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模拟退火算法的动力系统模型及收敛性分析 被引量：29
1
作者 李元香 项正龙 夏界宁 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1161-1173,共13页
模拟退火算法是经典的拟物类自然计算方法,其算法设计及应用研究取得了丰硕的成果,模拟退火策略也广泛地融入到现代群智能演化算法的研究之中.早期的性能分析和收敛性分析等理论研究主要是基于随机过程中的马尔科夫链理论,获得了依概率... 模拟退火算法是经典的拟物类自然计算方法,其算法设计及应用研究取得了丰硕的成果,模拟退火策略也广泛地融入到现代群智能演化算法的研究之中.早期的性能分析和收敛性分析等理论研究主要是基于随机过程中的马尔科夫链理论,获得了依概率意义的收敛性定理.由于物理和数学已经积淀了深厚的理论基础和丰富的分析工具,可以用来进行随机启发式算法的理论分析和设计.该文试图运用动力系统理论分析模拟退火算法的运行机理和收敛性,将算法搜索最优解的过程比拟为质点作弹性运动,算法运行过程中函数值的变化就是质点在作简谐振动或阻尼振动,建立其常微分方程动力系统模型.运用常微分方程的定性理论对该动力系统模型进行求解和分析,证明了模拟退火算法前、中期的局部收敛性和后期的全局收敛性,对其运行机理给出了合理的理论解释.同时,基于建立的动力系统模型,分析了算法衰减因子与收敛速度的关系,得到了模拟退火算法收敛速度的估计.在此基础之上,提出了一个模拟退火回火算法的改进策略,一个简单易行的回火时刻判据,当弹性系数趋于很小的值时,即可以当作回火时刻.选取几个典型的测试问题,运用基本的模拟退火算法进行实验验证.首先,实验表明数值收敛曲线与理论分析的收敛性结论相吻合;其次,实验验证了收敛速度随退火温度变化的理论分析与数值实验相吻合;同时实验也验证了提出的回火时刻判据的有效性.最后,理论与实验分析表明该文建立的动力系统模型适合描述模拟退火算法. 展开更多
关键词 模拟退火算法 动力系统 收敛性分析 弹性系数 弹性势能 演化计算
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基于能量原理的岩样单轴压缩剪切破坏失稳判据 被引量：23
2
作者 王学滨 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期153-156,161,共5页
利用能量原理对倾斜的剪切带-带外弹性岩石构成的系统的稳定性进行了研究。单轴压缩岩样沿轴向的变形被分解为两部分,带外弹性岩石压缩引起的变形和剪切带错动引起的变形。后者与剪切带的相对剪切变形具有简单的几何关系。系统的总势能... 利用能量原理对倾斜的剪切带-带外弹性岩石构成的系统的稳定性进行了研究。单轴压缩岩样沿轴向的变形被分解为两部分,带外弹性岩石压缩引起的变形和剪切带错动引起的变形。后者与剪切带的相对剪切变形具有简单的几何关系。系统的总势能由剪切带的弹性及耗散势能和带外弹性岩石对剪切带所作的外力功构成。剪切带的弹性及耗散势能与剪切带的体积有关系。剪切带的尺寸由梯度塑性理论确定。将系统的总势能对相对剪切变形求一阶导数(等于零),得到了弹性岩石的平衡条件。将总势能对相对剪切变形求二阶导数(小于零),得到了系统的失稳判据。它综合反映了岩石材料弹性及应变软化阶段本构参数(弹性模量及软化模量)、剪切带之外弹性岩石的尺寸、剪切带的尺寸及系统的结构形式(剪切带倾角)对系统稳定性的影响。失稳判据比以往所得到的失稳判据更严格,更精确,更具有广泛意义。 展开更多
关键词 岩石力学 剪切带 弹性岩石系统 能量原理 失稳判据 弹性势能 耗散势能 外力功
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基于悬链线理论的系泊系统势能 被引量：14
3
作者 袁梦 范菊 +1 位作者 朱仁传 缪国平 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期597-603,共7页
为研究系泊系统在定位过程中的势能变化,使用悬链线公式,推导了3种常见系泊方式系缆的构形及张力分布.分析了下端点固定的单根锚泊线的重力势能和弹性势能随上端点位置的变化情况,对比了势能间接求导所得的水平张力与直接计算所得的水... 为研究系泊系统在定位过程中的势能变化,使用悬链线公式,推导了3种常见系泊方式系缆的构形及张力分布.分析了下端点固定的单根锚泊线的重力势能和弹性势能随上端点位置的变化情况,对比了势能间接求导所得的水平张力与直接计算所得的水平张力,发现两者吻合良好,符合能量守恒定律,验证了势能计算结果的准确性.针对系泊系统由9根复合缆组成的深水平台,分析了其系泊系统势能随浮体水平位置的变化情况,比较了各浪向上的位移与回复力关系,发现其系泊性能在各个浪向上接近,对环境适应能力强.针对系泊系统破损的工况,计算得到了系泊系统势能分布图以及各浪向上的位移与回复力关系,发现使用势能分布法能全面有效地反映系泊系统的各个方向性能,具有重要的工程参考价值. 展开更多
关键词 重力势能 弹性势能 能量分布 悬链线 张紧系泊
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非惯性系中的拉格朗日函数 被引量：13
4
作者 程达三 刘福虎 《大学物理》 1986年第12期17-20,共4页
关键词 非惯性系 拉格朗日函数 理想约束 力学系统 有势力 广义坐标 弹性势能 运动微分方程 分析力学 完整约束
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基于映射广义弹性系数的电网静态稳定快速评估判据 被引量：12
5
作者 章雅纯 陈树勇 +4 位作者 刘道伟 马世英 陈勇 郑超 马士聪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第16期4094-4101,共8页
直接利用广域量测信息实现电网静态稳定快速量化评估是提高大电网在线监控和预警能力的关键。竺炜教授借鉴运动力学空间中静态稳定的物理概念,首次将电力系统全映射到弹性力学空间,为基于响应的大电网在线稳定态势量化评估提供了新的视... 直接利用广域量测信息实现电网静态稳定快速量化评估是提高大电网在线监控和预警能力的关键。竺炜教授借鉴运动力学空间中静态稳定的物理概念,首次将电力系统全映射到弹性力学空间,为基于响应的大电网在线稳定态势量化评估提供了新的视角。该文在此基础上,区别于常规的电网等效建模方法,依据映射弹性势能及实时量测信息,将电网等效成一条虚拟的"源网荷"弹性支路,并提出一种电网静态稳定性能快速量化评估判据,即广义弹性系数。在新英格兰10机39节点系统和某省级电网中的仿真结果验证了所提方法的可行性。该方法直接利用量测信息进行简单的数值计算,避免了各类等效参数辨识环节及不确定因素,具有较大的工程应用价值。 展开更多
关键词 静态稳定 评估判据 广义弹性系数 广域测量系统 弹性势能
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中国文化国际传播:从动能转化到势能提升 被引量：10
6
作者 杨越明 《对外传播》 2019年第9期14-17,共4页
如何将文化“走出去”行为转化为文化“走进去”的实效,已经成为当前中国文化国际传播所面临的共同难题。借用物理学上的动能与势能理论,只有通过国内外市场之间的关系建设,以及基于国内外受众文化接受心理的关系建构,“走出去”的动能... 如何将文化“走出去”行为转化为文化“走进去”的实效,已经成为当前中国文化国际传播所面临的共同难题。借用物理学上的动能与势能理论,只有通过国内外市场之间的关系建设,以及基于国内外受众文化接受心理的关系建构,“走出去”的动能才能逐渐转化为“走进去”的整体势能。针对中国文化国际传播需求侧的三大难点,即“符号传播与价值观传播”、“创意传播与深度传播”、“线上传播与线下传播”,应运用比较思维、创意思维、长尾思维来提升中国文化国际传播的磁力势能、弹性势能以及动势能转换力,从而突破长期外宣工作的思维定势,以柔性力量促进文化交流、价值认同、理解互通,推动中国智慧在国际平台上实现更大价值。 展开更多
关键词 比较思维 行为转化 外宣工作 文化交流 弹性势能 关系建构 符号传播 共同难题
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三维扫描网格的合并和优化 被引量：7
7
作者 刘晖 向世明 +1 位作者 陈睿 李华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第29期28-31,39,共5页
该文提出了一种新的网格合并方法-网格缝合,该方法可用于合并三维数字化设备(如三维扫描仪)获取的网格。给定两个欲合并的网格,先由它们的边界三角形构造一条缝合线,再以该缝合线为骨架构造连接这两个网格的缝合面。该方法快速而且稳定... 该文提出了一种新的网格合并方法-网格缝合,该方法可用于合并三维数字化设备(如三维扫描仪)获取的网格。给定两个欲合并的网格,先由它们的边界三角形构造一条缝合线,再以该缝合线为骨架构造连接这两个网格的缝合面。该方法快速而且稳定,可以在普通的PC机上提供实时交互。此外,文章还介绍了一种新的网格优化方法用于平滑合并后的网格,该方法将网格的边视为连接其顶点的弹簧,弹簧的自由长度等于网格的平均边长。网格顶点在弹簧的作用下被推挤移动并最终达到平衡状态。平衡状态下的网格的总弹性势能达到最小,同时也达到了网格的优化。 展开更多
关键词 三维数字化 三维扫描 网格合并 网格缝合 网格优化弹簧 弹性势能
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基于能量法的重载码垛机器人重力平衡分析与设计 被引量：8
8
作者 郭小宝 赵振 +1 位作者 陈落根 张东海 《包装与食品机械》 CAS 2015年第6期43-46,共4页
在重载码垛机器人的工作过程中,大臂的频繁上升摆动使得电机要不断克服重力势能做功,导致电机扭矩出现波动和克服重力导致驱动能量的耗散,这将影响电机和驱动器的寿命,造成零部件成本提高。从能量平衡的角度,详细分析大臂驱动的众多零... 在重载码垛机器人的工作过程中,大臂的频繁上升摆动使得电机要不断克服重力势能做功,导致电机扭矩出现波动和克服重力导致驱动能量的耗散,这将影响电机和驱动器的寿命,造成零部件成本提高。从能量平衡的角度,详细分析大臂驱动的众多零部件之间的运动耦合关系,设计并分析平衡装置存储弹性势能在重力势能发生变化时的释放或存储,从而达到重力势能完全平衡,实现电机驱动的能量全部用于运动部件的动能传递,避免重力势能的无端消耗。最后采用拉格朗日方程得出重力平衡的通用表达式和优化算法。 展开更多
关键词 码垛机器人 运动耦合 弹性势能 重力势能 拉格朗日方程 优化设计
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例谈智能手机在物理教学中的应用 被引量：8
9
作者 唐光善 《中学物理》 2016年第7期64-65,共2页
现在的手机早已不是一种简单的通信工具,随着科技的发展,智能手机的普及,手机媒体功能的日益强大,手机媒体已成为物理教学中获取信息的重要手段,利用智能手机服务教学,对广大物理教师是一个不错的选择.
关键词 录像功能 拍照功能 通信工具 弹性势能 录音功能 蓝牙功能 玻璃钟罩 答题情况 测试者 多用电表
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关于弹性势能的讨论 被引量：7
10
作者 赵义明 朱玉华 《大学物理》 北大核心 1996年第6期F003-F003,48,共2页
讨论了当势能零点任意选取时弹性势能的表达式及其取值情况，并对这些情况作了理论上的解释．
关键词 弹性势能 势能零点 弹簧振子 动力学
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势能的普遍表达式与势能参考点 被引量：4
11
作者 许世军 吕茂 《甘肃教育学院学报（自然科学版）》 2000年第2期83-86,共4页
根据势能的本质 ,提出了各类势能的普遍表达式 。
关键词 保守力 势能 势能参考点 万有引力势能 弹性势能
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运动生物力学在跳板跳水中的应用 被引量：7
12
作者 王其宁 《中国体育科技》 1985年第8期26-32,共7页
正如工人要熟悉自己所操作机器的性能一样,跳水运动员和教练员要熟悉辅助器械——跳板的特性。只有对跳板的力学特性有了较深刻的了解。才能充分利用它,让它为完成动作作出应有的贡献。下面结合跳板跳水的技术动作,以小问题的形式论述... 正如工人要熟悉自己所操作机器的性能一样,跳水运动员和教练员要熟悉辅助器械——跳板的特性。只有对跳板的力学特性有了较深刻的了解。才能充分利用它,让它为完成动作作出应有的贡献。下面结合跳板跳水的技术动作,以小问题的形式论述了跳板和动作结构之间的关系,以求加深对跳板力学性能的理解,和教练员及运动员共同讨论某些技术动作的合理性,希望能得到对此问题感兴趣同志的批评指正。 展开更多
关键词 跳水运动员 运动生物力学 跳板跳水 蹬伸 技术动作 动作结构 弹性力 起跳高度 静平衡 弹性势能
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论超等长力量训练 被引量：7
13
作者 张胜年 陆爱云 《山东体育学院学报》 1993年第3期35-38,共4页
本文以文献综述和理论分析的方法对超等长力量训练的概念、原理、机制、目的、方法等方面进行综述,为运动训练中合理地运用这一方法做一些有意义的工作。
关键词 超等长力量训练 爆发力 速率 弹性势能
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弹性势能的表达式的实验验证 被引量：7
14
作者 陈雅 《物理实验》 北大核心 2010年第3期22-24,共3页
教材上从理论上探究了弹性势能的表达式,结合该探究过程,利用弹性势能与重力势能和动能的转换关系设计了2个验证性实验.
关键词 弹性势能 重力势动 能动
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从三个角度诠释机械能守恒定律
15
作者 王林青 《中学生数理化（高考理化）》 2024年第1期15-17,共3页
机械能守恒定律是普遍的能量守恒定律在力学范围内的表现形式,机械能守恒定律是指在只有重力或弹力对物体做功或者不受其他外力作用的条件下,物体的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。深刻理解... 机械能守恒定律是普遍的能量守恒定律在力学范围内的表现形式,机械能守恒定律是指在只有重力或弹力对物体做功或者不受其他外力作用的条件下,物体的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。深刻理解机械能守恒定律的内涵,灵活应用机械能守恒定律求解动力学问题,可以从以下三个角度着手。 展开更多
关键词 机械能守恒定律 能量守恒定律 弹性势能 重力势能 动力学问题 灵活应用 动能和势能 表现形式
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对不同版本教材中弹性势能的比较、商榷和编排建议——以人教版和粤教版教材为例
16
作者 李虎 熊志权 《中学物理教学参考》 2024年第7期41-45,共5页
针对教材中有意或无意地忽视弹性势能的系统性,以人教版和粤教版物理教材为例,从"弹性势能的概念""影响弹性势能的因素""弹性势能的归属"和"机械能守恒定律"四个角度进行梳理,找到了问题存在... 针对教材中有意或无意地忽视弹性势能的系统性,以人教版和粤教版物理教材为例,从"弹性势能的概念""影响弹性势能的因素""弹性势能的归属"和"机械能守恒定律"四个角度进行梳理,找到了问题存在的原因,并提出优化策略. 展开更多
关键词 势能 弹性势能 系统性
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闭式叶轮五轴原位检测路径规划与实验验证 被引量：6
17
作者 李文龙 王刚 尹周平 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期239-247,共9页
闭式叶轮结构封闭,流道狭长,叶片弯扭曲大,如何生成无干涉且全局光顺的五轴原位检测路径是制约原位检测技术应用的难点问题。根据闭式叶轮曲面特征,定义了4种形式的可接近锥,基于相邻测轴弹簧模型构造了五轴原位检测路径优化目标函数,... 闭式叶轮结构封闭,流道狭长,叶片弯扭曲大,如何生成无干涉且全局光顺的五轴原位检测路径是制约原位检测技术应用的难点问题。根据闭式叶轮曲面特征,定义了4种形式的可接近锥,基于相邻测轴弹簧模型构造了五轴原位检测路径优化目标函数,并通过前向欧拉差分法最小化该目标函数,在定义的连续检测可接近锥中计算最优测轴方向;采用某型号闭式叶轮完成了可接近锥计算、测轴方向优化、无干涉全局光顺检测路径生成等数值仿真与实测实验,验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 闭式叶轮 原位检测 可接近锥 测轴方向 弹性势能
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上覆中高位关键层预裂减震技术研究及应用
18
作者 无 张向阳 +6 位作者 于辉华 苏士杰 党嘉鑫 赵乾 黄文尧 韩宗会 高敬勇 《中国科技成果》 2024年第3期61-62,共2页
顶板的岩层结构条件,特别是煤层上方坚硬厚层砂岩顶板是影响冲击矿压发生的主要因素之一,坚硬顶板易于在采空区形成悬顶结构。该结构的形成、破断、运移等产生的力学影响主要包括两个方面:一是悬顶承载的载荷向采空区周围煤岩体转移,使... 顶板的岩层结构条件,特别是煤层上方坚硬厚层砂岩顶板是影响冲击矿压发生的主要因素之一,坚硬顶板易于在采空区形成悬顶结构。该结构的形成、破断、运移等产生的力学影响主要包括两个方面:一是悬顶承载的载荷向采空区周围煤岩体转移,使煤岩应力升高,产生应力集中;二是坚硬顶板达到悬露极限破断时,将其具有的弹性势能和动能释放,产生强烈的冲击载荷,有可能诱发冲击矿压。 展开更多
关键词 坚硬顶板 冲击矿压 岩层结构 破断 煤岩应力 悬顶结构 弹性势能 厚层砂岩
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物理实验试题编制以实验为基础——以2023年6月浙江选考1小题为例
19
作者 竺斌 《物理教师》 北大核心 2024年第9期78-80,共3页
在“三新”背景下,高中物理试题的编制特别注重情境,注重试题的创新.物理实验题也是,以课本实验为基础,对实验试题进行拓展或者创新之后,一定尊重事实,尊重科学.本文以2023年6月浙江选考第16-I的第2小题为例,在考虑弹簧自重的情况下,详... 在“三新”背景下,高中物理试题的编制特别注重情境,注重试题的创新.物理实验题也是,以课本实验为基础,对实验试题进行拓展或者创新之后,一定尊重事实,尊重科学.本文以2023年6月浙江选考第16-I的第2小题为例,在考虑弹簧自重的情况下,详细推导了弹簧的长度、质量分布、弹性势能等与弹簧受到的拉力的关系。 展开更多
关键词 试题命制 物理实验 弹簧 弹性势能
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运动与能量微专题——第四届跨区域命题征集活动成果展示(二)
20
作者 刘娟 王继华 《教学考试》 2024年第24期73-75,共3页
【试题1·实验】(命题人:刘娟)据《吴越春秋》卷9所载《弹歌》:“断竹,续竹,飞土,逐宍(古‘肉’字)。”诗歌以二字短句和简单的节奏,写出了砍伐竹子,制造弹弓,射出弹丸,射中鸟兽的狩猎过程。如此说来,古代很早的时候就已出现了弹弓... 【试题1·实验】(命题人:刘娟)据《吴越春秋》卷9所载《弹歌》:“断竹,续竹,飞土,逐宍(古‘肉’字)。”诗歌以二字短句和简单的节奏,写出了砍伐竹子,制造弹弓,射出弹丸,射中鸟兽的狩猎过程。如此说来,古代很早的时候就已出现了弹弓,兴趣小组的同学们想利用自制的弹弓来测量弹性势能的大小:①按以下步骤自制弹弓(如图1):用夹子固定好筷子左侧,将一条橡皮筋的两头分别系在两根筷子的右侧顶端对称处。 展开更多
关键词 《吴越春秋》 成果展示 微专题 弹性势能 橡皮筋 兴趣小组 区域命题 筷子
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