关于《狭义相对论》的讨论

本文讨论了在工科院校普通物理教学中讲授狭义相对论的一些问题。着重说明: (1)教科书中常用迈克尔逊-莫雷实验作为狭义相对论的实验基础是不妥当的。 (2)狭义相对论的基本假设可归结为两条:(a)空间和时间是均匀的,由此导致动量守恒与能量守恒;(b)物理定律对所有惯性系都应保持不变,由此导致真空中光速C=1/(ε_0μ_0)~(1/2)在所有惯性系中保持不变。所以说,光速不变并不是狭义相对论的基本假设,洛仑兹变换也很容易在上述两条基本假定下导出。 (3)相对论效应中的动尺收缩与时间膨胀都是由同时概念相对性所导致的,所以应强调同时概念相对性的重要性。 (4)用动量守恒,能量守恒定律来导出相对论动力学部分时,要尽可能做到简而明。     

狭义相对论在变速运动的推广及其运动学效应

根据爱因斯坦的光速不变与相对性原理,特建立在匀速运动的狭义相对论推广到变速运动情况。详细推导了变速运动的洛伦兹变换和速度相加定理;证明光速与变速运动的方向若不相同或相反,则爱因斯坦的光速不变原理将不再成立;还证明变速运动时(匀加速情况),物体的相对速度在理论上可以超过光速,具体给出了此时所需的加速度值与最低持续时间的对应关系;系统研究了变速运动的相对论运动学效应(如:距离间距、时间间距、同时性、多卜勒效应等)。利用变速运动新的多卜勒效应关系,可精化现行雷达测速原理;最后给出例示,以证明此文作用。 此文的原理推广,能方便退化出现行狭义相对论有关全部结果。对从全过程(初始加速、匀速、最后减速)考察目标飞行、粒子试验等,具有良好适应及准确性,因而,在理论及应用上具有重要意义,某些异常结论,会引起学术界的兴趣。     

变速运动的罗伦兹变换

作为文[5]的继续,再次推导了变速运动情况的罗伦兹变换。进一步证明了不需假设一切方向的光速在相对静止与运动坐标系中保持不变(称爱因斯坦假设),只要在运动或其反方向的光速保持不变,变换公式就成立。还深入研究了此变换的性质。本文能使现行狭义相对论的爱因斯坦假设大大弱化,并解决了研究变速运动时文[5]揭示的爱因斯坦假设与结论(非运动方向光速将改变)间的不相容矛盾。     

狭义相对在变速运动的推广及其运动学效应

根据爱国斯坦的光速不变与相对性原理，将建立在匀速运动的狭义相对论推广到变速运动情况，详细推导了变速运动的洛伦兹变换和速度相加定理，证明光速与变速运动的方向若不相同或相反，则爱因斯坦的光速不变原理将不再成立，还证明变速运动时（匀加速情况），物体的相对速度在理论上可以超过光速，具体给出了此时所需的加速度值与最低持续时间的对应关系，系统研究了变速运动的相对论运动学效应（如：距离间距，时间间距，同时性，多卜勒效应等）。利用变速运动新的多卜勒效应关系，可精化现行雷达测速原理，最后给出例示，以证明此文作用。此文的原理推广，能方便退化出现行狭义相对论有关全部结果，对从全过程（初始加速，匀速，最后减速）考察目标飞行，粒子试验等，具有良好适应及准确性，因而，在理论及应用上具有重要意义，某些异常结论，会引起学术界的兴趣。     

光速不变原理在相对论中的作用

本文首先通过速度附加定律的推导阐述了“光速不变原理”在狭义相对论中的作用,然后从公理化体系着手推导出洛仑兹变换式,从而进一步说明“光速不变原理”的作用。     

同时概念的相对性是阐明相对论时空效应的依据

本文从同时概念的相对性出发,具体分析相对论中的长度收缩和时间膨胀的结果,从而得出同时的相对性是导致这一相对论时空效应的原因。从同时的相对性出发,分析“时钟佯谬”这一物理学史上著名的问题时,道理自然且简明。     

电磁场的相对性和统一性

电场和磁场是同一物质的两种表现形式,两者在一定条件下可以互相转化。两者地位平等,相互转化的条件就是要满足狭义相对论中的相对性原理,通过洛仑兹变换后,可以获得转换后的表答式。本文用简明的实例予以说明。     

复合材料加筋圆锥壳的大变形方程

 <正> 本文利用最小势能原理和平均筋条刚度法,建立了在任意载荷作用下以一环向密加筋复合材料圆锥壳的大变形方程。所建立的Donnell型方程可作为研究圆锥壳许多具体力学问题的理论基础。对一些特殊情况,给出了简化方程。 1.基本假设和关系式 在本文理论推导过程中作如下基本假设:     

基于BPNN的封严涂层孔隙分布均匀性超声表征

可磨耗封严涂层的多相非均质特性导致超声波在其中传播行为复杂，涂层组成相分布均匀性的超声表征在有效超声特征提取、特征与均匀性关系描述等方面存在困难。针对这一现状，提出了BP神经网络(BPNN)结合超声信号小波变换技术定量表征可磨耗封严涂层孔隙分布均匀性的方法。基于统计学思想与随机场理论建立铝硅聚苯酯(AlSi-PHB)封严涂层随机多相介质模型，通过调节自相关长度参数改变模型的孔隙分布状态。采用面积分数多尺度分析技术获得定量描述涂层孔隙分布均匀性的绝对斜率与均匀性长度，提取超声仿真信号的时域、频域及小波分解时频域衰减系数，探究其与绝对斜率及均匀性长度之间的相关性，并作为BPNN的输入对绝对斜率与均匀性长度进行预测。结果显示：在孔隙率5%时，随自相关长度从11μm增大至26μm,绝对斜率从0.86减小至0.76,均匀性长度从550μm增大至6 785μm,表明孔隙分布均匀性降低；时频域衰减系数与均匀性参数间的相关性最显著，绝对斜率与均匀性长度的BPNN预测结果决定系数分别为0.97和0.98,在3种衰减系数预测结果中最优。所提方法可为定量表征非均质涂层组织分布均匀性提供有效途径。     

材料因素对金属疲劳裂纹扩展的影响

先进工艺和材料的发展往往突破了经典断裂力学理论中的宏观均匀各向同性材料假设,使得当前主要关注裂尖力学参数,仅以试验数据拟合参数来考虑材料因素影响的金属材料疲劳裂纹扩展分析方法难以适用.本文首先基于课题组近年来在金属材料疲劳裂纹扩展方面的研究,对材料因素导致的特殊疲劳裂纹扩展行为进行介绍,并对其机理进行分析和总结;然后,...     

复杂动态系统的故障检测与诊断

提出元件模态转变的单向性假设以替代通常的诊断过程中元件模态不变的假设,指出模型基础诊断方法是适合此类系统的基本诊断方法。由此提出一套用于复杂动态系统故障检诊的综合检诊策略IFDDS（Integrated Failure Detection and Diagnosis Strategy）,针对飞控系统开发了其具体的检诊算法。     

随机变量总体均值在降落伞技术中的应用

 利用随机变量的假设,提出了用随机变量总体均值来验证理论计算的原理,探讨了降落伞性能参数在满足其指标要求时的科学判定方法,并给出了相应的流程图     

管理会计中两个基本问题的进一步数学探讨

成本计算和盈亏平衡点的确定是管理会计中两个最基本问题,本文对联产品在最优产量时成本计算方法进行了探讨,并结合实际情况进行最优解的校验,对盈亏平衡点的探讨突破价格不变的前提,结合概率分布原理,确定企业保本销售量。     

来流参数对防热瓦横缝旋涡结构及热环境的影响

针对高超声速飞行器表面缝隙内部流动,通过求解可压缩Navier-Stokes方程,自主研发了一套能够较好模拟缝隙流动特性的计算流体力学(CFD)软件。利用该软件研究了来流参数对防热瓦横缝旋涡结构及热环境的影响。计算结果表明:随着来流雷诺数的增加,缝内旋涡结构呈现主涡个数增多形态趋于饱满的变化趋势,缝隙壁面绝对热流和无量纲热流增加;随着来流马赫数的增加,缝内主涡个数、形态基本不变,但主涡旋转速度增加,缝隙壁面绝对热流增加,无量纲热流基本不变;随着来流迎角的增加(迎角较小时),缝内旋涡结构和热流变化规律基本与增加来流雷诺数相同。由此分析可知,涡量向下传递并形成旋涡的距离,即形成所谓"死水区"的深度,主要由来流雷诺数和来流迎角决定。     

浅析民用飞机的结构安定性分析概念

民用飞机机体结构无论本体结构及连接区如何复杂,基本是在弹性力学的基础上开展结构静强度计算分析的。极限载荷工况下全机自然网格有限元模型内力求解均是限制载荷的1.5倍线性解析获得。而实际上除有特殊设计要求外的大部分结构允许限制载荷下无有害永久变形,极限载荷下不破坏,如果极限载荷结构仍为线性分布,只能说明结构效率低下,商用飞机的竞争力和先进性无从谈起。那么这种线性假设成立的条件和前提是什么呢？通过对结构安定性概念的研究指出该假设成立的前提,并提出了一种对民用飞机机体结构设计及强度分析方法的新理念,即结构安定性概念。通过诠释结构安定性,延伸对CCAR25部第25.303和25.305(a)条款的解读,为飞机型号合格审查活动提供支持。     

关于多级火箭的几个问题

 本文讨论了以下问题。 1.随着多级火箭级数无限增加,其载荷在主动段飞行末速度的变化趋势。 2.保持多级火箭推进剂量总量和余下质量总量不变,当火箭分级无限加细时,飞行末速度的极限值。 3.调换多级火箭的各级次序,其飞行末速度将改变,如何求使末速度最大的排列次序? 4.对起飞前的多级火箭,若推进剂总量给定,如何分配各级推进剂量使获得最大末速度? 5.对起飞前的多级火箭,若要求飞行末速度达一指定值,如何分配各级推进剂量使推进剂总量为最小? 6.我们将指出,对于起飞前的多级火箭,当推进剂总量增大时对应的最大末速度未必就增大,从而提出求最大的最大末速度方案问题,还提出了保证最大末速度随着推进剂总量的增大而增大的一个充分条件。以上问题首先在经典力学范围内讨论,然后推广到狭义相对论的情形。而后者是更符合于实际的。尤其是当速度（喷射速度或飞行末速度）可与光速相比较时,经典力学就不能用了。整个讨论假定无气动阻力和重力影响,因为在实际工作中应用以上结果时,气动阻力和重力影响不会改变结论的本质（参见文献[1、2、3]）。     

复合材料损伤破坏判据适用性的实验研究

 <正> 一、复合材料损伤力学和损伤应变能释放率（y₂）破坏判据 作者近年来采用复合材料损伤力学研究方法对复合材料层板进行了理论与实验研究,提出了损伤应变能释放率（y₂）破坏判据,简述如下。 基于J.P.Cordebois等人提出的能量等效性假设,并引入有效应力概念,可导出损伤变量和损伤应变能释放率的表达式。在一维加载条件下它们的表达式分别为     

基于点云融合的管路精确测量方法

为了提高航空发动机管路测量的精度,提出一种基于点云融合的管路模型精确测量方法。利用机器视觉原理从多张图片中得到全局点坐标,作为三维结构光测量过程中的定位点,获得点分布密度基本均匀的点云数据,最后利用点云融合技术得到管路三维数字化模型。测量试验表明,该方法的测量值与标准值最大绝对偏差为0.16mm,可以有效提高管路测量的精度。     

我国资源资本化过程中的资源产权问题及对策

按照经济学的一般原理,资源是资本的基础和载体,但资源要转化为资本是需要一定条件的,其中资源的产权问题是我国资源资本化的最大障碍。由于我国长期以来对资源产权的认识单一、绝对,一味强调国家对资源的绝对权利和控制,造成很多资源产权缺失或不完整,应该根据产权的不同属性来划分产权权力的归属,相应增加地方和个人的权力。在对资源产权分解时,应实行使用权获得有偿化,资源经营权流转市场化,以增强资源的竞争性、排他性和有偿性,最大限度地避免资源作为"免费午餐"被浪费和破坏。     

大气折射修正残差初探

一、前言随着无线电测量设备的不断发展,目标测量精度的不断提高,对电波折射修正也提出了更高的要求。一方面要求提供高精度修正公式,另一方面要求给出修正后的剩余误差大小。我们知道,影响电波折射修正精度的因素很多。但总起来不外乎有以下几个主要方面。公式假设误差在现用的电波折射修正公式中,均作了大气是水平均匀的假设,认为大气是球面分层,而实际上大气结构是水平不均匀的。不均匀的情况又由于不同的下垫面及气流有所不同。如陆海交界,山川起伏区大气水平不均匀性就比平坦的沙漠来得大。大气在