計(jì)算。圖1所示體系，其主振型不外乎圖2，3和4，5所示的四種形式。圖2，3為對(duì)稱振型，圖4，5為對(duì)稱振型。它們分別可取圖6和7所示的半邊結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算.下面給一算例：

例：求圖示結(jié)構(gòu)的自振頻率及相應(yīng)的主振型，EI為常數(shù)

圖一

圖二

對(duì)稱結(jié)構(gòu)，計(jì)算正對(duì)稱振型時(shí)，B截面既不能轉(zhuǎn)動(dòng)，又不能移動(dòng)，如圖二，可取半邊結(jié)構(gòu)如下圖三

圖三

圖四

計(jì)算反對(duì)稱振型時(shí)，振型如圖五，B截面只能轉(zhuǎn)動(dòng)，不能移動(dòng)，可取半邊結(jié)構(gòu)如圖六

圖六

圖五

圖七

兩種振型見(jiàn)圖二和圖五，由計(jì)算結(jié)果可知，該結(jié)構(gòu)反對(duì)稱主振型為第一主振型，其對(duì)應(yīng)頻率為第一主頻率。

因此不管是靜定結(jié)構(gòu)還是超靜定結(jié)構(gòu)，是計(jì)算靜態(tài)問(wèn)題還是動(dòng)態(tài)問(wèn)題，對(duì)稱結(jié)構(gòu)在計(jì)算時(shí)通?？梢院?jiǎn)化，我們應(yīng)充分利用對(duì)稱性，使求解得以簡(jiǎn)化，以加快解題速度，達(dá)到更好的效果。

但對(duì)稱法中還有很多值得商榷的小問(wèn)題，以例題的形式開(kāi)始討論：

三、建立等效半結(jié)構(gòu)模型

1、自由振動(dòng)時(shí)半結(jié)構(gòu)的選取

例1

試求圖示剛架的自振頻率。

L

EI

EI

EI

L

m

m

解：（1）結(jié)構(gòu)對(duì)稱，可取半結(jié)構(gòu)。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：

根據(jù)柔度系數(shù)的定義，在質(zhì)量m處作用單位力，畫出結(jié)構(gòu)的彎矩圖，圖乘即得到柔度系數(shù)。

EIE

EI

EI

L

L/2

半結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖

彎矩圖

需注意，由于取了半結(jié)構(gòu)，在計(jì)算自振頻率時(shí)，質(zhì)量應(yīng)由原來(lái)的2m變?yōu)閙進(jìn)行計(jì)算。

（2）求整個(gè)結(jié)構(gòu)的柔度系數(shù)，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：

計(jì)算簡(jiǎn)圖

彎矩圖

繪彎矩圖時(shí)，由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱，可取半結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。但最終對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖乘。

注意，此題實(shí)際上并沒(méi)有取半結(jié)構(gòu)，因此計(jì)算頻率時(shí)質(zhì)量仍為2m，雖然柔度系數(shù)為取半結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)的二倍，但與質(zhì)量相乘可以約分，所得結(jié)果與取半結(jié)構(gòu)計(jì)算是一樣的。

（3）結(jié)論：

①

計(jì)算對(duì)稱結(jié)構(gòu)的自振頻率時(shí)，如果取半結(jié)構(gòu)，則質(zhì)量應(yīng)為原來(lái)的二分之一；對(duì)于半結(jié)構(gòu)求柔度系數(shù)，應(yīng)按柔度系數(shù)的定義在結(jié)構(gòu)上施加單位力，繪出半結(jié)構(gòu)的彎矩圖并圖乘，即所有的計(jì)算都是基于半結(jié)構(gòu)的；

②

若僅僅對(duì)于繪彎矩圖階段取半結(jié)構(gòu)，則單位力應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一，求出整個(gè)結(jié)構(gòu)的彎矩圖并圖乘，即計(jì)算是基于整個(gè)結(jié)構(gòu)的，因此最后求頻率時(shí)質(zhì)量不變，實(shí)際上對(duì)于整個(gè)題目而言并沒(méi)有取半結(jié)構(gòu)；

2、受迫振動(dòng)時(shí)半結(jié)構(gòu)的選取

例2

圖示結(jié)構(gòu)在柱頂有電動(dòng)機(jī)，試求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的最大水平位移和柱端彎矩的幅值。已知電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量集中于柱頂，W=20kN，電動(dòng)機(jī)水平離心力的幅值，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，柱的線剛度。

h=6m

W

I=∞

解：（1）此題結(jié)構(gòu)對(duì)稱，仍可取半結(jié)構(gòu)計(jì)算。根據(jù)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)形式（水平振動(dòng)），其半結(jié)構(gòu)的選取以及彎矩圖如下所示。

半結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖

彎矩圖

圖乘，得：

注意，由于取了半結(jié)構(gòu)，質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的一半（），外力幅值也應(yīng)取原來(lái)的二分之一，即。

（2）求整個(gè)結(jié)構(gòu)的柔度系數(shù)，僅在繪彎矩圖時(shí)取半結(jié)構(gòu)。則與例1相同，求柔度系數(shù)時(shí)施加在半結(jié)構(gòu)的單位力變?yōu)?，但結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與施加在結(jié)構(gòu)上的外力大小不變。計(jì)算過(guò)程如下。

彎矩圖

圖乘得：

注意，解法二實(shí)際上仍是基于整個(gè)結(jié)構(gòu)的，僅僅在繪彎矩圖時(shí)應(yīng)用了對(duì)稱性，因此質(zhì)量與外力均不變。

（3）結(jié)論：

受迫振動(dòng)時(shí)，有外力作用于對(duì)稱結(jié)構(gòu)上，如果選取半結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，則不僅質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)一半，外力幅值也應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一。但外力的頻率不變。

四、總結(jié)

如何選取半結(jié)構(gòu)（如什么時(shí)候該用滑動(dòng)支座和鉸支座），選取半結(jié)構(gòu)之后各物理量應(yīng)如何做出相應(yīng)變化（如，求柔度系數(shù)時(shí)單位力是否變?yōu)樵瓉?lái)一半，外力幅值是否變化等），以及如何避免計(jì)算結(jié)果與正確值相差二倍。對(duì)此，我們組經(jīng)過(guò)討論以及在做題的過(guò)程中也思考了很多。其實(shí)，現(xiàn)在看來(lái)，這個(gè)問(wèn)題就變得很簡(jiǎn)單了，只要明白，如果一開(kāi)始就利用對(duì)稱性取了半結(jié)構(gòu)，那么后面的求解都是基于半結(jié)構(gòu)的；而如果僅僅在求柔度系數(shù)繪彎矩圖時(shí)取半結(jié)構(gòu)，那么計(jì)算還是基于整個(gè)結(jié)構(gòu)的，這樣就能明白到底哪些量應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的一半，哪些不用變了。最后感謝龍老師對(duì)我們的諄諄教誨，讓我們對(duì)結(jié)構(gòu)有了更深的了解。

第三篇：機(jī)械動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)史

機(jī)械動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)史

一.動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)介

機(jī)械動(dòng)力學(xué)作為機(jī)械原理的重要組成部分，主要研究機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的受力，機(jī)械中各部分構(gòu)件的質(zhì)量和構(gòu)件之間機(jī)械運(yùn)動(dòng)的相互關(guān)系，是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的重要理論基礎(chǔ)。

一般來(lái)說(shuō)，機(jī)械動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容包括六個(gè)方面：（1）在已知外力作用下求機(jī)械系統(tǒng)的真實(shí)運(yùn)動(dòng)規(guī)律；（2）分析機(jī)械運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各構(gòu)件之間的相互作用力；（3）研究回轉(zhuǎn)構(gòu)件和機(jī)構(gòu)平衡的理論和方法；（4）研究機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中能量的平衡和分配關(guān)系；（5）機(jī)械振動(dòng)的分析研究；（6）機(jī)構(gòu)分析和機(jī)構(gòu)綜合。其主要研究方向是機(jī)械在力的作用下的運(yùn)動(dòng)和機(jī)械在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的力，并且從力和相互作用的角度對(duì)機(jī)械進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn)的學(xué)科。

二.動(dòng)力學(xué)的前期發(fā)展

人類的發(fā)展過(guò)程中，很重要的一個(gè)進(jìn)步特征就是工具的使用和制造。從石器時(shí)代的各種石制工具開(kāi)始，機(jī)械的形式開(kāi)始發(fā)展起來(lái)。從簡(jiǎn)單的工具形式，到包含各類零件、部件的較為先進(jìn)的機(jī)械，這中間的發(fā)展過(guò)程經(jīng)歷了不斷的改進(jìn)與反復(fù)，也經(jīng)歷了在國(guó)家內(nèi)部與國(guó)家之間的傳播過(guò)程。

機(jī)械的發(fā)展過(guò)程也經(jīng)歷了從人自身的體力，到利用畜力、風(fēng)力和水力等，材料的類型也從自然中自有的，過(guò)渡到簡(jiǎn)單的人造材料。整個(gè)發(fā)展過(guò)程最終形成了包含動(dòng)力、傳動(dòng)和工作等部分的完整機(jī)械。

人類從石器時(shí)代進(jìn)入青銅時(shí)代、鐵器時(shí)代，用以吹旺爐火的鼓風(fēng)器的發(fā)展起了重要作用。有足夠強(qiáng)大的鼓風(fēng)器，才能使冶金爐獲得足夠高的爐溫，才能從礦石中煉得金屬。中國(guó)在公元前1000～前900年就已有了冶鑄用的鼓風(fēng)器，并漸從人力鼓風(fēng)發(fā)展到畜力和水力鼓風(fēng)。早在公元前，中國(guó)已在指南車上應(yīng)用復(fù)雜的齒輪系統(tǒng)。古希臘已有圓柱齒輪、圓錐齒輪和蝸桿傳動(dòng)的記載。但是，關(guān)于齒輪傳動(dòng)瞬時(shí)速比與齒形的關(guān)系和齒形曲線的選擇，直到17世紀(jì)之后方有理論闡述。手搖把和踏板機(jī)構(gòu)是曲柄連桿機(jī)構(gòu)的先驅(qū)，在各文明古國(guó)都有悠久歷史，但是曲柄連桿機(jī)構(gòu)的形式、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的確切分析和綜合，則是近代機(jī)構(gòu)學(xué)的成就。

近代的機(jī)械動(dòng)力學(xué)，在動(dòng)力以及機(jī)械結(jié)構(gòu)本身來(lái)說(shuō)，具有各方面的重大突破。動(dòng)力在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中占據(jù)關(guān)鍵地位。隨著機(jī)械的改進(jìn)，對(duì)于金屬和礦石的需求量增加，人類開(kāi)始在原有的人力和畜力的基礎(chǔ)上，利用水力和風(fēng)力對(duì)機(jī)械進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，但是這也造成了很多工廠的選址的限制，并不具有很大的推廣性。而后來(lái)稍晚出現(xiàn)的紐科門大氣式蒸汽機(jī)，雖然也可以驅(qū)使一些機(jī)械，但是其燃料的利用率很低，對(duì)于燃料的需求量太大，這也使得這種蒸汽機(jī)只能應(yīng)用于煤礦附近。

瓦特發(fā)明的具有分開(kāi)的凝汽器的蒸汽機(jī)以及具有回轉(zhuǎn)力的蒸汽機(jī)，不僅降低了燃料的消耗量，也很大程度上擴(kuò)大了蒸汽機(jī)的應(yīng)用范圍。蒸汽機(jī)的發(fā)明和發(fā)展，使礦業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)、鐵路和航運(yùn)都得以機(jī)械動(dòng)力化。蒸汽機(jī)幾乎是19世紀(jì)唯一的動(dòng)力源。但蒸汽機(jī)及其鍋爐、凝汽器、冷卻水系統(tǒng)等體積龐大、笨重，應(yīng)用很不方便。

19世紀(jì)末，電力供應(yīng)系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)開(kāi)始發(fā)展和推廣。20世紀(jì)初，電動(dòng)機(jī)已在工業(yè)生產(chǎn)中取代了蒸汽機(jī)，成為驅(qū)動(dòng)各種工作機(jī)械的基本動(dòng)力。生產(chǎn)的機(jī)械化已離不開(kāi)電氣化，而電氣化則通過(guò)機(jī)械化才對(duì)生產(chǎn)發(fā)揮作用。

發(fā)電站初期應(yīng)用蒸汽機(jī)為原動(dòng)機(jī)。20世紀(jì)初期，出現(xiàn)了高效率、高轉(zhuǎn)速、大功率的汽輪機(jī)，也出現(xiàn)了適應(yīng)各種水力資源的大、小功率的水輪機(jī)，促進(jìn)了電力供應(yīng)系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展。19世紀(jì)后期發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)經(jīng)過(guò)逐年改進(jìn)，成為輕而小、效率高、易于操縱、并可隨時(shí)啟動(dòng)的原動(dòng)機(jī)。它先被 fuqu用以驅(qū)動(dòng)沒(méi)有電力供應(yīng)的陸上工作機(jī)械，以后又用于汽車、移動(dòng)機(jī)

械（如拖拉機(jī)、挖掘機(jī)械等）和輪船，到20世紀(jì)中期開(kāi)始用于鐵路機(jī)車。蒸汽機(jī)在汽輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的排擠下，已不再是重要的動(dòng)力機(jī)械。內(nèi)燃機(jī)和以后發(fā)明的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展，還是飛機(jī)、航天器等成功發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)因素之一。

三.機(jī)械動(dòng)力學(xué)的發(fā)展過(guò)程

經(jīng)典力學(xué)的創(chuàng)立為機(jī)械動(dòng)力學(xué)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)，兩次工業(yè)革命對(duì)機(jī)械動(dòng)力學(xué)提出了要求，以及機(jī)械振動(dòng)學(xué)和機(jī)械動(dòng)力學(xué)理論的早期發(fā)展。

經(jīng)典力學(xué)是機(jī)械學(xué)科中很重要的理論基礎(chǔ)，同時(shí)也是機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)。經(jīng)典力學(xué)理論體系的創(chuàng)立和發(fā)展，在機(jī)械動(dòng)力學(xué)的發(fā)展方面做出了巨大的貢獻(xiàn)，另一方面，機(jī)械學(xué)和機(jī)械動(dòng)力學(xué)的發(fā)展直接相關(guān)的數(shù)學(xué)理論的發(fā)展也起到了極其重要的推動(dòng)作用。

經(jīng)典力學(xué)、分析力學(xué)以及彈性力學(xué)等力學(xué)理論的進(jìn)一步發(fā)展，在機(jī)械的動(dòng)力以及結(jié)構(gòu)發(fā)展起到了很大的促進(jìn)作用。而微積分、微分方程理論、變分法、矩陣論和概率論等數(shù)學(xué)理論的發(fā)展更是將機(jī)械動(dòng)力學(xué)推上了新的高度。世紀(jì)英國(guó)數(shù)學(xué)家漢密爾頓用變分原理推導(dǎo)出漢密爾頓正則方程，此方程是以廣義坐標(biāo)和廣義動(dòng)量為變量，用漢密爾頓函數(shù)來(lái)表示的一階方程組，其形式是對(duì)稱的。用正則方程描述運(yùn)動(dòng)所形成的體系，稱為漢密爾頓體系或漢密爾頓動(dòng)力學(xué)，它是經(jīng)典統(tǒng)計(jì)力學(xué)的基礎(chǔ)，又是量子力學(xué)借鑒的范例。漢密爾頓體系適用于攝動(dòng)理論，例如天體力學(xué)的攝動(dòng)問(wèn)題，并對(duì)理解復(fù)雜力學(xué)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的一般性質(zhì)起重要作用。拉格朗日動(dòng)力學(xué)和漢密爾頓動(dòng)力學(xué)所依據(jù)的力學(xué)原理與牛頓的力學(xué)原理，在經(jīng)典力學(xué)的范疇內(nèi)是等價(jià)的，但它們研究的途徑或方法則不相同。直接運(yùn)用牛頓方程的力學(xué)體系有時(shí)稱為矢量力學(xué)；拉格朗日和漢密爾頓的動(dòng)力學(xué)則稱為分析力學(xué)。動(dòng)力學(xué)的基本內(nèi)容動(dòng)力學(xué)的基本內(nèi)容包括質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)、質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)力學(xué)、剛體動(dòng)力學(xué)、達(dá)朗貝爾原理等。以動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)而發(fā)展出來(lái)的應(yīng)用學(xué)科有天體力學(xué)、振動(dòng)理論、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性理論，陀螺力學(xué)、外彈道學(xué)、變質(zhì)量力學(xué)，以及正在發(fā)展中的多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等。質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)有兩類基本問(wèn)題：一是已知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，求作用于質(zhì)點(diǎn)上的力；二是已知作用于質(zhì)點(diǎn)上的力，求質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。求解第一類問(wèn)題時(shí)只要對(duì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程取二階導(dǎo)數(shù)，得到質(zhì)點(diǎn)的加速 度，代入牛頓第二定律，即可求得力；求解第二類問(wèn)題時(shí)需要求解質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)微分方程或求積分。

而兩次工業(yè)革命也對(duì)于機(jī)械工業(yè)和機(jī)械科學(xué)的發(fā)展，尤其是機(jī)構(gòu)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的發(fā)展有很大的推動(dòng)作用。第一次工業(yè)革命中蒸汽機(jī)車的發(fā)明和改進(jìn)以及當(dāng)時(shí)的機(jī)械發(fā)明，第二次工業(yè)革命的電氣時(shí)代中的汽輪機(jī)的誕生與發(fā)明，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明與進(jìn)步，一方面既是機(jī)械動(dòng)力學(xué)的發(fā)展成果，另一方面也推動(dòng)了自己學(xué)科的進(jìn)步。此后機(jī)械動(dòng)力學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，逐漸朝著機(jī)械和機(jī)械和運(yùn)載工具的高速化和大功率化、機(jī)械的精密化、機(jī)械的輕量化、機(jī)械的自動(dòng)化方向發(fā)展。

機(jī)械機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)的發(fā)展，包括了震動(dòng)理論的建立和發(fā)展，其中包括了線性理論和非線性理論等。轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的起步，包含剛性轉(zhuǎn)子平衡技術(shù)、軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展也是這一時(shí)期的重要理論進(jìn)步。而機(jī)構(gòu)學(xué)的建立，特別是理論運(yùn)動(dòng)學(xué)的發(fā)展，在機(jī)構(gòu)學(xué)的德國(guó)學(xué)派和俄蘇學(xué)派中也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

在機(jī)構(gòu)的演進(jìn)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的演進(jìn)中，凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的演進(jìn)，齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和帶傳動(dòng)、傳動(dòng)系統(tǒng)的復(fù)雜化都為機(jī)械動(dòng)力學(xué)的發(fā)展提供了條件。

第二次世界大戰(zhàn)后科技的大發(fā)展為機(jī)械動(dòng)力學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提供了指導(dǎo)思想、方法和技術(shù)手段，機(jī)械工業(yè)的巨大進(jìn)步向機(jī)械動(dòng)力學(xué)提出了新的要求，機(jī)械動(dòng)力學(xué)在縱向形成為包括建模、分析、仿真、動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)與控制的綜合學(xué)科，在橫向形成了機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、機(jī)械傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)、機(jī)器人動(dòng)力學(xué)、機(jī)床動(dòng)力學(xué)和車輛動(dòng)力學(xué)等多個(gè)分支領(lǐng)域。

系統(tǒng)論、控制論、和信息論的誕生，為機(jī)械動(dòng)力學(xué)的發(fā)展提供了新的指導(dǎo)思想、理論和

方法。電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明，以及基于計(jì)算機(jī)的數(shù)值方法的進(jìn)步，為機(jī)械動(dòng)力學(xué)提供了全新的技術(shù)手段和數(shù)學(xué)工具。非線性科學(xué)的誕生和非線性振動(dòng)理論的發(fā)展，強(qiáng)烈地影響到機(jī)械動(dòng)力學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，從線性理論提升理論是一個(gè)質(zhì)的飛躍?；谟?jì)算機(jī)計(jì)算的多體動(dòng)力學(xué)的出現(xiàn)，為復(fù)雜系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模與分析提供了新的理論和工具。信號(hào)分析理論和方法的進(jìn)步是機(jī)械振動(dòng)測(cè)試手段、狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)以及故障診斷技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

從橫向的研究對(duì)象看，機(jī)械動(dòng)力學(xué)中發(fā)展出機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、機(jī)械傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)、機(jī)器人動(dòng)力學(xué)、車輛動(dòng)力學(xué)、機(jī)床動(dòng)力學(xué)等分析領(lǐng)域；從動(dòng)力學(xué)的研究?jī)?nèi)容看，機(jī)械動(dòng)力學(xué)發(fā)展為動(dòng)力學(xué)建模、動(dòng)力學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)仿真、動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)、減振與動(dòng)力學(xué)控制，以及狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷等一系列領(lǐng)域的內(nèi)容豐富的綜合學(xué)科；

從動(dòng)力學(xué)建模的對(duì)象看，Newton研究的事單質(zhì)點(diǎn)，Euler研究了單剛體，Lagrange啟動(dòng)了多剛體系統(tǒng)的研究，而今天的機(jī)械動(dòng)力學(xué)已發(fā)展到多彈性體系統(tǒng)、多柔性體系統(tǒng)的研究。從動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)工具看，Newton在力學(xué)研究中發(fā)明了微積分，Lagrange使用了變分法，眾多學(xué)者在微分方程的定性分析和求解方面做出了貢獻(xiàn)。二戰(zhàn)后，動(dòng)力學(xué)的計(jì)算逐步地、完全地實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化；同時(shí)各種復(fù)雜的微分方程，包括袋鼠微分方程，剛性微分方程的數(shù)值方法也取得迅速發(fā)展。此外，機(jī)械動(dòng)力學(xué)的發(fā)展也離不開(kāi)各類建模方法的多樣化。其中包含了多剛體系統(tǒng)的建模方法：Newton-Euler的矢量力學(xué)方法、Lagrange的分析力學(xué)方法和Kane的多體動(dòng)力學(xué)方法；微幅振動(dòng)彈性系統(tǒng)的建模方法：動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)方法和傳遞矩陣法；驗(yàn)建模方法；柔體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的建模方法：彈性動(dòng)力分析方法。

機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模的精細(xì)化則有，精細(xì)地估計(jì)系統(tǒng)的剛度、阻尼和摩擦 計(jì)入材料非線性 計(jì)入幾何非線性 關(guān)于沖擊振動(dòng)的研究 復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)中多種物理場(chǎng)的耦合。

運(yùn)動(dòng)學(xué)以及運(yùn)動(dòng)學(xué)軟件的發(fā)展也至關(guān)重要，其中有ADAMS軟件和其他的有限元分析軟件，而虛擬樣機(jī)技術(shù)也起到了極大的作用。

四.動(dòng)力學(xué)的未來(lái)展望

近代機(jī)械發(fā)展的一個(gè)顯著特點(diǎn)是，自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制裝置日益成為機(jī)械不可缺少的組成 部分。機(jī)械動(dòng)力學(xué)的研究對(duì)象已擴(kuò)展到包括不同特性的動(dòng)力機(jī)和控制調(diào)節(jié)裝置在內(nèi)的整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)，控制理論已滲入到機(jī)械動(dòng)力學(xué)的研究領(lǐng)域。

在高速、精密機(jī)械設(shè)計(jì)中，為了保證機(jī)械的精確度和穩(wěn)定性，構(gòu)件的彈性效應(yīng)已成為設(shè)計(jì)中不容忽視的因素。一門把機(jī)構(gòu)學(xué)、機(jī)械振動(dòng)和彈性理論結(jié)合起來(lái)的新的學(xué)科——運(yùn)動(dòng)彈性體動(dòng)力學(xué)正在形成，并在高速連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)的研究中取得了一些成果。在某些機(jī)械的設(shè)計(jì)中，已提出變質(zhì)量的機(jī)械動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。各種模擬理論和方法以及運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的測(cè)試方法，日益成為機(jī)械動(dòng)力學(xué)研究的重要手段。

第四篇：系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)講稿

a.水準(zhǔn)（L）變量是積累變量，可定義在任何時(shí)點(diǎn)；

速率（R）變量只在一個(gè)時(shí)段才有意義。

b.決策者最為關(guān)注和需要輸出的要素一般被處理成L變量。

c.在反饋控制回路中，兩個(gè)L變量或兩個(gè)R變量不能直接相連。d.為降低系統(tǒng)的階次，應(yīng)盡可能減少回路中L變量的個(gè)數(shù)。

故在實(shí)際系統(tǒng)描述中，輔助（A）變量在數(shù)量上一般是較多的。

P1 我們?cè)谏洗握n共同學(xué)習(xí)了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法特點(diǎn)和基本原理，了解了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法首先通過(guò)建立系統(tǒng)的因果關(guān)系圖，將因果關(guān)系圖轉(zhuǎn)化為其結(jié)構(gòu)模型——流（程）圖，進(jìn)而使用DYNAMO仿真語(yǔ)言對(duì)真實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。所以我們說(shuō)它是一種定性和定量相結(jié)合的分析方法。

P2 上節(jié)課我們講到商店庫(kù)存模型的分析，系統(tǒng)要素界定為商店和工廠，又由于我們要研究的庫(kù)存量是一個(gè)與時(shí)間有關(guān)的要素（隨時(shí)間的變化關(guān)系），所以我們還必須把商店銷售、商店訂貨，工廠生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)考慮在我們的系統(tǒng)中。

P3 如圖所示，是商品庫(kù)存問(wèn)題的因果關(guān)系圖。圖中有兩個(gè)反饋回路：第一個(gè)，我們要考察的商品庫(kù)存量，它的多少對(duì)商店訂貨產(chǎn)生影響，商店訂貨到了工廠以后，工廠會(huì)根據(jù)自己的“未供訂貨量”來(lái)預(yù)定自己的產(chǎn)量、調(diào)整它的生產(chǎn)能力、進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)，產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)后送到商店倉(cāng)庫(kù)，使得商店庫(kù)存增加（也即庫(kù)存量發(fā)生變化），庫(kù)存量的變化又會(huì)引起商店訂貨量變化??，這是一個(gè)負(fù)的反饋回路；第二個(gè)，工廠生產(chǎn)出產(chǎn)品，供貨給商店的同時(shí)，又會(huì)引起“工廠未供訂貨”的減少，也是一個(gè)負(fù)的反饋回路。還有一個(gè)關(guān)系要說(shuō)明，商店的銷售會(huì)對(duì)商店的庫(kù)存和商店的訂貨量產(chǎn)生作用。

P4 下面我們進(jìn)行將這個(gè)因果關(guān)系圖轉(zhuǎn)化為我們的結(jié)構(gòu)模型——流（程）圖。從剛才的分析，顯然商店庫(kù)存是我們最關(guān)注和要考察的量，我們將它定為水準(zhǔn)變量，記為L(zhǎng)2；商店訂貨是人們的決策過(guò)程，它在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)訂貨量的多少，決定了工廠未供訂貨的大小，即它為一個(gè)速率變量，記為R1；工廠未供訂貨量是一個(gè)可以定義在任意時(shí)刻的量，我們把它定義為水準(zhǔn)變量，記為L(zhǎng)1；預(yù)定產(chǎn)量和生產(chǎn)能力都對(duì)工廠生產(chǎn)產(chǎn)品速率產(chǎn)生影響，很容易理解工廠生產(chǎn)是個(gè)速率變量，即為R2；對(duì)于預(yù)定產(chǎn)量和生產(chǎn)能力，我們可以將它定義為輔助變量，分別即為A1、A2；商品銷售過(guò)程，是引起商店庫(kù)存量變化的量，我們把它定義為速率變量，記為R3。

P5 繪制出流（程）圖如圖所示。R1商店訂貨控制L1工廠未供訂貨量的變化速度，R2工廠生產(chǎn)決定了L1（未供）向L2（庫(kù)存）轉(zhuǎn)化的速度，R3商品銷售決定了商品庫(kù)存減少的速度。A1是預(yù)定產(chǎn)量，受未完成的供貨量和期望完成未供訂貨時(shí)間的影響，（我們認(rèn)為，訂貨肯定不是一次，可能隨著時(shí)間的推移還會(huì)有訂貨，期望完成未供訂貨時(shí)間越長(zhǎng)，可能就會(huì)來(lái)更多訂單，這樣我們就必須考慮期望完成未供訂貨時(shí)間來(lái)定我們的產(chǎn)量）。為完成預(yù)定產(chǎn)量，必須調(diào)整生產(chǎn)，決定幾天內(nèi)將預(yù)定產(chǎn)量生產(chǎn)完成，我們又定義了常量調(diào)整生產(chǎn)時(shí)間D2，這樣A1和D2共同決定了工廠生產(chǎn)能力A2。生產(chǎn)能力的大小決定了生產(chǎn)速率的大小。

產(chǎn)品銷售是如何影響產(chǎn)品訂貨呢？這兩個(gè)都是速率變量，為了便于分析，我們引入平均銷售量輔助變量，即S1，這樣我們就可以方便的說(shuō)，銷售速率影響平均銷售量，平均銷售量決定了訂貨速率，同樣，訂貨也不可能過(guò)于頻繁，我們更希望一個(gè)相對(duì)固定的時(shí)間（比如3天定一次貨），這就是D3商店的訂貨平滑時(shí)間；同樣，商店庫(kù)存對(duì)于商店的訂貨的影響，我們引入期望庫(kù)存Y和庫(kù)存差額S2。

P6 這樣，我們就通過(guò)繪制的流程圖，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題定性分析。接下來(lái)我們進(jìn)入定量分析階段。DYNAMO仿真根據(jù)系統(tǒng)流圖，將各個(gè)要素之間的關(guān)系用數(shù)學(xué)方程的方法表示出來(lái)，再仿真采用逐步（step by step）仿真方法，得到該系統(tǒng)隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)行為。即，取一個(gè)時(shí)刻，得到系統(tǒng)各要素狀態(tài)，經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)間間隔，考慮每個(gè)要素的變化以及相互影響，又得到一組數(shù)據(jù)??這樣一直下去就可以得到我們的仿真結(jié)果了。

P7 仿真的時(shí)間步長(zhǎng)記為DT，一般取值為0.1~0.5倍的模型最小時(shí)間常數(shù)。P8 DYNAMO方程。

L水準(zhǔn)方程：表示現(xiàn)在的水準(zhǔn)量=過(guò)去水準(zhǔn)量+時(shí)間*水準(zhǔn)變量變化的速度。

BIRTH.JK表示總的出生人口數(shù)速率。

R決策方程：比如，商店訂貨量=（現(xiàn)有產(chǎn)品量、期望庫(kù)存與產(chǎn)品銷售速率）的函數(shù)。這也體現(xiàn)出他是一個(gè)決策過(guò)程，所以叫決策方程。如何決策決定了函數(shù)是什么形式，從而進(jìn)一步影響水準(zhǔn)變量變化速率。

A輔助方程：比如，庫(kù)存差額=期望庫(kù)存-現(xiàn)有產(chǎn)品量。N初值方程：比如，初始人口總量POP=10000人。C常數(shù)方程：比如，人口自然增長(zhǎng)率。

DYNAMO還定義了一些函數(shù)，如表函數(shù)、延遲函數(shù)、邏輯函數(shù)等等，方便我們建立方程。

P9 將流圖和DYNAMO方程輸入計(jì)算機(jī)，就可以得到仿真結(jié)果?？慈齻€(gè)例子。

（二）一級(jí)負(fù)反饋回路。這里我們假定：決策每次訂貨量為庫(kù)存差額的1/5。

（三）簡(jiǎn)單庫(kù)存控制系統(tǒng)的擴(kuò)展。不解釋。（W:途中存貨的入庫(kù)時(shí)間，數(shù)值10表示在途中的貨物以每天到達(dá)總量的1/10的速率到達(dá)。）

第五篇：化學(xué)動(dòng)力學(xué)學(xué)習(xí)心得

化學(xué)動(dòng)力學(xué)學(xué)習(xí)心得

姓名：xx

學(xué)號(hào)：xx 1 什么是化學(xué)動(dòng)力學(xué)

人類的生產(chǎn)實(shí)踐離不開(kāi)能量,幾千年來(lái)使用的主要是化學(xué)能,即通過(guò)化學(xué)變化取得能量。人類從發(fā)明鉆木取火就開(kāi)始認(rèn)識(shí)到化學(xué)能帶來(lái)的好處?；鹚幍陌l(fā)明使化學(xué)能與社會(huì)生活的關(guān)系更加密切欲取得化學(xué)能,必須使物質(zhì)起化學(xué)變化,變化的速率越快獲得能量的效率就越高。十九世紀(jì)中葉由于蒸汽機(jī)的發(fā)展,對(duì)鋼鐵和煤的需求急劇上升,礦主們已不能滿足火藥的效變,天才的諾貝爾發(fā)明了炸藥。炸藥的反應(yīng)速率之快超出人們的想像，所以人類社會(huì)的要求是與化學(xué)反應(yīng)的速率問(wèn)題不可分的?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)正是研究化學(xué)反應(yīng)的速度的科學(xué)。化學(xué)動(dòng)力學(xué)作為物理化學(xué)學(xué)科的一個(gè)分支已有很久的歷史,并概括為研究化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理與速率的科學(xué)?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了從現(xiàn)象的觀察到理論的分析,從宏觀的測(cè)量到微觀的探索,因而它又分為宏觀化學(xué)動(dòng)力學(xué)和微觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué),后者又稱分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。

2化學(xué)動(dòng)力學(xué)發(fā)展歷史

百年來(lái)化學(xué)動(dòng)力學(xué)歷經(jīng)的三大發(fā)展階段:宏觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)階段、元反應(yīng)動(dòng)力學(xué)階段和微觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)階段。這三大階段也體現(xiàn)了化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究領(lǐng)域和研究方法及技術(shù)手段的變化發(fā)展歷程。2.1宏觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)階段

化學(xué)動(dòng)力學(xué)作為一門獨(dú)立的學(xué)科,它的發(fā)展歷史始于質(zhì)量作用定律的建立。宏觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)階段是研究發(fā)展的初始階段,大體上是從19世紀(jì)后半葉到20世紀(jì)初,主要特點(diǎn)是改變宏觀條件,如溫度、壓力、濃度等來(lái)研究對(duì)總反應(yīng)速率的影響,其間有3次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了與此相關(guān)的化學(xué)家。這一階段的主要標(biāo)志是質(zhì)量作用定律的確立和阿倫尼烏斯公式的提出。2.2元反應(yīng)動(dòng)力學(xué)階段

元反應(yīng)動(dòng)力學(xué)階段始于20世紀(jì)初至20世紀(jì)50年代前后,這是宏觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)向微觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)過(guò)渡的重要階段。其主要貢獻(xiàn)是反應(yīng)速率理論的提出、鏈反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)、快速化學(xué)反應(yīng)的研究、同位素示蹤法在化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究上的廣泛應(yīng)用以及新研究方法和新實(shí)驗(yàn)技術(shù)的形成,由此促使化學(xué)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展趨于成熟。在此階段有3次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了對(duì)化學(xué)動(dòng)力學(xué)發(fā)展做出貢獻(xiàn)的化學(xué)家。2.3微觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)階段

微觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)階段是20世紀(jì)50年代以后化學(xué)動(dòng)力學(xué)發(fā)展的又一新階段。這一階段最重要的特點(diǎn)是研究方法和技術(shù)手段的創(chuàng)新,特別是隨著分子束技術(shù)和激光技術(shù)在研究中的應(yīng)用而開(kāi)創(chuàng)了分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究新領(lǐng)域,帶來(lái)了眾多的新成果。尤其是20世紀(jì)80年代以來(lái),僅從1986年到2002年的10多年間就有7次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了與此相關(guān)的化學(xué)家,可見(jiàn)其前沿性和創(chuàng)新性。

3化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究方法

3.1唯象動(dòng)力學(xué)研究方法

也稱經(jīng)典化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究方法，它是從化學(xué)動(dòng)力學(xué)的原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)──濃度c與時(shí)間t的關(guān)系──出發(fā)，經(jīng)過(guò)分析獲得某些反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)──反應(yīng)速率常數(shù) k、活化能Ea、指前因子A。用這些參數(shù)可以表征反應(yīng)體系的速率特征，常用的關(guān)系式有：

式中r為反應(yīng)速率；A、B、C、D為各物質(zhì)的濃度；α、β、γ、δ稱為相對(duì)于物質(zhì)A、B、C、D的級(jí)數(shù)；R為氣體常數(shù)；T 為熱力學(xué)溫度。

化學(xué)動(dòng)力學(xué)參數(shù)是探討反應(yīng)機(jī)理的有效數(shù)據(jù)。20世紀(jì)前半葉，大量的研究工作都是對(duì)這些參數(shù)的測(cè)定、理論分析以及利用參數(shù)來(lái)研究反應(yīng)機(jī)理。但是，反應(yīng)機(jī)理的確認(rèn)主要依賴于檢出和分析反應(yīng)中間物的能力。20世紀(jì)后期，自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)動(dòng)力學(xué)研究的普遍開(kāi)展，給化學(xué)動(dòng)力學(xué)帶來(lái)兩個(gè)發(fā)展趨向：一是對(duì)元反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的廣泛研究；二是迫切要求建立檢測(cè)活性中間物的方法，這個(gè)要求和電子學(xué)、激光技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了快速反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展。對(duì)暫態(tài)活性中間物檢測(cè)的時(shí)間分辨率已從50年代的毫秒級(jí)變?yōu)槠っ爰?jí)。3.2分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究方法

從微觀的分子水平來(lái)看，一個(gè)元化學(xué)反應(yīng)是具有一定量子態(tài)的反應(yīng)物分子間的互相碰撞，進(jìn)行原子重排，產(chǎn)生一定量子態(tài)的產(chǎn)物分子以至互相分離的單次反應(yīng)碰撞行為。用過(guò)渡態(tài)理論解釋，它是在反應(yīng)體系的超勢(shì)能面上一個(gè)代表體系的質(zhì)點(diǎn)越過(guò)反應(yīng)勢(shì)壘的一次行為。原則上，如果能從量子化學(xué)理論計(jì)算出反應(yīng)體系的正確的勢(shì)能面，并應(yīng)用力學(xué)定律計(jì)算具有代表性的點(diǎn)在其上的運(yùn)動(dòng)軌跡，就能計(jì)算反應(yīng)速率和化學(xué)動(dòng)力學(xué)的參數(shù)。但是，除了少數(shù)很簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)以外，量子化學(xué)的計(jì)算至今還不能得到反應(yīng)體系的可靠的完整的勢(shì)能面。因此，現(xiàn)行的反應(yīng)速率理論(如雙分子反應(yīng)碰撞理論、過(guò)渡態(tài)理論)仍不得不借用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)力學(xué)的處理方法。這樣的處理必須作出某種形式的平衡假設(shè)，因而使這些速率理論不適用于非常快的反應(yīng)。盡管對(duì)平衡假設(shè)的適用性研究已經(jīng)很多，但完全用非平衡態(tài)理論處理反應(yīng)速率問(wèn)題尚不成熟。在60年代，對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分子水平的實(shí)驗(yàn)研究還難以做到。它應(yīng)用現(xiàn)代物理化學(xué)的先進(jìn)分析方法，在原子、分子的層次上研究不同狀態(tài)下和不同分子體系中單分子的基元化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，反應(yīng)過(guò)程和反應(yīng)機(jī)理。它從分子的微觀層次出發(fā)研究基元反應(yīng)過(guò)程的速率和機(jī)理，著重于從分子的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)和分子因碰撞而引起的相互作用來(lái)觀察化學(xué)基元過(guò)程的動(dòng)態(tài)學(xué)行為。中科院大連化學(xué)物理研究所分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在這方面研究有突出的貢獻(xiàn)。結(jié)語(yǔ)及啟發(fā)

近百年來(lái),化學(xué)動(dòng)力學(xué)進(jìn)展的速度很快, 氫原子里德堡飛渡時(shí)間譜技術(shù)、改進(jìn)的通用型分子束儀器以及理論化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究推動(dòng)了有關(guān)基元化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的態(tài)-態(tài)動(dòng)力學(xué)、多通道反應(yīng)動(dòng)力學(xué)以及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)中的共振等研究，近年來(lái),在近場(chǎng)光學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的掃描近場(chǎng)光學(xué)顯微鏡,突破了光學(xué)顯微鏡半波長(zhǎng)的極限限制,分辨率達(dá)到10nm,可以分辨單個(gè)大分子。這一方面應(yīng)歸功于相鄰學(xué)科基礎(chǔ)理論和技術(shù)上的進(jìn)展,另一方面也應(yīng)歸功于實(shí)驗(yàn)方法和檢測(cè)手段的快速發(fā)展。理論和實(shí)驗(yàn)的緊密配合可以幫助科學(xué)家深入了解各種基元化學(xué)過(guò)程是如何發(fā)生的,而更精細(xì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與更精準(zhǔn)的理論研究的互動(dòng)則是這一研究領(lǐng)域得以繼續(xù)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。實(shí)踐再一次證明:理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合是科學(xué)得以發(fā)展的必由之路。