当代混沌概念的演变

“混沌”是非线性动力学前沿一个具有严格定义的、可以精确描述的概念。混沌问题是非线性科学前沿一个最引人注目的问题。对混沌的研究具有重要的理论意义和实际价值。有人称混沌理论研究可能成为本世纪物理学的第三次革命,其意义将不亚于相对论、量子力学。     

非线性物理模型的线性化

自然界中并不存在真正的线性系统,而所谓的线性系统,也只是在一定的条件范围内保证其线性关系。实际上,所有的自然界系统在不同程度上,均具有非线性的性质。非线性数学模型的线性化是物理学研究自然界、描述自然界的重要方法之一,也是物理科学研究和物理教学中的重要内容。     

非线性物理模型的线性化

自然界中并不存在真正的线性系统，而所谓的线性系统，也只是在一定的条件范围内保证其线性关系。实际上，所有的自然界系统在不同程度上，均具有非线性的性质。非线性数学模型的线性化是物理学研究自然界、描述自然界的重要方法之一，也是物理科学研究和物理教学中的重要内容。     

极端条件下物理问题的认识论意义

通过对极端条件下物理问题的讨论，提出研究极端条件下物理学问题的重要性和现代科学研究需要非线性思维方法。     

复合材料的强度和稳定性理论中的几个近代问题

本文论述了复合材料的强度和稳定性理论中的三个近代问题:复合材料迭层板的强度准则,多层复合材料圆柱壳的非线性稳定性理论,以及复合材料板的动力稳定性理论。关于迭层板的强度准则,论述了目前以张量多项式形式所表述的唯象性破坏准则,着重讨论和比较了各种近代理论在确定耦合系数方面的特点和差别。提出了近代理论中所存在的困难和发展趋势。在多层复合材料圆柱壳的非线性稳定性理论分析中,主要的问题在于如何研究和考虑那些非线性因素,诸如由材料的剪切模量所引起的物理非线性,横向剪切变形的影响,壳体结构的初始缺陷和几何非线性,以及前屈曲变形和边界支承条件的影响等。本文指出了考虑这些因素的方法以及它们的影响程度。复合材料板的动力屈曲性能研究是一个重要的近代研究方向。本文提出了关于复合材料本身的阻尼系数,纵向和转动惯性力影响,横向剪切效应,迭层板的初始几何缺陷,以及增强纤维的铺设方向等因素对于动力屈曲性能的影响。同时提出了计算这些影响的方法,指出这些因素在复合材料板的动力稳定性分析中有着重要作用。     

一门可能增进人类预见能力的带头学科──非线性科学与复杂性研究

本文所涉及到的研究领域是当代物理学的前沿。它聚焦于我 们看得见摸得着的世界里的一些新事物,这就是自组织、合作与混沌现 象。它们就是自然界的非线性的相互作用,即一个过程的结果会影响到 过程本身,例如股市预测将改变股市。显然,在生命与社会系统中我们 碰到的大多数相互作用都具有这种特点。在经典物理学时代,科学关注 的是线性的相互作用（如物体的坠落,炮弹的发射）,这使得自然界中与 人类栖息相关的这类自我指涉式的相互作用方面未能进入科学探索的 视野。本世纪３０年代以来,科学关注点从线性向非线性的转移成为整 个物理学改变航向的端倪（数学在其中起着关键的作用）。这些新的科 学探索的内容以及引进的新观念、新方法非常值得人文科学研究者的 关注。因为对非线性现象的研究越来越接近揭示社会系统的动作机制： 市场经济的自我调节（均衡与崩溃）、金融动荡、股票涨落以及人类团体 的合作与分裂都是自我指涉式的非线性相互作用,全球化浪潮使人类 构建的任何系统都加快了变化的节奏,还可能确立起新的稳定性吗？这 个稳定性能保持多长？这一切要求我们有一个全新的视角和概念范式, 本文介绍的这门新科学为我们提供了理解我们身边发生的各类事件的 一种可能框架。     

一门可能增进人类预见能力的带头学科——非线性科学与复杂性研究

本文所涉及到的研究领域是当代物理学的前沿。它聚焦于我们看得见摸得着的世界里的一些新事物,这就是自组织、合作与混沌现象。它们就是自然界的非线性的相互作用,即一个过程的结果会影响到过程本身,例如股市预测将改变股市。显然,在生命与社会系统中我们碰到的大多数相互作用都具有这种特点。在经典物理学时代,科学关注的是线性的相互作用(如物体的坠落,炮弹的发射),这使得自然界中与人类栖息相关的这类自我指涉式的相互作用方面未能进入科学探索的视野。本世纪30年代以来,科学关注点从线性向非线性的转移成为整个物理学改变航向的端倪(数学在其中起着关键的作用)。这些新的科学探索的内容以及引进的新观念、新方法非常值得人文科学研究者的关注。因为对非线性现象的研究越来越接近揭示社会系统的动作机制:市场经济的自我调节(均衡与崩溃)、金融动荡、股票涨落以及人类团体的合作与分裂都是自我指涉式的非线性相互作用,全球化浪潮使人类构建的任何系统都加快了变化的节奏,还可能确立起新的稳定性吗?这个稳定性能保持多长?这一切要求我们有一个全新的视角和概念范式,本文介绍的这门新科学为我们提供了理解我们身边发生的各类事件的一种可能框架。     

分数阶非线性系统Mittag-Leffler稳定性研究进展

随着分数阶微积分相关理论的发展及其在各领域的广泛应用,分数阶非线性系统的稳定性问题也备受人们的关注。分析了稳定性在非线性系统性能分析中的重要性,系统阐述了分数阶非线性系统Mittag-Leffler稳定性方面的相关研究进展。最后,给出Mittag-Leffler意义下分数阶非线性系统稳定性的研究展望。     

普通物理学实验中的物理思想和物理学方法教学

研究了在普通物理学实验教学中进行物理思想和物理学方法教学的问题;讨论了在普通物理学实验教学中进行物理学思想和物理学方法教学的意义和途径;得到了“在物理实验教学中使学生掌握物理实验的基本技能,领会其中的物理思想和方法,学会运用物理学的观点和方法去观察、分析和解决物理问题,提高综合素质是完全可以实现的”结论。指出,每1个物理实验的基本物理模型和设计模型以及它的观测手段都含有丰富的物理思想和物理学方法的内容,在教学过程中,注意物理思想和物理学方法的教学,是物理实验教学的一项非常重要的任务。     

学会运用数学方法解决物理问题

在物理学的研究和学习中,不论是观测实验,还是理论探讨;不论是从感性认识上升到理性认识,还是运用物理理论指导实践,数学方法的运用都是极为重要的环节。数学方法作为物理学研究的一种重要工具,其重要意义主要有以下三个方面:第一,提供了对物理问题进行数量分析和计算的方法,促进了物理学的迅速发展。从物理学发展史来看,自从伽利略开创了把物理实验同数学方法相结合的途径以后,物理学从定性的描述阶段进入到定量的分析和计算阶段,迅速发展为一门精密的定量科学。牛顿在对物理问题进行定量分析和计算的过程中发明了微积分。高等数学在物理学…     

电磁与周期载荷作用下导电薄板的稳定性分析

基于麦克斯威尔方程,给出导电薄板的非线性磁弹性振动方程,以及磁场环境下的电动力学方程和电磁力表达式。在此基础上,应用伽辽金法导出相应的非线性振动微分方程组,研究横向恒定磁场中周期载荷作用下梁式薄板的稳定性问题。根据李雅普诺夫近似稳定性理论,对稳态解的稳定性进行分析,得到稳定性的判定条件。通过对算例特征值的求解对振动的稳定性进行分析。     

系统中具有饱和死区非线性环节的稳定性分析

本文用描述函数法,对具有饱和死区非线性的控制系统进行稳定性分析。 由饱和——死区非线性数学模型的建立,即推导求其描述函数,进而分析其系统的稳定性。探讨要使具有饱和——死区非线性环节的系统稳定,可采取的校正方法。以便工程实践中根据以上分析,确定系统有效的校正方案。 控制系统中具有饱和——死区非线性环节,构成了非线性系统。分析其系统的稳定性,采用描述函数方法。描述函数分析法是线性系统频率响应分析方法的推广,它运用等效近似的方法,将非线性环节的特性线性化,用频率法中的某些结论和方法来研究和分析非线性系统的稳定性问题。因此,关键在于求出其非线性环节的数学模型——描述函数N,相应得出其基准描速函数的负倒数特性-1/N,在复平面中根据系统中线性部分G(jω)幅相曲线与-1/N参考线的关系分析系统稳定性。     

极端思维—物理学家的重要创新思维

物理学家取得重大的物理学发现 ,不仅需要勇于探索、不畏艰难的精神 ,正确科学方法的运用 ,而且还需要有创造性思维 .极端思维就是物理学家经常采用的一种重要创新思维 .顾名思义 ,极端思维就是将所研究的问题在思维中推至极端状态进行思考的一种思维方法 .在此笔者初步探讨在物理学研究中物理学家运用极端思维的几个主要方面 .1　运用极端思维将研究对象简化和纯化物理学研究对象错综复杂 ,各种因素交织在一起 ,使人难以发现其规律 .物理学家在物理学研究中 ,经常采用极端思维 ,把研究对象的某些属性 (在所研究问题中往往是一种次要因素 )…     

带有非线性电感的Boost变换器研究

以电流型非线性电感Boost 变换器为研究对象,针对非线性电感的磁能损耗特性问题,利用非线性电感值跟随开关状态不同而变化的现象,分析非线性电感电流路径与特定斜率斜坡补偿的数学关系,提出了非线性磁芯电感值与磁滞回线关系的数据模型,代入到Boost变换器的开关状态方程中,经过MATLAB数值方法仿真与电路制作实验验证,结果表明,非线性电感对Boost变换器稳定性产生重要影响,且非线性电感和斜坡补偿方法对变换器的影响是相同的。     

学起于思 思起于疑——谈新课程教学中学生“问题”意识和“问题”能力的培养

中学物理教学,不仅要把物理知识系统地传授给学生,更重要的是要教给学生研究问题的方法,培养学生创新意识和科学素养,提高科学探究能力和解决实际问题的能力。我们知道物理学的研究始于问题,学习的创造性也源于问题的解决,提出问题对物理学研究来说非常重要。古人云：＂学起于思,思起于疑。＂＂大疑则大悟,小疑则小悟,不疑则不悟。＂在新课程教学中,     

高中生关于物理实验教学心理需求的现状与分析

物理学是一门以实验为基础的自然科学.物理实验在物理教学中占有极为重要的地位,它不仅是物理教学的基础和教学内容,而且也是物理学重要的研究方法和培养学生科学态度与价值观的有效手段.但以往的高中物理实验教学在实现上述重要的教学功能上存在诸多问题,其中一个问题就是缺乏     

非线性广义系统的Lagrange稳定性

研究非线性广义系统的Lagrange稳定性问题.类似于正常非线性系统的Lagrange稳定性概念,给出非线性广义系统相应的Lagrange稳定性定义.利用K∞类函数和Dini导数,分别得到非线性广义系统Lagrange稳定、等度La-grange稳定或一致Lagrange稳定的充分条件.     

“让物理学史教育唤发生命光彩”

物理学史是物理教学的一项重要内容.物理学史作为一门历史科学,它描述物理学发展的历史,再现物理学中各个最重要的,基本概念、基本定律和基本理论的酝酿、产生和发展的过程;着重研究一个时期向另一个时期过渡中,引起物理学观念、物理学研究方法和物理学研究领域发生变化的条件和原因,研究物理学发展的基本规律.     

初中物理教学中培养学生提问能力浅谈

在教育改革逐步深化,素质教育全面推进的今天,重视学生创新精神和创新能力已成为教育界及全社会的共识。物理学研究始于问题,提出问题对物理学研究意义重大。《物理课程标准》中把提出问题作为科学探究的第一要素。培养学生的提问能力是培养创新精神和创新能力的重要因素。笔者就初中物理教学中培养学生的提问能力谈谈粗浅的认识。     

物理学中的对称美及其对称性研究

物理学中包含着丰富的对称美,物理学中很多问题具有对称性.本文探索研究物理学中的对称性,在简要阐述物理学中的对称性的基础上,主要分别对比较典型的轴对称、旋转对称和球对称进行探索研究.