摘要 空间定向障碍 (SD) 对飞行安全构成严重威胁。飞行员的注视行为表征了他的视觉感知和注意力,决定了能否成功应对这一现象。无论飞行员的经验或熟练程度如何,感官错觉都会导致仪表指示与飞行员“感觉”之间的差异。了解模拟器诱导的 SD 提示如何影响飞行员和非飞行员的注视行为是我们的兴趣所在,也是本研究的目标。使用 SD 飞行模拟器,40 名男性(20 名军事飞行员;20 名非飞行员)经历了 12 个飞行序列。我们测量并比较了两组(飞行员与非飞行员)和飞行类型(非 SD 与 SD 飞行)受试者对三种视觉和三种运动错觉的注视行为和飞行表现。仅在三种错觉(假地平线、躯体旋转和科里奥利)中应用 SD 提示,即可观察到与非 SD 飞行相比视觉注意力分布的差异。专业知识和飞行类型之间没有相互作用。除着陆外,飞行员的平均注视时间比非飞行员短。对于相同的 SD 飞行剖面,我们发现受试者的注视行为和飞行表现发生了变化。SD 提示以相同的方式影响飞行员和非飞行员;因此,成为驾驶飞机的专家并不会降低飞行员失去空间方向感的敏感性。眼动追踪技术可用于分析飞行员的注意力,以及更好地理解和训练飞行员在 SD 事件期间的飞行表现。
沿岸陷波 (CTW) 承载着海洋对边界强迫变化的响应,是沿岸海平面和经向翻转环流的重要机制。受西部边界对高纬度和公海变化的响应的启发,我们使用线性正压模型来研究科里奥利参数 (b 效应)、海底地形和海底摩擦的纬度依赖性如何影响西部边界 CTW 和海平面的演变。对于年周期和长周期波,边界响应的特点是改良的架波和一类新的漏坡波,它们沿岸传播,通常比架波慢一个数量级,并向内陆辐射短罗斯贝波。能量不仅沿着斜坡向赤道方向传输,而且还向东传输到内陆,导致能量在当地和近海耗散。 b 效应和摩擦力导致沿赤道方向沿岸衰减的陆架波和斜坡波,从而降低了高纬度变化对低纬度的影响程度,并增加了公海变化对陆架的渗透——较窄的大陆架和较大的摩擦系数会增加这种渗透。该理论与北美东海岸的海平面观测结果进行了比较,定性地再现了沿海海平面相对于公海向南的位移和幅度衰减。这意味着 b 效应、地形和摩擦对于确定沿海海平面变化热点发生的位置非常重要。
模块 5:虚功和能量法- 虚位移、质点虚功原理和理想刚体系统、自由度。主动力图、有摩擦系统、机械效率。保守力和势能(弹性和重力)、平衡能量方程。能量法在平衡中的应用。平衡稳定性。模块 6:粒子动力学- 粒子运动学:直线运动、平面曲线运动 - 直角坐标、法向和切向坐标、极坐标、空间曲线 - 圆柱、球面(坐标)、相对运动和约束运动。粒子动力学:力、质量和加速度 - 直线和曲线运动、功和能量、冲量和动量 - 线性和角向;冲击 - 直接和斜向。粒子系统动力学:广义牛顿第二定律、功、冲量、能量和动量守恒定律 模块 7:刚体动力学简介 平面刚体运动学:刚体绕固定轴旋转的方程、一般平面运动、平面运动中的瞬时旋转中心、粒子相对于旋转框架的平面运动。科里奥利加速度平面刚体动力学:刚体运动方程、平面运动中刚体的角动量、刚体的平面运动和达朗贝尔原理、刚体系统、受限平面运动;作用于刚体上的力的能量和功、平面运动中刚体的动能、刚体系统、能量守恒、刚体的平面运动 - 冲量和动量、刚体系统、角动量守恒。
机器人和自主系统 (RAS) 的地面应用正在快速发展,人们越来越希望开发具有成本效益的 RAS 解决方案,用于现场维修、碎片清除、制造和装配任务。轨道空间机器人,即安装有一个或多个机器人操纵器的航天器,是未来一系列在轨服务的必然系统。然而,与地面机器人相比,各种实际挑战使得控制空间机器人极其困难。研究人员已经对在自由飞行和自由浮动模式下运行的空间机器人的运动学和动力学建模的最新进展进行了深入研究。然而,这两种操作模式有各种缺点,可以通过在受控浮动模式下操作空间机器人来克服这些缺点。本教程旨在解决在受控浮动模式下和受扰条件下运行的复杂空间机器人建模方面的知识差距。本文的创新研究贡献是改进了追踪空间机器人的动力学模型,该模型针对移动目标而建立,同时考虑了耦合系统的质心、惯性矩阵、科里奥利力和离心项不断变化的内部扰动;它还考虑了外部环境干扰。所提出的非线性模型准确地表示了空间机器人的多体耦合动力学,这对于精确的姿势控制至关重要。所给出的仿真结果证明了闭环控制模型的准确性。除了数学建模方面的理论贡献外,本文还为各种在轨任务提供了商业上可行的解决方案。
太空生命科学实验的重要目的之一就是研究重力对生命的影响,因为生命始终受到地球引力的影响。在轨道运行的人造卫星和航天飞机上都进行过这样的实验。为了确定重力本身对轨道的影响,重要的是创造稳定的控制实验环境,其中其他参数(例如宇宙射线和电磁波)尽可能相同,并且只指定重力的影响。在地面实验中很难创造在轨实验条件,但在轨道实验室中创造重力更容易,可以确保更好的对比实验。为了在轨道实验室中创造重力环境,可以通过旋转部件产生离心力来创造重力。旋转直径越大越好,以减少科里奥利力和重力梯度的影响,但航天器可用空间有限。在国际空间站(ISS)的日本实验舱“希望号”中,有一个用于离心生命科学实验的轨道实验设施。该设施通过优化可用的实验室空间,拥有国际空间站中最大的旋转直径之一。该设施可以通过离心力产生小于 1G 的重力,这在地面设施中很难产生,并能长时间保持稳定。该设施还可以模拟相当于月球表面和火星的重力。三菱重工有限公司 (MHI) 开发了带有大型离心机(旋转半径:38 厘米)的实验设施,该设施自 2020 年以来一直在运行。本报告概述了该设施的开发和首次任务。| 1. 简介
目标 • 增强物理学基础知识及其与机械工程流相关的应用。 • 让学生熟悉用于研究/确定材料各种性质的各种实验装置和仪器。 单元 I - 物质的力学和性质 9 基本定义 - 牛顿定律 - 力 - 解牛顿方程 - 约束和摩擦 - 圆柱和球坐标 - 势能函数 - 保守力和非保守力 - 中心力 - 角动量守恒 - 非惯性参考系 - 旋转坐标系 - 向心加速度和科里奥利加速度 - 弹性 - 应力-应变图 - 梁弯曲 - 悬臂凹陷 - 杨氏模量测定 - I 型梁。第二单元 - 晶体物理学 9 基础 – 晶格 - 对称操作和晶体系统 - 布拉维晶格 - 原子半径和填充率 - SC、BCC、FCC、HCP 晶格 - 米勒指数 - 晶体衍射 - 倒易晶格 - 解释衍射图案 - 晶体生长技术-切克劳斯基和布里奇曼,晶体缺陷。 第三单元 - 材料物理学 9 固溶体 - 休谟-罗瑟里规则 – 吉布斯相规则 - 二元相图 - 等温体系 - 连接线和杠杆规则 - 共晶、共析、包晶、包析、偏晶和同晶体系 - 微观结构的形成 - 均匀和非均匀冷却 – 成核 - 铁碳相图 - 共析钢 - 亚共析钢和过共析钢 – 扩散 - 菲克定律 – TTT 图。单元 IV - 工程材料与测试 9 金属玻璃 - 制备和性能 - 陶瓷 - 类型、制造方法和性能 - 复合材料 - 类型和性能 - 形状记忆合金 - 性能和应用 - 纳米材料 - 自上而下和自下而上的方法 - 性能 - 抗拉强度 - 硬度 - 疲劳 - 冲击强度 - 蠕变 - 断裂 - 断裂类型。 单元 V - 量子物理 9 黑体问题 - 普朗克辐射定律 - 光的二象性 - 德布罗意假设 - 物质波的性质 - 波包 - 薛定谔方程(时间相关和时间无关) - 玻恩解释(波函数的物理意义) - 概率流 - 算子形式(定性) - 期望值 - 不确定性原理 - 盒子中的粒子 - 特征函数和特征值 - 狄拉克符号(定性)。
详细信息第一学期MPYC-101(经典力学)标记100单位I:粒子系统的力学:惯性和非惯性框架的参考框架。拉格朗日公式,速度依赖性电位和耗散功能,守恒定理和对称特性,空间的HO形成性和各向同性以及线性和角度动量的守恒,时间和能量的均匀性。Hamiltonian Formulation: Calculus of variations and Euler Lagranges equation, Brachistochrone problem , Hamiltons principle, extension of Hamiltons principle to nonholonomic systems , Legendre transforma-tion and the Hamilton equations of motion, physical significance of Hamiltonian ,Derivation of Hamiltons equations of motion from a variational principle , Rouths procedure , Principle of least action.(12)单元-II:规范转换:规范转换,生成功能的类型,规范转换的条件,庞美列的整体不变性,Poissons Theorem,Poisson和Lagrange Bracket,Poisson和Poisson和Lagrange括号,作为典型的Infitites Invarities Invarities Invarities Invarity Invarise Invarient anderical Transferations Theoremations theorems,liounion theorems,liou nou。汉密尔顿-Jacobi理论:汉密尔顿 - 汉密尔顿主管功能,谐波振荡器和开普勒问题的雅各布方程 - 汉密尔顿 - 雅各比方法,雅各比方法,完全可分离的系统的动作角度变量,开普勒系统中的开普勒问题在动作角度变量,地球光学和波浪机制。(15)单位-III:小振荡:小振荡的问题,两个耦合振荡器的示例,小振荡的一般理论,正常坐标和正常的振动模式,线性截然分子的自由振动。刚体运动:独立于刚体的坐标,正交转换,欧拉角,Cayley-Klein参数,欧拉斯对刚性体运动,无限旋转,载体的变化速率,coriolis力量的效力。刚体动力学:一点点运动的角动量和动能。:惯性和惯性动量,惯性张量的特征值和主要轴变换。重对称顶部具有一个点固定的。关于非线性和混乱的质量。(13)书籍:1。古典力学H. Goldstein 2。古典力学-Landau和LiftShitz 3。古典力学Corben&Stehle 4。古典动态Marion&Thornton 5。分析力学L. Hand和J. Finch 6。经典力学J.C. UPADHYAYA MPYC-102(Physics-I中的数学方法)完整标记-100单元I复杂分析:简要修订复数及其图形表示。Euler的公式,De Moivre的定理,复数的根。复杂变量的功能。分析性和cauchy-riemann条件。分析功能的示例。奇异函数:杆和分支点,奇异性的顺序,分支切割。集成一个复杂变量的函数。Cauchy'sInquality.cauchy的积分公式。简单和
版权所有:John E. Coulter,2020 您可以在 https://rwer.wordpress.com/comments-on-rwer-issue-no-91/ 上对本文发表评论 超过 500 名宇航员有幸从太空观察地球,其中一些人报告了必须承认的人类在物理环境中生存的新“世界观”。将我们在科学中已知的知识重新应用于人类活动的概览,可以带来革命性的见解。地球的生态系统在人类出现之前就已存在,而且没有人类。水循环和碳循环自然运行。怀特(2014 年)观察到,宇航员对动态自然交换的“概览效应”令人谦卑并改变了人们的想法。它提出了这样一种想法,即人类活动只是作为额外覆盖物观察到的,可以进行经济分析。现代哥白尼经济学的观点是,人和金钱不是世界的中心,教科书上的商品和服务的生产和消费的宏观经济周期只是全球碳循环中的一个小齿轮。现代科学现在可以将地球视为一个物质有限的复杂生态系统,评估其中的关键要素——碳、氧和氢——并绘制出一幅务实的幸福图景。与《国富论》中以自我为中心的假设相比,这一视角更加清晰,也截然不同。金钱是一根移动的衡量标准许多领域的评论家对国民账户的价值以及经济学未能反映或鼓励有利于幸福的行为表示越来越大的怀疑。1 GDP 中代表“生产”的“P”最初假设商品和服务将由在宏观经济周期的其他地方完成自身生产劳动的消费者支付。但现在这个循环已经变成了债务金字塔。刺激计划有利于富人。哈莱姆区的 5 美元必须比汉普顿的 5 美元走得更远。以货币衡量的经济产品流动概念(魁奈,1758 年)早于科学发现原子(道尔顿,1802 年)、熵(卡诺,1824 年)、物理功(科里奥利,1826 年)和能量量化(焦耳,1848 年)。由于经济学优先于科学,金钱已成为人们关注的默认对象,人们采取的策略是操纵金钱,而不是生产和消费商品和服务。现在,人们做出的经济决策与它们本应代表的物质世界脱节。类似于柏拉图的洞穴寓言,金钱只是现实的(扭曲和放大的)影子。随着物质现实贬值,金融大师们在指标漩涡中寻找积极迹象,投射的阴影被放大并被赋予夸张的解释。纠正当前的误解至关重要,以揭露物质现实——将其公开。正如柏拉图的预测,会计师将无法识别真实的
能力和设备 • 自动化制造 • 适用于热固性、热塑性、CMC 和干纤维材料系统的自动纤维铺放 (AFP) 和自动带铺设 (ATL)。 • 电冲击系统 1(带激光的 ¼” 和 ½” AFP | 6”、9” 和 12” ATL)– 36' X 轴和 15,000 磅旋转器 • 电冲击系统 2(带可变光斑尺寸激光器的 ¼” 和 ½” AFP)– 72' X 轴、30,000 磅旋转器和双轴旋转器 • 科里奥利系统(¼” AFP)– 26' X 轴 • Mikrosam 双机器人系统(¼” AFP 和 2” ATL)用于免工具制造 – 30' X 轴和纤维缠绕 • 适用于热塑性材料的激光和 Humm3 加热选项 • 用于 AFP 的集成 6 x 20 英尺真空工作台和旋转器 • 带有在线激光检测系统的 Mikrosam 分切复卷机 • 光纤贴片放置 (FPP) –复杂复合材料部件 • KraussMaffei 450 吨旋压成型机,配备双 1400 注射单元和旋转转盘 • 集成聚氨酯 ColorForm 和高压计量系统 • 集成 FiberForm IR 烤箱 • ENGEL V-DUO 1900 美国吨工业压力机,具备热塑性能力 • 集成机器人、(IR) 烤箱、注塑单元和 HP-RTM 系统 • Electroimpact 可扩展机器人增材制造 (SCRAM) • 增材(聚合物和金属)、减材和热塑性 AFP • 5' 直径。垂直旋转器和 5,000 磅水平旋转器(7 英尺直径和 16 英尺构建体积)• 6.5 英尺 x 13 英尺加热构建台和 27 英尺 X 轴 • 带有闭环控制和过程检查的自动热塑性焊接 • 感应、电阻和超声波焊接 • 高压釜 • 13 x 26 英尺,800 华氏度/200 psi 能力 • 集成无线温度传感器和流变仪用于材料状态监控 [可使用 3 x 6 英尺和 6 x 12 英尺 NIAR 高压釜] • 高保真检查 • 双管双探测器 NSI X7000 X 射线 CT 系统 • 微焦点(分辨率高达 5µm)和小焦点 X 射线管;X 射线能量从 10kV 到 450Kv;平板探测器和线性二极管阵列检测技术 • 带负载夹具、引伸计和 DIC 的现场 XCT 扫描 • 能够扫描直径达 60 英寸 x 高 60 英寸的标称扫描范围的大型部件 • ZEISS Xradia 520 Versa 亚微米 3D X 射线 CT 系统 • 160kV 高能微焦点 X 射线源和分期 • 超声波 (MAUS):脉冲回波测试、MIA 测试、共振测试、音高捕捉、相控阵 • 脉冲热成像 • 剪切干涉 • 声发射(16 通道系统) • GOM 和 Vic 3D 数字图像相关系统(微观 5MP 至 29 MP)
注释 [1] 标准化学式代表理想燃料。某些表值以范围表示,以代表现场遇到的典型燃料变化。 [2] GGE 表值反映了常见汽油基线参考(E0、E10 和吲哚认证燃料)的 Btu 范围。 [3] 必须考虑用于给车辆加油的仪表或分配设备的类型。对于使用科里奥利流量计分配 CNG 的快速加气站,这些流量计测量燃料质量并根据 GGE 报告分配的燃料,应使用磅/GGE 因子。对于按时加气站或使用以立方英尺为单位测量/记录的传统住宅和商业燃气表的其他应用,应使用 CF/GGE 因子。 [4] 请参阅压缩天然气汽油和柴油加仑当量方法,网址为 http://afdc.energy.gov/fuels/equivalency_methodology.html。 [5] E85 是一种高浓度汽油-乙醇混合物,乙醇含量为 51% 至 83%,具体比例取决于地理位置和季节。在寒冷气候下,冬季的乙醇含量较低,以确保车辆能够启动。根据成分,E85 的低热值从 83,950 到 95,450 Btu/加仑不等。[6] 锂离子电池密度为 400 Wh/l,摘自 Linden 和 Reddy 的《电池手册》,第 3 版,麦格劳-希尔出版社,纽约,2002 年。[7] 用于运输时,锂离子能量密度增加了 3.4 倍,以解释电动汽车传动系统相对于内燃机的效率提高。资料来源 (a) NIST 手册 44 – 质量流量计附录 E https://www.nist.gov/file/323701 (b) 第 78 届全国度量衡大会报告,1993 年,NIST 特别出版物 854,第 322-326 页。https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/SP/nistspecialpublication854.pdf (c) 交通运输中的温室气体、管制排放和能源使用 (GREET) 模型。2023 年。输入燃料规格。阿贡国家实验室。伊利诺伊州芝加哥。 https://greet.es.anl.gov/ (d) R. McCormick 和 K. Moriarty,《生物柴油处理和使用指南 - 第六版》,美国国家可再生能源实验室 (NREL),2023 年。https://afdc.energy.gov/files/u/publication/biodiesel_handling_use_guide.pdf (e) 美国石油协会 (API),《醇和醚》,出版物编号 4261,第 3 版。(华盛顿特区,2001 年 6 月),表 2。 (f) 《石油产品调查:车用汽油》,1986 年夏季,1986/1987 年冬季。国家石油和能源研究所。 (g) 美国石油协会 (API),《醇和醚》,出版物编号 4261,第 3 版。(华盛顿特区,2001 年 6 月),表 B-1。 (h) K. Owen 和 T. Coley。1995 年。《汽车燃料参考书:第二版》。美国汽车工程师协会。宾夕法尼亚州沃伦代尔。https://www.osti.gov/biblio/160564-automotive-fuels-reference- book-second-edition (i) J. Heywood。1988 年。《内燃机基础知识》。麦格劳-希尔公司。纽约。(j) 甲醇研究所。纯甲醇的物理性质。访问于 2024 年 3 月 14 日,网址为 https://www.methanol.org/wp-content/uploads/2016/06/Physical-Properties-of-Pure-Methanol.pdf (k) Foss, Michelle。2012 年。液化天然气安全与保障。经济地质局、杰克逊地球科学学院。德克萨斯大学奥斯汀分校。 (l) 能源信息管理局。“能源使用解释:运输能源使用。” https://www.eia.gov/energyexplained/use-of-energy/transportation.php (m) J. Sheehan、V. Camobreco、J. Duffield、M. Graboski 和 H. Shapouri。1998 年。生物柴油和石油柴油生命周期概述。NREL 和美国能源部 (DOE)。NREL/TP-580-24772。 https://www.nrel.gov/docs/legosti/fy98/24772.pdf (n) M. Wang。2005 年。燃料乙醇对能源和温室气体排放的影响。向 NGCA 可再生燃料论坛发表的演讲。阿贡国家实验室。伊利诺伊州芝加哥。https://www.researchgate.net/publication/228787542_Energy_and_greenhouse_gas_emissions_impacts_of_fuel_ethanol