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大学物理教学中的复杂性思维培养研究
1
作者 余洋 《科教导刊》 2024年第18期69-71,共3页
文章探讨了复杂性科学理论在物理教学中的应用及其对学生思维发展的影响。通过引入非线性动力学、自组织临界性理论、复杂网络拓扑结构以及量子力学的概率诠释与不确定性原理等框架,文章阐述了这些理论如何为物理教学提供新的视角和工具... 文章探讨了复杂性科学理论在物理教学中的应用及其对学生思维发展的影响。通过引入非线性动力学、自组织临界性理论、复杂网络拓扑结构以及量子力学的概率诠释与不确定性原理等框架,文章阐述了这些理论如何为物理教学提供新的视角和工具,帮助学生更深入地理解物理现象的复杂性和非线性特征。文章还强调了这种教学模式在培养学生复杂性思维、科学素养和创新能力方面的重要性,指出将复杂性科学理论融入物理教学是未来教学改革的重要方向,有助于培养具备跨学科解决问题能力的人才。 展开更多
关键词 复杂性理论 大学物理 非线性动力学 自组织临界性
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基于自组织临界理论的岩石声发射能量与时间的统计分析 被引量：4
2
作者 孙冰 唐文福 +2 位作者 曾晟 侯珊珊 方耀楚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2525-2538,共14页
自组织临界理论为无序和非线性复杂系统的行为特征和演化模式提供了新的解释,基于该理论探讨岩石破裂演化的规律。考虑到体型对其破坏特征的影响,制作了立方体和圆柱体两种体型岩石试件,开展单轴压缩和声发射试验,分析岩石破裂演化过程... 自组织临界理论为无序和非线性复杂系统的行为特征和演化模式提供了新的解释,基于该理论探讨岩石破裂演化的规律。考虑到体型对其破坏特征的影响,制作了立方体和圆柱体两种体型岩石试件,开展单轴压缩和声发射试验,分析岩石破裂演化过程中自组织临界点前后的声发射信息,根据声发射能量概率密度、声发射空间定位及等候时间的分布,对临界指数k、余震分布指数α和等候时间分布指数δ等参数进行统计。结果表明:不论是立方体还是圆柱体试样,其破坏过程均是一个由低能值的无序稳定态向高能值的有序非稳定态发展的自组织过程,体型对其破坏的自组织过程影响较小,立方体试件相对圆柱体试件,前者从受压到自组织第一临界点(体积膨胀起始点)的持续时间相对较久,且由第一到第二临界点(峰值强度点)的自组织演化过程更迅速,其破坏更具规律性,破坏预测优于后者;立方体试件在受压过程中趋于多向应力状态,对岩石内部裂缝的发展具有一定的限制作用,破裂全过程的临界指数较大,圆柱体试件的局部屈服弱化特征较明显,在受压作用下更容易导致裂隙的发展,破裂全过程的临界指数较小;对于岩石的Omori定律分布统计指数α,立方体试件破裂自组织演化过程中第二阶段声发射余震分布的α值大于1,而圆柱体试件的α值小于1,表明立方体试件在第二临界点出现前已进入了临界失稳状态;在大的等候时间差范围内(>0.1s),试件破裂自组织演化过程第二阶段的临界指数相对第一阶段较大,意味着新裂纹出现的频率随着破裂的自组织演化而加剧,声发射能量的临界特征可以较好反映岩石破裂过程中的内部响应。 展开更多
关键词 岩石破裂过程 自组织临界性 声发射能量 幂律分布 临界指数
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饱和散体的分形行为与振动液化 被引量：1
3
作者 孙业志 吴爱祥 黎剑华 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期11-14,共4页
饱和散体结构复杂 ,在振动作用下会发生液化现象。利用分形几何学分析得出散体粒度分布、孔隙分布和颗粒比表面积都具有分形特征 ,服从标度律。振动过程中 ,时间序列、功率谱密度、振动脉冲积分分布、时间序列的自相关函数均服从幂律关... 饱和散体结构复杂 ,在振动作用下会发生液化现象。利用分形几何学分析得出散体粒度分布、孔隙分布和颗粒比表面积都具有分形特征 ,服从标度律。振动过程中 ,时间序列、功率谱密度、振动脉冲积分分布、时间序列的自相关函数均服从幂律关系 ,具有分形特征。振动液化的稳态发展过程服从幂律 ,在振动过程中显示出自组织临界性 ,随着循环次数达到一定程度 ,饱和散体应力急剧减小或完全丧失 ,应变急剧增加 ,已不能再承受荷载 ,出现“雪崩”现象。 展开更多
关键词 饱和散体 分形 自组织临界性 振动液化
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中国东部雨季日降水的自组织临界特征
4
作者 周前进 高筱懿 +1 位作者 封国林 钱忠华 《扬州大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第2期19-23,共5页
基于1960-2017年4-9月中国东部地区气象站雨季日降水数据,利用百分位阈值法确定每个站点不同强度的降水事件,定义同一站点相邻同强度降水事件之间的时间间隔为静默时间,研究各站点降水事件静默时间的概率密度函数分布特征.结果显示:各... 基于1960-2017年4-9月中国东部地区气象站雨季日降水数据,利用百分位阈值法确定每个站点不同强度的降水事件,定义同一站点相邻同强度降水事件之间的时间间隔为静默时间,研究各站点降水事件静默时间的概率密度函数分布特征.结果显示:各站点的日、候、旬尺度下静默时间概率密度函数均呈幂律分布,其分布具有无标度特征,表明日降水系统为现实世界中的自组织临界系统.当阈值的百分位不超过0.7时,降水静默时间的概率密度函数分布基本一致,与阈值无关;当阈值的百分位超过0.7时,越极端降水事件的静默时间概率密度函数与幂律函数越吻合. 展开更多
关键词 降水 静默时间 幂律分布 自组织临界
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基于自组织临界理论的电网脆弱线路辨识 被引量：17
5
作者 岳贤龙 王涛 +3 位作者 顾雪平 李凯 张尚 王铁强 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第15期18-26,共9页
为了辨识引发电力系统连锁故障的脆弱线路,从事故发展的角度出发,基于自组织临界理论的幂律特性构建了电网脆弱线路辨识模型。线路因保护的隐藏故障或过载而退出运行后,利用孤岛搜索辨识引发系统解列的关键线路,并对其处理以便重新潮流... 为了辨识引发电力系统连锁故障的脆弱线路,从事故发展的角度出发,基于自组织临界理论的幂律特性构建了电网脆弱线路辨识模型。线路因保护的隐藏故障或过载而退出运行后,利用孤岛搜索辨识引发系统解列的关键线路,并对其处理以便重新潮流计算。综合改进的潮流分布熵、灵敏度分析理论及OPF模型对负荷水平和发电机出力进行调整,构成电网停电模拟模型。通过大量的仿真与统计,利用系统负荷损失量的幂律或幂律尾特性判断系统是否达到临界状态,同时,系统负荷损失量的数学期望越高,该自组织临界状态越危险,致使连锁故障的风险越高。以IEEE 39节点系统为仿真算例,验证了方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 脆弱线路 自组织临界理论 改进的潮流分布熵 停电模拟 孤岛搜索 灵敏度分析
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