PDLAMMPS近场动力学
结构动力学心得汇总
结构动力学学习总结
通过对本课程的学习，感受颇深。我谈一下自己对这门课的理解： 一．结构动力学的基本概念和研究内容 随着经济的飞速发展，工程界对结构系统进行动力分析的要求日益提高。我国是个多地震的国家，保证多荷载作用下结构的安全、经济适用，是我们结构工程专业人员的基本任务。结构动力学研究结构系统在动力荷载作用下的位移和应力的分析原理和计算方法。它是振动力学的理论和方法在一些复杂工程问题中的综合应用和发展，是以改善结构系统在动力环境中的安全和可靠性为目的的。高老师讲课认真负责，结合实例，提高了教学效率，也便于我们学生寻找事物的内在联系。这门课的主要内容包括运动方程的建立、单自
由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构抗震计算及结构动力学的前沿研究课题。既有线性系统的计算，又有非线性系统的计算；既有确定性荷载作用下结构动力影响的计算，又有随机荷载作用下结构动力影响的随机振动问题；阻尼理论既有粘性阻尼计算，又有滞变阻尼、摩擦阻尼的计算，对结构工程最为突出的地震影响。 二．动力分析及荷载计算 1.动力计算的特点 动力荷载或动荷载是指荷载的大小、方向和作用位置随时间而变化的荷载。如果从荷载本身性质来看，绝大多数实际荷载都应属于动荷载。但是，如果荷载随时间变化得很慢，荷载对结构产生的影响与
静荷载相比相差甚微，这种荷载计算下的结构计算问题仍可以简化为静荷载作用下的结构计算问题。如果荷载不仅随时间变化，而且变化很快，荷载对结构产生的影响与静荷载相比相差较大，这种荷载作用下的结构计算问题就属于动力计算问题。 荷载变化的快与慢是相对与结构的固有周期而言的，确定一种随时间变化的荷载是否为动荷载，须将其本身的特征和结构的动力特性结合起来考虑才能决定。 在结构动力计算中，由于荷载时时间的函数，结构的影响也应是时间的函数。另外，结构中的内力不仅要平衡动力荷载，而且要平衡由于结构的变形加速度所引起的惯性力。结构的动力方程中除了动力荷载和弹簧力之外，还要引入因其质量产生的惯性力和耗散能量的阻尼力。而
自旋F=1旋量玻色—爱因斯坦凝聚的基态和动力学性质
自旋F=1旋量玻色—爱因斯坦凝聚的基态和动力学性质 【摘要】：自从MIT小组成功地实现用光阱束缚冷原子23Na以来,旋量玻色爱因斯坦凝聚(BEC)作为一门新兴学问在多个方面取得了突破性的进展：比如自旋磁畴,涡旋态,自旋组分相分离,破裂凝聚态,及自旋相干混合动力学等等。本文研究了旋量混合物基态特性和非均匀外场中旋量BEC的动力学两方面内容。首先,我们探讨了由两种不同的自旋都为1的原子组成的旋量凝聚体混合物的基态特性。当两种不同类的玻色子发生碰撞时,由于玻色对称性的限制被打破,这导致两种F=1旋量凝聚体混合物(简称自旋1+1系统)会有种间耦合相互作用和种间配对相互作用。首先,通过角动量耦合理论给出了简并内态近似(DIA)下系统所有可能的基态,另外,我们还研究了特殊相AA相中各个塞曼能级的粒子数分布和量子涨落,并发现在这种情况下系统基态是破裂凝聚体,粒子数涨落的分布与单原子破裂凝聚体有很大不同。然后我们用精确对角化方法数值结果做了验证,严格符合。用精确对角化方法可以数值地给出了更一般的存在单态配对项时的基态解,我们展示了两种配对机制之间的竞争,发现系统总自旋为零的情况下,体系仍然有不同的配对机制之间的竞争,由种间耦合项所决定。其次,我们研究存在磁场梯度的弱磁场中旋量BEC的动力学性质。因为磁场的非均匀性,磁场梯度使得原子自旋在1到-1之间反转,导致系统磁化强度不再守恒。我们分别展示了在平均场理论下铁磁和反铁磁两种原子的磁化强度和mF=0塞曼能级上的粒子布居的动力学行为。当初态是三个
能级粒子数目非平衡分布时,我们发现磁化强度的动力学类似于双阱中的约瑟夫森振荡并伴随有自俘获现象,同时mF=0塞曼能级上的粒子布居数的动力学被充分抑制。当初态是三个能级粒子数目均匀分布时,反铁磁原子凝聚体系统磁化强度出现拍频振荡。【关键词】：旋量凝聚体BEC混合物破裂凝聚体单态配对自旋混合动力学 【学位授予单位】：山西大学 【学位级别】：博士 【学位授予年份】：2011 【分类号】：O469;O562 【目录】：中文摘要10-11ABSTRACT11-13第一章绪论13-231.1引言13-211.1.1旋量玻色-爱因斯坦凝聚体15-161.1.2自旋交换相互作用16-181.1.3Feshbach共振和BEC混合物18-191.1.4旋量BEC自旋相干混合动力学19-201.1.5平均场与量子多体理论20-211.2我们的工作211.3本文内容21-23第二章旋量BEC的基态性质23-452.1多粒子系统的二次量子化23-242.2平均场方法24-322.2.1多分量耦合Gross-Pitaevskii方程组24-262.2.2旋量BEC基态问题的平均场处理26-322.3量子多体方法32-452.3.1单模近似下的有效哈密顿量32-332.3.2赝角动量算符与系统基态33-362.3.3破裂凝聚态36-422.3.4磁场梯度与自旋反转42-45第三章旋量BEC的动力学性质45-553.1平均场动力学45-523.1.1等效非刚性单摆模型45-493.1.2非刚性单摆模型的解49-503.1.3无磁场时的动力学50-523.2量子动力学52-55第四章旋量BEC混合物的基态特性55-794.1旋量BEC混合物的哈密顿
结构动力学读书笔记
《结构动力学》读书报告 学院 专业 学号 指导老师 2013 年 5月 28日
摘要：本书在介绍基本概念和基础理论的同时，也介绍了结构动力学领域的若干前沿研究课题。既注重读者对基本知识的掌握，也注重读者对结构振动领域研究发展方向的掌握。主要容包括运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构动力学的前沿研究课题。侧重介绍单自由度体系和多自由度体系，重点突出，同时也着重介绍了在抗震中的应用。 1 概述 1.1结构动力学的发展及其研究容： 结构动力学，作为一门课程也可称作振动力学，广泛地应用于工程领域的各个学科，诸如航天工程，航空工程，机械工程，能源工程，动力工程，交通工程，土木工程，工程力学等等。作为固体力学的一门主要分支学科，结构动力学起源于经典牛顿力学，就是牛顿质点力学。质点力学的基本问题是用牛顿第二定律来建立公式的。牛顿质点力学，拉格朗日力学和哈密尔顿力学是结构动力学基本理论体系组成的三大支柱。 经典动力学的理论体系早在19世纪中叶就已建立，。但和弹性力学类似，理论体系虽早已建立，但由于数学求解上的异常困难，能够用来解析求解的实际问题实在是少之又少，能够通过手算完成的也不过仅仅限于几个自由度的结构动力体系。因此，在很长一段时间，动力学的求解思想在工程实际中并未得到很好的应用，人们依然习惯于在静力学的畴用静力学的方法来解决工程实际问题。 随着汽车，飞机等新时代交通工具的出现，后工业革命时代各种大型机械的创造发明，以及越来越多的摩天大楼的拔地而起，工程界日新月异的发展和变化对工程师们提出了越来越高的要求，传统的只考虑静力荷载的设计理念和设计方法显然已经跟不上时代的要求了。也正是从这个时候起，结构动力学作为一门学科，也开始受到工程界越来越高的重视，从而带动了结构动力学的快速发展。 结构动力学这门学科在过去几十年来所经历的深刻变革，其主要原因也正是由于电子计算机的问世使得大型结构动力体系数值解的得到成为可能。由于电子计算机的超快速度的计算能力，使得在过去凭借手工根本无法求解的问题得到了解决。目前，由于广泛地应用了快速傅立叶变换（FFT），促使结构动力学分析发生了更加深刻地变化，而且使得结构动力学分析与结构动力试验之间的相互关系也开始得以沟通。总之，计算机革命带来了结构动力学求解方法的本质改变。 作为一门课程，结构动力学的基本体系和容主要包括以下几个部分：单自由度系统结构动力学，；多自由度系统结构动力学，；连续系统结构动力学。此外，如果系统上所施加的动力荷载是确定性的，该系统就称为确定性结构动力系统；而如果系统上所施加的动力荷载是非确定性的，该系统就称为概率性结构动力系统。 1.2主要理论分析 结构的质量是一连续的空间函数，因此结构的运动方程是一个含有空间坐标和时间的偏微分方程，只是对某些简单结构，这些方程才有可能直接求解。对于绝大多数实际结构，在工程分析中主要采用数值方法。作法是先把结构离散化成为一个具有有限自由度的数学模
结构动力学读书报告
《结构动力学》 读书报告
结构动力学读书报告 学习完本门课程和结合自身所学专业，我对本门课程内容的理解和在各方面的应用总结如下： 1. （1）结构动力学及其研究内容： 结构动力学是研究结构系统在动力荷载作用下的振动特性的一门科学技术，它是振动力学的理论和方法在一些复杂工程问题中的综合应用和发展，是以改善结构系统在动力环境中的安全和可靠性为目的的。本书的主要内容包括运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构抗震计算及结构动力学的前沿研究课题。 （2）主要理论分析 结构的质量是一连续的空间函数，因此结构的运动方程是一个含有空间坐标和时间的偏微分方程，只是对某些简单结构，这些方程才有可能直接求解。对于绝大多数实际结构，在工程分析中主要采用数值方法。作法是先把结构离散化成为一个具有有限自由度的数学模型，在确定载荷后，导出模型的运动方程，然后选用合适的方法求解。 （3）数学模型 将结构离散化的方法主要有以下三种：①集聚质量法：把结构的分布质量集聚于一系列离散的质点或块，而把结构本身看作是仅具有弹性性能的无质量系统。由于仅是这些质点或块才产生惯性力，故离散系统的运动方程只以这些质点的位移或块的位移和转动作为自由
度。对于大部分质量集中在若干离散点上的结构，这种方法特别有效。 ②广义位移法：假定结构在振动时的位形（偏离平衡位置的位移形态）可用一系列事先规定的容许位移函数fi （它们必须满足支承处的约束条件以及结构内部位移的连续性条件）之和来表示，例如，对于一维结构，它的位形u（x）可以近似地表为： @7710 二送 结构动力学 （1）式中的qj称为广义坐标，它表示相应位移函数的幅值。这样，离散系统的运动方程就以广义坐标作为自由度。对于质量分布比较均匀，形状规则且边界条件易于处理的结构，这种方法很有效。 ③有限元法：可以看作是分区的瑞利-里兹法，其要点是先把结构划 分成适当数量的区域（称为单元），然后对每一单元施行瑞利-里兹法。通常取单元边界上（有时也包括单元内部）若干个几何特征点（例如三角形的顶点、边中点等）处的广义位移qj作为广义坐标，并对每个广义坐标取相应的插值函数作为单元内部的位移函数（或称形状函数）。在这样的数学模型中，要求形状函数的组合在相邻单元的公共边界上满足位移连续条件。一般地说，有限元法是最灵活有效的离散化方法，它提供了既方便又可靠的理想化模型，并特别适合于用电子计算机进行分析，是目前最为流行的方法，已有不少专用的或通用的程序可供结构动力学分析之用。 （4）运动方程
心灵捕手中威尔的心理动力学分析完整版
心灵捕手中威尔的心理 动力学分析 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
内容摘要：美国影片《心灵捕手》讲述的是一位虽然天才却是个问题少年的人物威尔，在心理医生肖恩的帮助下，重获新生的故事。影片以细腻温婉的手法展现了自恋性人格威尔心理疗愈的历程，本文着墨于威尔行为和情感的分析，尝试以心理动力学的思路描述威尔的身份弥散、亲密障碍、命运重复。电影很好的展现了对于缺陷性人格，如何建立他们的意义感、身份感、关联感。 关键词：《心灵捕手》心理动力学威尔分析 美国影片《心灵捕手》讲述的是一位天才般的人物威尔，他才华横溢，却叛逆不羁，愤世嫉俗，常常打架滋事，举止放荡，是个不折不扣的问题少年。电影婉约细腻地着墨于威尔在心理医生的帮助下，受创的心灵被揭示和重构的过程。面对桀骜不驯的威尔，心理医生肖恩就像一个机敏的猎手，用真诚的态度，巧妙的自我揭露，娴熟的咨询技巧，当然，重要的是用爱让威尔打开心扉，找到了威尔心理问题的症结。最终帮助威尔找到自我，走出童年阴影，尝试与人建立亲密关系，开启新的生活。本文的着眼点不在于心理咨询的技巧和过程，而是威尔心理动力学的描述。 一.故事简介 一个麻省理工学院的数学教授，在系里的公告栏写下一道他觉得十分困难的题目，希望他的那些杰出的学生可以解答，而事实上无人能解。令人意想不到的是，一个年轻的清洁工却在下课打扫时轻易解开了这道数学难题。数学教授在找不到解题人后，又出了一道更难的题目，决意要找到这个数学天才。 原来这个可能是下一世纪的爱因斯坦的年轻人叫威尔，聪明绝顶却桀骜不拘，并因为打架被少年法庭宣判送进了少年监护所。最后经过数学教授的保释并向法官求情，才让他免受牢狱之灾。虽然教授希望威尔能够重拾自己的人生目标，并安排威尔接受专门的心理辅导。但是威尔并不理会教授的用心良苦，请来的心理咨询专家反被这个毛头小伙子洞悉心理，并遭致羞辱，纷纷宣告威尔已“无药可救”。 数学教授在无计可施的情况下，只好求助他的大学同学及好友——肖恩，一位心理咨询师，希望由他来辅导这个前途岌岌可危的年轻人。不同于威尔以前的心理咨询师，肖恩更加平等、尊重人性，也更加坦诚，最终，威尔卸下了防御，找到了真爱。 《心灵捕手》以一种新颖独特的手法，细腻地展现了心理咨询疗愈的过程，男主角病态人格的呈现，心理过程的变化，以及咨询中移情-反移情的对峙，均表达得淋漓尽致。 二.心理动力学的界定 心理动力学是指深受精神分析理论与知识所影响的一种取向。精神分析理论，由弗洛伊德创建，强调无意识的心理生命，无意识是一个储存库，包括动力上被潜抑而无法觉察的内容，分析的途径，就是把无意识的内容意识化。1923年，结构理论引入，包括自我、本我、超我，使弗洛伊德理论变得更为复杂。此结构理论带来的是无意识的冲突理论，通常以内在冲突的结果来解释心理现象的理论模型。之后，克莱茵创立的客体关系理论和科胡特创立的自体心理学对经典精神分析进行了整合和补充。他们放弃驱力理论，更加强调关系对自体形成的影响。 心理动力学取向至少包含了四个广泛的精神分析理论框架：1、从弗洛伊德古典精神分析衍生而来的自我心理学；2、从梅兰妮·克莱因与其他英国学派成员（包括费尔贝恩、温尼科特与巴林特）的着作所衍生而来的客体关系理论；3、源于汉斯·科胡特及其后许多贡献者的自体心理学；4、鲍比的依附理论。 三.对威尔心理动力学的分析 威尔是一个略带自恋倾向的人格障碍患者。自体表象呈现出两极化：特殊、理想化与贬低、卑微；冲动的控制力较差，脑子里想到什么，立马就行动；缺乏同理心，亲密关系障碍。防御机制比较原始，包括分裂、投射性认同。 在鲍比的依附理论中，强调亲附对象不仅是在身体上可以靠近，更强调心理的呈现，如情感的可获得性。科胡特的镜映，即由母亲的眼神所传递的内容，以及温尼科特的抱持的环境等概念均暗示环境的影响。由此，精神分析扩展了病理学的范畴，病理性不只是结构内的冲突，也包括系统内的缺失，如自我的缺陷，身份弥散，缺乏客体恒常性，分裂等，也就是说，自我结构的发展已经损坏。对于威
密度泛函理论的进展与问题
密度泛函理论的进展与问题 摘要：本文综述了密度泛函理论发展的基础及其最新进展，介绍了求解具体物理化学问题时用到的几种常用的数值计算方法，另外对密度泛函理论的发展进行了展望。密度泛函理论的发展以寻找合适的交换相关近似为主线，从最初的局域密度近似、广义梯度近似到现在的非局域泛函、自相互作用修正，多种泛函形式的相继出现使得密度泛函理论可以提供越来越精确的计算结果。另外，在密度泛函理论体系发展的同时，相应的数值计算方法的发展也非常迅速。随着密度泛函理论本身及其数值方法的发展，它的应用也越来越广泛，一些新的应用领域和研究方向不断涌现。 关键词：密度泛函数值计算发展应用 1 研究背景 量子力学作为20世纪最伟大的发现之一，是整个现代物理学的基石。量子力学最流行的表述形式是薛定谔的波动力学形式，核心是波函数及其运动方程薛定谔方程。对一个外势场v(r)中的N电子体系，量子力学的波动力学范式可以表示成： 即对给定的外势，将其代入薛定谔方程可以得到电子波函数，可以得到所有可观测量的值。 当用量子力学处理真实的物理化学体系时，传统的波动力学方法便显得有点力不从心。因为在大多数情况下，人们只是关心与实验相关的一部分信息，如能量、密度等。所以，人们希望使用一些较简单的物理量来构造新的理论[1]。 电子密度泛函理论是上个世纪60年代在Thomas-Fermi理论的基础上发展起来的量子理论的一种表述方式。传统的量子理论将波函数作为体系的基本物理量，而密度泛函理论则通过粒子密度来描述体系基态的物理性质。因为粒子密度只是空间坐标的函数，这使得密度泛函理论将3N 维波函数问题简化为3维粒子密度问题,十分简单直观。另外，粒子密度通常是可以通过实验直接观测的物理量。粒子密度的这些优良特性，使得密度泛函理论具有诱人的应用前景。 2 密度泛函理论的基础 Thomas-Fermi模型 1927 年Thomas和Fermi分别提出：体系的动能可以通过体系的电子密度表达出来。他们提出了一种的均匀电子气模型，把空间分割成足够小的立方体，通过在这些立方体中求
结构动力学：理论及其在地震工程中的应用
5章 动力反应的数值计算 如果激励[作用力)(t p 或地面加速度)(t u g ]是随时间任意变化的，或者体系是非线性的，那么对单自由度体系的运动方程进行解析求解通常是不可能的。这类问题可以通过数值时间步进法对微分方程进行积分来处理。在应用力学广阔的学科领域中，有关各种类型微分方程数值求解方法的文献（包括几部著作中的主要章节）浩如烟海，这些文献包括这些方法的数学进展以及它们的精度、收敛性、稳定性和计算机实现等问题。 然而，本章仅对在单自由度体系动力反应分析中特别有用的很少几种方法进行简要介绍，这些介绍仅提供这些方法的基本概念和计算算法。尽管这些对许多实际问题和应用研究已经足够了，但是读者应该明白，有关这个主题存在大量的知识。 5.1 时间步进法 对于一个非弹性体系，欲采用数值求解的运动方程为 )(),(t p u u f u c u m s =++ 或者 )(t u m g - (5.1.1) 初始条件 )0(0u u = )0(0u u = 假定体系具有线性粘滞阻尼，不过，也可以考虑其他形式的阻尼（包括非线性阻尼），后面会明显看到这一点。然而由于缺乏阻尼信息．因此很少这样做，特别是在大振幅运动时。作用力)(t p 由一系列离散值给出: )(i i t p p = ,0=i 到N 。时间间隔 i i i t t t -=?+1 （5.1.2）
图5.1.1 时间步进法的记号 通常取为常数，尽管这不是必需的。在离散时刻i t （表示为i 时刻）确定反 应，单自由度体系的位移、速度和加速度分别为i u 、i u 和i u 。假定这些值是已知的，它们在i 时刻满足方程 i i s i i p f u c u m =++)( （5.1.3） 式中，i s f )(是i 时刻的抗力，对于线弹性体系，i i s ku f =)(，但是如果体系是非弹性的，那么它会依赖于i 时刻以前的位移时程和速度。将要介绍的数值方 法将使我们能够确定i +1时刻满足方程(5.1.1)的反应1+i u 、1+i u 和1+i u ，即在i +1时刻 1111)(++++=++i i s i i p f u c u m （5.1.4） 对于i =0，1，2，3，…，连续使用时间步进法，即可给出i =0，l ，2，3，… 所有瞬时所需的反应。已知的初始条件)0(0u u =)0(0u u =和提供了起动该方法的必要信息。 从i 时刻到i +1时刻的步进一般不是精确的方法，许多在数值上可以实现的近似方法是可能的。对于数值方法，有三个重要的要求：(1)收敛性一随着时间步长的减少，数值解应逼近精确解；(2)稳定性一在存在数值舍入误差的情况下，数值解应是稳定的；(3)精度一数值方法应提供与精确解足够接近的结果。这些重要的问题在本书中均作简要的讨论，全面的论述可在着重微分方程数值解法的书中找到。 本章介绍三种类型的时间步进法：(1)基于激励函数插值的方法；(2)基于速度和加速度有限差分表达的方法；(3)基于假设加速度变化的方法。前两类中各
从头计算分子动力学基本理论和高级方法
从头计算分子动力学基本理论和高级方法 Dominik Marx Ab Initio Molecular Dynamics Basic Theory and Advanced Methods 2009；584pp Hardback ISBN9780521898638 D. Marx等著 从头计算分子动力学方法或称为第一原理分子动力学，是对分子作经典与量子混合处理的一种方法，其基本思想最早是由Paul Enrenfest 提出来的，他把原子核视为经典粒子而把电子仍作为量子对象，实质是一种平均场理论。其后，发展成著名的Born?Oppenheimo "绝热分子动力学"，广泛地应用于量子化学和一些少体问题的研究工作。1985年R.Car 和M. Parrinello 把两者的优点以优化的方法结合起来，极大地提高了这一方法的应用能力和使用范围，因而受到普遍的重视。 从头计算分子动力学通过统一处理分子动力学和电子
结构理论把密度泛函理论和分子动力学方法有机地结合，使复杂分子体系和过程，包括化学反应以及电子的极化效应和化学键的本质等实际的计算机模拟领域发生了革命性改变。 本书第一次提供了这一快速增长领域涉及的方法及其 广泛的应用范围，从基础理论直到先进的方法给出了协调一致的阐述，堪称是对研究生和研究人员的一部极具吸引力的教材。它包含了各种从头分子动力学技术的系统推导，使读者能理解常用的方法，评估它们的优点和缺点。本书还讨论了广泛使用的Car?Parrinello方法的特点，纠正了目前在研究文献中发现的各种错误。 此外，本书还详细地介绍了一些用于典型平面波的电子结构编码和程序设计的、使该领域的初学者容易理解并普遍使用的程序包，并使开发人员能够方便地改进它们的代码及添加新的功能。 除了前言和第1章开场白“为什么需要从头计算分子动力学”之外，本书的内容分为三大部分共10章，第一部分基本技巧，含第2-4章，2. 入门：统一MD和电子结构；3. 实现：使用平面波的基；4. 用平面波处理原子：精确的赝势。第二部分高级技巧，含第5-8章，5.超出标准的从头计算分子动力学；6. 超越保模赝势；7. 计算性能；8. 并行计算。第三部分应用，含第9-11章，9. 从材料到生物分子；10. 来自于从头模拟的一些性能；11. 展望。
多体系统动力学基本理论
第2章多体系统动力学基本理论
本章主要介绍多体系统动力学的基本理论，包括多刚体系统动力学建模、多柔体系统动力学建模、多体系统动力学方程求解及多体系统动力学中的刚性（Stiff）问题。通过本章的学习可以对多体系统动力学的基本理论有较深入的了解，为具体软件的学习打下良好的理论基础。 2.1 多体系统动力学研究状况 多体系统动力学的核心问题是建模和求解问题，其系统研究开始于20世纪60年代。从60年代到80年代，侧重于多刚体系统的研究，主要是研究多刚体系统的自动建模和数值求解；到了80年代中期，多刚体系统动力学的研究已经取得一系列成果，尤其是建模理论趋于成熟，但更稳定、更有效的数值求解方法仍然是研究的热点；80年代之后，多体系统动力学的研究更偏重于多柔体系统动力学，这个领域也正式被称为计算多体系统动力学，它至今仍然是力学研究中最有活力的分支之一，但已经远远地超过一般力学的涵义。 本节将叙述多体系统动力学发展的历史和目前国内外研究的现状。 2.1.1 多体系统动力学研究的发展 机械系统动力学分析与仿真是随着计算机技术的发展而不断成熟的，多体系统动力学是其理论基础。计算机技术自其诞生以来，渗透到了科学计算和工程应用的几乎每一个领域。数值分析技术与传统力学的结合曾在结构力学领域取得了辉煌的成就，出现了以ANSYS、NASTRAN等为代表的应用极为广泛的结构有限元分析软件。计算机技术在机构的静力学分析、运动学分析、动力学分析以及控制系统分析上的应用，则在二十世纪八十年代形成了计算多体系统动力学，并产生了以ADAMS和DADS为代表的动力学分析软件。两者共同构成计算机辅助工程（CAE）技术的重要内容。 多体系统是指由多个物体通过运动副连接的复杂机械系统。多体系统动力学的根本目的是应用计算机技术进行复杂机械系统的动力学分析与仿真。它是在经典力学基础上产生的新学科分支，在经典刚体系统动力学上的基础上，经历了多刚体系统动力学和计算多体系统动力学两个发展阶段，目前已趋于成熟。 多刚体系统动力学是基于经典力学理论的，多体系统中最简单的情况——自由质点和一般简单的情况——少数多个刚体，是经典力学的研究内容。多刚体系统动力学就是为多个刚体组成的复杂系统的运动学和动力学分析建立适宜于计算机程序求解的数学模型，并寻求高效、稳定的数值求解方法。由经典力学逐步发展形成了多刚体系统动力学，在发展过程中形成了各具特色的多个流派。 早在1687年，牛顿就建立起牛顿方程解决了质点的运动学和动力学问题；刚体的概念最早由欧拉于1775年提出，他采用反作用力的概念隔离刚体以描述铰链等约束，并建立了
浅谈对结构动力学的认识
浅谈对结构动力学的认识 摘要：简单地讲述了对结构动力学的整体认识，介绍了结构动力学的发展历程，结构动力问题的几大特点，结构动力问题的分类，结构系统的动力自由度及其离散方法（包括集中质量法、广义坐标法和有限单元法），建立运动方程的方法（包括利用达朗贝尔(d'Alermbert)原理的直接平衡法，虚位移原理建立振动方程，哈密顿(Hamilton)原理建立振动方程）。 关键词：结构动力学；质量；阻尼；运动方程 On understanding of structure dynamics Abstract: This paper simply tells the overall understanding of structure dynamics, and introduces the development course of structure dynamics, a few big characteristics of structure dynamic problem , the classification of structure dynamic problem, the structure of the system and its dynamic freedom discrete method (including focus on quality method, generalized coordinates method and finite element method), the method for establishing the equations of motion (including the use of d'Alermbert principle direct balance method, vibration equation with imaginary displacement principle, establish vibration equation with Hamilton principle). Key words: structure dynamics; quality; damping; equations of motion 1结构动力学发展简介 结构动力学是研究结构体系的动力特性，及其在动力荷载作用下动力响应分析原理和方法的一门技术学科。该学科的根本目的在于为改善工程结构系统在动力环境中的安全和可靠性提供坚实的理论基础。根据结构的功能不同和所处环境的不同，工程结构的振动存在三种情况:线性振动、非线性振动和随机振动。相应地可以将结构动力学划分为线性振动理论、非线性振动理论和随机振动理论。 拉格朗日(Lagrange)在l8世纪出版了名著《分析力学》，此书奠定了线性系统动力分析的基础。由于18世纪科学技术的不断创新，各种动力机械开始应用于不同的工程结构，促进了结构动力学理论和方法的不断进步。自从蒸汽机应用于船舶推进系统以后，使得船舶向大型和高速化发展，引起船舶振动问题日益突出。20世纪60年代以来，随着以有限元为核心的计算理论和技术的发展以及电子计算机的问世，产生了计算结构动力学，这使得对于大型复杂结构的动力分析成为可能。如今，人们可以成功地进行具有成千上万个自由度的大型复杂结构体系的动力分析。 在结构动力响应计算中，人们已经注意到结构系统自身的非线性特性和非线
结构动力学中的常用数值方法
第五章 结构动力学中的常用数值方法 5．1．结构动力响应的数值算法 ... . 0()(0)(0)M x c x kx F t x a x v ? ++=??=??=?? 当c 为比例阻尼、线性问题→模态叠加最常用。但当C 无法解耦，有非线性存在，有 冲击作用（激起高阶模态，此时模态叠加法中的高阶模态不可以忽略）。此时就要借助数值积分方法，在结构动力学问题中，有一类方法称为直接积分方法最为常用。所识直接是为模态叠加法相对照来说，模态叠加法在求解之前，需要对原方程进行解耦处理，而本节的方法不用作解耦的处理，直接求解。（由以力学，工程中的力学问题为主要研究对象的学者发展出来的） 中心差分法的解题步骤 1. 初始值计算 （1） 形成刚度矩阵K ，质量矩阵M 和阻尼矩阵C 。 （2） 定初始值0x ，. 0x ，.. 0x 。 （3） 选择时间步长t ?，使它满足cr t t ?
旋量BEC方程的解析求解
旋量BEC方程的解析求解 旋量玻色爱因斯坦凝聚(BEC)是近年来物理学领域中最重要的研究问题之一。在光阱实验中,相对于原来的磁阱束缚的标量BEC,由于粒子自旋自由度被释放,塞曼效应会导致处于不同自旋自由度的旋量粒子分开,旋量BEC呈现出了非常丰富的新性质，从而对旋量BEC的动力学产生深刻影响。 本文在平均场理论下,分别考虑无塞曼效应和有塞曼效应条件下的自旋+1和自旋-1及自旋0的旋量BEC用3分量的Gross-Pitaevskii方程组的解析解。这些结果对于深入理解二次塞曼效应对自旋动力学的影响是有重要意义的。 1 背景介绍 1.1 物理背景 1.1.1 玻色-爱因斯坦凝聚(BEC) Bose-Einstein condensation玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)是爱因斯坦在80年前预言的一种新物态，它表示当温度足够低、原子的运动速度足够慢时，它们将集聚到能量最低的同一量子态。此时，所有的原子就象一个原子一样，具有完全相同的物理性质。在1995年6月，两名美国科学家康奈尔、维曼以及德国科学家克特勒分别在稀薄的金属原子气体铷原子蒸气中第一次直接观测到了玻爱凝聚态，并于2014年6月在中国一陨石中就发现了这一凝聚态特相，属于天然的玻色-爱因斯坦凝聚态。 由于激光冷却技术的发展，人们可以制造出与绝对零度仅仅相差十亿分之一度的低温。并且利用电磁操纵的磁阱技术可以对任意金属物体实行无触移动。这样的实验系统中，原子被束缚在磁阱里面，因此原子的自旋度被凝固了。在1998年，将自旋为1的气体钠原子限制在磁阱中首次实现了带有内部的自旋度的BEC，这为我们研究超冷状态下的原子系统打开了新的大门。由于粒子间的相互作用，限制在光阱中的原子的自旋方向可以改变。因此，一个f自旋的BEC的序参量有2f+1个部分，这些部分可以随空间和时间改变，这导致了自旋结构非常丰富的变化。与旋量BEC对比，原子在单一自旋态的一个BEC归结成标量BEC。这篇文章，我们只考虑有1个自旋度的BEC。
结构动力学在抗震设计中的应用
结构动力学在抗震设计中的应用 一、结构动力学理论 结构动力学，也称机械振动，作为固体力学的一个重要分支，被广泛应用于工 程领域的各个学科，如航天、机械、能源、动力、交通、土木和工程力学等。结构 动力学起源于经典牛顿力学，即牛顿质点力学，质点力学的基础是用牛顿第二定律 来阐述的。在牛顿《自然哲学的数学原理》问世百年后，拉格朗日在总结发展成果 后，发表了《分析力学》，为分析动力学奠定了基础，其主要内容就是今天的拉格 朗日力学。随后哈密尔顿用正则方程来表达质点力学中的基本问题，形成了经典力 学分析中的又一个分支哈密尔顿力学。综上可见，牛顿质点力学，拉格朗日力学和 哈密尔顿力学是结构动力学基本理论体系的三大支柱。 虽然结构动力学的理论体系在19世纪中叶就已建立，但与弹性力学类似，由 于数学求解异常困难，能够用来解析求解的实际问题少之又少，而通过手算可完成 的也仅仅限于几个自由度的结构动力体系。因此，在很长一段时间内，动力学的求 解思想在工程实际中并未得到很好的应用，人们依然习惯于在静力学的范畴内用静 力学的方法来解决工程实际问题。 随着汽车、飞机等新型交通工具的出现，各种大型机械的创造发明以及越来越 多的摩天大楼的拔地而起，工程界日新月异的发展和变化对工程师们提出了越来越 高的要求，传统的只考虑静力荷载的设计理念和方法显然已跟不上时代的要求了。 需求驱动有了，技术储备是否完备呢？1946年第一台电子计算机ENIAC的出 现使工程师们燃起了希望，的确之后的几十年中，结构动力学取得了长足的进展， 大型结构动力体系数值求解成为可能，尤其是快速傅立叶变换（FFT）的引入，使 得结构动力学分析与试验得以相互验证。 结构动力学的基本体系和内容主要包括单自由度系统、多自由度系统和连续系
人格的精神动力学理论
人格的精神动力学理论述评 【摘要】弗洛伊德、阿德勒、荣格和霍妮是精神动力学理论的著名代表人物。他们的理论观点对心理学、精神病学乃至整个社会文化都产生了巨大影响。本文主要评述了他们各自的主要观点，并进行了分析评价。 【关键词】弗洛伊德阿德勒荣格霍妮 在人格心理学领域，各种人格理论百花齐放争奇斗艳，其中，精神动力学理论可谓一朵奇葩，对人格理论的发展、精神治疗领域乃至整个社会的观念都产生了极其重要的影响。本文将概述精神动力学领域的三巨头：弗洛伊德、阿德勒和荣格，以及女权主义的代表人物霍妮的主要理论观点，并且对这些理论作一个总结和评价。 弗洛伊德（Sigmund Freud，1856~1939） 弗洛伊德是精神动力学理论的开山鼻祖，他创立的精神分析理论对心理与精神治疗领域和人格发展心理学领域都产生了极大的影响。弗洛伊德是对整个社会生活产生最深远影响的心理学家。以下将介绍他的主要理论观点。 精神分析理论的起源 精神动力学理论起源于19世纪晚期。当时，人们对一种叫做歇斯底里症（hysteria）的心因性躯体疾病束手无策，歇斯底里症的患者会有生理症状，但是，却找不到明显的躯体方面的原因。当法国医生Jean Charcot证明自己可以在病人处于催眠状态时使用暗示法消除歇斯底里症状的时候，人们才意识到这是一种心理疾病。 弗洛伊德对这一发现非常好奇，于是，从维也纳专程赶往法国巴黎观摩Charcot的治疗演示。弗洛伊德深受鼓舞，回到维也纳之后，经过多番努力，终于创造了一种更为彻底的治疗歇斯底里症的方法，这种方法就是精神分析法（psychoanalysis）或精神分析理论（psychoanalytic theory）。精神分析法是指对于心理障碍的一系列治疗方法，而精神分析理论则是指弗洛伊德对于人格和心理障碍的理论解释。不过，在实际应用中，人们通常将这两个术语混淆使用。 无意识 弗洛伊德的精神分析理论将无意识（unconsciousness）放在影响人格的至关重要的位置。无意识就是人们一般意识不到的那个心理成分，在人格结构中，无意识占去了很大比重，而为我们所熟悉的意识，只是人格结构的冰山一角。另外，弗洛伊德把容易进入意识，但一般而言又处于无意识状态的那部分叫做前意识（preconsciousness）。无意识中包含着一些被压抑的记忆、情感以及来自本我的本能驱力。 无意识中的思想、感情和欲望虽然一般不为我们所知，但是，它们却常常以“伪装”的形式进入人的意识之中，这些形式可以是梦，也可以是某种精神症状或躯体症状。 人格结构 弗洛伊德把人格分为三个组成部分：本我（id），自我（ego）和超我（superego）。本我和超我不断地进行斗争，而自我则负责调和这两者之间的矛盾。 弗洛伊德认为，本我（id）是原始的无意识储藏所，在此蓄积着我们人格的基本动机、驱力和本能欲望。在自我中，有两种重要的本能，即攻击欲和性欲，前者代表死亡本能，后者代表了生的本能。本我遵循的是享乐原则（pleasure principle），而不计行为后果，刚出生的婴儿，只有本我，而自我和超我则是随着个体的成长和社会化逐步发展起来的。 超我是对人格中负责价值观和道德观的监督管理者。超我所坚守的道德和价值观来源于父母和社会价值的内化。在儿童的成长过程中，根据父母和其它成人强加的规则形成一套内部规则，
心理动力学的理论与咨询技术
心理动力学的理论与咨询技术 一、基本理论观点 心理动力学又称精神分析理论（Psychoanalysis therapy ) ，是现代心理学和社会心理学的主要理论之一。创立者是奥地利心理学家弗洛伊德（S . Freud , 1856--1939 ）。 （一）意识学说 弗洛伊德认为人的精神活动可分为潜意识、前意识和意识。 前意识和潜意识又统称为无意识，他认为意识是与直接感知有关的心理部分，是人能体验到的部分。 前意识是介于意识与潜意识之间，能从潜意识中召回的心理部分。 潜意识深藏于意识之后，是人类行为背后的内驱力，包括个人的原始冲动、各种本能所产生的欲望，这些欲望和冲动因受到禁忌和法律等的控制而压抑，虽然不被意识但未被泯灭，仍在不断活动。弗洛伊德把它形容为浮在海里而沉入海水中的冰山主体部分。潜意识的动机在某种程度上影响着人的各方面的行为。弗洛伊德认为潜意识就是生物性本能能量的仓库，是人类一切活动的总能量的源泉。人的重要行为表现是源于自己意识不到的动机和内心冲突。 精神分析学说以潜意识的理论为基点，设法将潜意识的东西进入意识中来（如采用自由联想法），然后通过自我认识，摆脱心理问题和不良情绪。 精神分析的目的和价值在于它能够挖掘出深藏在潜意识中的各种关系（尤其是童年的精神创伤和痛苦经历），使之被召回到意识中来。求助者借助于心理咨询者的分析、解释，理解这些关系，彻底顿悟和认识自己。咨询师加以疏导，使求助者宣泄并消除深藏在潜意识中童年的精神创伤、心理矛盾和痛苦体验，最后矫治不良行为，达到咨询和治疗目的。（二）人格学说 弗洛伊德把人格分为本我、自我和超我三部分。 1．本我是最原始的、与生俱来的潜意识结构部分，具有强大的非理性的心理能量。“力比多”在人格结构中与本我联为一体，遵循自我快乐原则。 2．自我是人格的意识部分，既要满足本我的即刻要求，又要按超我的客观要求行事，自我处于本我与超我之间，遵循“现实原则”。 3. 超我指人格中最文明道德的部分。它代表良心、自我理想，处于人格的最高层，指导自我，限制本我。超我遵循伦理道德原则，按社会的道德准则行动。 弗洛伊德认为人格的发展亦即本我、自我和超我在个体身上的平衡过程。人格的发展，是以性欲为中心，经历了四个不同的阶段。 一是口欲期，大约从出生到1岁半。这个阶段的欲望区是嘴和唇。婴儿的吮吸活动表明婴儿得到一种性的满足。他说“这种满足只能归因于嘴和唇的兴奋”。精神分析学说认为“口唇阶段的人格”特征为：过度的依赖性，不现实而富于幻想，喜欢做包括嘴巴的各种姿势，惯于
结构动力学分析
MIDAS/GEN六层框架结构的动力分析 工程概况 建筑地点：北京市 建筑类型：六层综合办公楼，框架填充墙结构。 地质条件：根据设计任务说明地震设防烈度为8度。 柱网与层高：本办公楼采用柱距为6.0m的内廊式小柱网，边跨为6.0m，中间跨为2.7m，层高取首层为4.5m,其余为3.3m，如下图所示： 框架结构的计算简图：
典型结构单元 梁、柱、板截面尺寸的初步确定： 1、梁截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8。本方案取1/10×6000=600mm，截面宽度取600×1/2=250mm，可得梁的截面初步定为b×h=250*600。楼板取120mm，楼梯板及休息平台板为100mm,平台梁250×400。 2、框架柱的截面尺寸 梁截面尺寸（mm） 柱截面尺寸（mm）
结构动力学分析用来求解随时间变化的载荷对结构或部件的影响。与静力分析不同，动力分析要考虑随时间变化的力载荷以及它对阻尼和惯性的影响。MIDAS/GEN可进行的结构动力学分析类型包括:瞬态动力学分析、模态分析、屈曲分析、动力非线性分析等。本文将以一个六层框架结构为例对结构进行模态分析和谱分析。 一．模态分析 模态分析是用于确定设计中的结构或机器部件的振动特性。它也是其他更详细动力学分析的起点，例如瞬态动力学分析和谱分析等，可以通过模态分析确定结构部件的频率响应和模态。一般对于动力加载条件下的结构设计而言，频率响应和模态是非常重要的参数，即使在谱分析及瞬态分析中也是需要的。 1.1动力学求解方法 MIDAS目前提供了三种特征值分析方法，它们是子空间法、分块Lanczos 算法、多重Ritz向量法。本文采用子空间法进行计算求解。子空间法使用迭代技术，求出结构的前r阶振型，它内部使用广义Jacobi迭代算法。由于该方法采用了完整的质量和刚度矩阵，因此精度很高，但计算速度较慢，特别适用于大型对称特征值求解问题。分块Lanczos法特征值求解器采用Lanczos算法，Lanczos算法是用一组向量来实现递归计算。这种方法和子空间法一样精确，但速度较快。多重Ritz向量法以变分原理为基础，直接迭加法求出的是和激发荷载向量直接相关的振型，其收敛具有严格的理论基础，在物理和、力学的微分方程中占有很重要的位置，得到广泛的应用。 1.2本工程模态分析结果 1.2.1自振周期与振型: 使用MIDAS/GEN中的模态分析计算结构的自振周期和振型。模态分析所使用的方法是子空间迭代法。高层建筑结构振型多，分布规律很难掌握，扭转振动会对结构产生教大影响，因此不能简单的取前几阶进行计算。规范中规定对于高层结构一般取3}5阶振型。为使高层建筑的分析精度有所改进，其组合的 振型个数适当增加。考虑到MIDAS/GEN软件的强大快速的数据处理能力和精度的要求，本文取30阶振型。从国内高层建筑结构设计经验来看，建议基本自振周期按以下的几个公式估计，其中N为地面以上建筑物结构层数。经验公式表达简单，使用方便，但比较粗糙，而且只有基本周期，但经常用于对理论计算值的计算与评价。 框架:T1=(0.08~0.1) N 框架一剪力墙:T1=(0.06~0.09) N 钢结构:T1=0.1N 本工程得经过MIDAS/GEN的计算得到固有周期、固有频率、振型参与质 量等的数值结果;X方向振型参与达到总质量的95.57%, Y方向振型参与达到 总质量的94.83%，经过整理取前十阶列表可得到表1