Dissipative Forces耗散力
Chp_02
质点动力学
2. 力(force) —— 物体间的相互作用 运动状态与力 外力 维持物体运动状态 维持物体运动状态 F V
亚里士多德
伽利略（ 伽利略（Galileo 1564－1642）意大利 － ）
外力
改变物体运动状态 F a
思想实验
v
P.4/75
质点动力学
爱因斯坦说：“伽利略的发现以及他所应用的科 学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且 标志着物理学的真正开端。”
P.17/75
质点动力学
俯视地球
P.18/75
由牛顿定律
对m, ．解：建立如图所示的坐标．m受重力mg，支持力N与最大静摩擦力fs，质点动力学 建立如图所示的坐标．
x方向： 方向：
µN cos θ − N sin θ = ma n = mω 2 R
y方向： 方向：
N
y
fs
x
µN sin θ + N cos θ − mg = 0
a n = Rω 2 aτ = R dω dt
ω=
dθ dt
v = Rω
1。t =2 s , v = 4.8 m s-1 a n= 230.4 m s-2 a t = 4.8 m s-2 a = 230.5 m s-2
2。
2 a n + aτ2 = 2aτ
t = 0.66s
θ = 3.15rad
3。
R
P.9/75
解：（1）滑块以速度
v
质点动力学
作圆周运动时，滑块对围屏的正压力为
v2 m R
v2 f = µm R
v m
R
，则滑块与壁间的摩擦力 ，方向与运动方向相反。 切向运动方程：
耗散结构理论及应用【优质最全版】
告宣传让更多的人了解自己，从而增加自身品牌的受众 耗散结构理的论出指现出都，是系以统这从种无临序界状点态附过近渡的到突这变种方耗式散实结现构的有。几个必要条件：
耗散结构理论成的功崛的起解，释使了人复们杂看系到统多在学远科离互平相衡渗态透时的出边现缘耗学散科结与构横这跨一各自学然科现的象横，断已科在学解正释如和雨分后析 春流笋体般、出激现光，器并、取电得子越回来路越、显化著学的反地
耗散结构理论指出，系统从无序状态过渡到这种 耗散结构有几个必要条件：
一、系统必须是开放的，即系统必须与外界进行物质、 能量的交换；
二、系统必须是远离平衡状态的，系统中物质、 能量流 和热力学力的关系是非线性的；
三、系统内部不同元素之间存在着非线性相互作用，并 且需要不断输入能量来维持。
耗散结构理论的应用
比较详细的阐明了耗散结构的热力学理论。1971年— 1977年耗散结构的研究有了进一步发展，这包括用非 线性数学对分叉的讨论，从随机过程的角度说明涨落和
耗散结构的联系。1977年普利高津等人所著《非平衡 系统中的自组织》一书就是这些成果的总结。之后，耗
散
结
构
理论的研究又有了新的发展，主要是用非平衡统计方 法，考察耗散结构形成的过程和机制，讨论非线性系 统的特性和规律，以及耗散结构理论在社会经济系统 等方面的应用。
非线性：
系统产生耗散结构的内部动力学机制，正是子系 统间的非线性相互作用，在临界点处，非线性机制放 大微涨落为巨涨落，使热力学分支失稳，在控制参数 越过临界点时，非线性机制对涨落产生抑制作用，使 系统稳定到新的耗散结构分支上。
开放性 ：
在开放的系统中，靠与外界的能量和物质交换产 于孤立系统，由热力学第二定律可知， 其熵不减少，不可能从无序产生有序结构 。
熔体静电纺丝纤维下落过程的DPD探索模拟
熔体静电纺丝纤维下落过程的DPD探索模拟王欣;刘勇;阎华;关昌峰;杨卫民【摘要】Electrospinning has attracted much attention recently as a direct and consecutive fabrication technique for producing nano-scale to micro-scale fibers. In order to achieve deeper understanding of fiber change in the electrospinning process, this paper explores the mesoscopic simulation method of dissipative particle dynamics to create the electrospinning simulation system. The effect of viscosity on fiber falling velocity in different stages, the effect of chain length on fiber falling morphology and the effect of spring coefficient on end to end distance of polymer chains were successfully simulated. Melt-electrospinning process was theoretically studied and explored from the mesoscopic perspective. Deeper comprehension of scientific issues of this physical phenomenon was acquired.%静电纺丝是目前唯一能够直接、连续制备聚合物纳米纤维的方法,为了深入了解熔体静电纺丝纤维下落过程中的变化情况,探索用耗散粒子动力学介观模拟方法创建了静电纺丝模拟体系,模拟出聚合物黏度对不同阶段纤维下落速度的影响,发现纤维下落速度增加到一个最大值时,又逐渐变小；还模拟了聚合物不同链长时纺丝纤维的下落形貌,发现随着链长增加,纤维下落速度逐渐减慢；最后研究了弹簧系数对下落过程中聚合物均方末端距的影响,均方末端距增加到一个最大值时,又逐渐变小.从介观模拟的角度对熔体静电纺丝纤维下落过程进行了模拟探索,对这一物理现象中的科学问题得到了更深层次的理解.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2012(063)001【总页数】5页(P320-324)【关键词】熔体静电纺丝;介观模拟;耗散粒子动力学【作者】王欣;刘勇;阎华;关昌峰;杨卫民【作者单位】北京化工大学机电工程学院,北京100029;北京化工大学机电工程学院,北京100029;北京化工大学机电工程学院,北京100029;北京化工大学机电工程学院,北京100029;北京化工大学机电工程学院,北京100029【正文语种】中文【中图分类】O631.1+3引言静电纺丝技术与传统的纺丝技术有明显不同，它是通过静电力作为牵引力来制备超细纤维的。
机械工程学专业词汇英语翻译(D)2
机械工程学专业词汇英语翻译(D)2diffusion velocity 扩散速度diffusion viscosity 扩散粘性diffusion wave 扩散波diffusion width 扩散宽度diffusion zone 扩散带diffusivity of heat 热扩散率digging 挖掘digital computer 数字计算机digitizing 数字化dihedral angle 二面角dilatancy 扩容现象dilatant fluid 胀猎铃dilatation 膨胀dilatational fissure 膨胀裂缝dilatational shock 稀疏激波dilatational strain 体积应变dilatational wave 膨胀波dilatational work 膨胀功dilatometric curve 膨胀曲线dilatometry 膨胀测定法dilute phase flow 稀相怜dilute phase of fluidization 怜稀相diluted gas 稀气体dilution factor 稀释因数dimension theory 量纲理论dimensional analysis 量纲分析dimensional equation 量纲方程dimensional formula 量纲公式dimensional invariance 量纲不变性dimensional perturbation 尺寸的扰动dimensional quantity 量纲量dimensional transformation 量纲变换dimensionless 无量纲的dimensionless number 无因次数dimensionless quantity 无量纲量dimensionless specific speed 无因次比转速dip 倾斜diphase 两相的dipole 偶极子dipole elastic relaxation 偶极子弹性弛豫dipole energy 偶极子能量dipole force 偶极子力dipole wave 偶极子波direct control 直接控制direct dynamic problem 动力学直接问题direct extrusion 正挤压direct impact 正碰direct kinematic problem 运动学直接问题direct load 直接荷载direct method 直接法direct motion 顺行direct observation 直接观察direct sense of motion 运动的直接指向direct shear test 直剪试验direct stiffness method 直接刚度法direct stress 法向应力directed movement 单向运动directing force 指向力direction 方向direction angle 方向角direction cosine 方向余弦direction of action 酌方向direction of rotation 转动方向direction of tension 牵引方向direction of traction 牵引方向directional correlation 方向关联directional dependence 方向依赖性directional stability 方向稳定性directivity 方向性dirichlet neuman's problem 狄利克雷诺埃曼问题dirichlet problem 狄利克雷问题dirichlet stability theorem 狄利克雷稳定性定理disassembly 拆卸disc 圆盘discharge 排出discharge coefficient 量系数discharge duration curve 量持续曲线discharge of water 排水量discharge pressure 排放压力discharge rate 瘤速率discharge regulator 量第器disconnection 切断discontinuity 不连续性discontinuity condition 不连续条件discontinuity interaction 不连续面相互酌discontinuity layer 不连续层discontinuity potential 不连续势discontinuity surface 间断面discontinuity wave 间断波discontinuous 不连续的discontinuous flow 非连续怜discontinuous motion 间断运动discontinuous spectrum 不连续频谱discontinuous system 不连续系统discrete 离散的discrete element method 离散单元法discrete stochastic process 离散随机过程discriminant 判别式discriminator 甄别器鉴相器disequilibrium 非平衡disk 圆盘disk damping 圆盘阻尼dislocation 位错disorder energy 无序化能量disorder pressure 无序压disorder scattering 无规散射disordered flow 无序流disordered motion 无序运动disorientation 乱取向dispersed phase 分散相dispersed shock 分散冲击dispersion 分散dispersion coefficient 分散系数dispersion equation 分散方程dispersion force 弥散力dispersion frequency 分散频率dispersion hardening 弥散硬化dispersion interaction 弥散相互酌dispersion medium 分散介质dispersion model 分散模型dispersion relation 分散关系dispersion surface 弥散面dispersion tensor 频散张量dispersity 分散性dispersive wave 弥散波dispersiveness 分散性displacement 变位displacement collision 位移碰撞displacement coordinate 位移坐标displacement correction 排水量校正displacement crack 位移裂隙displacement diagram 变位图displacement distance 移动距离displacement field 位移场displacement flow 排代怜displacement gradient 位移梯度displacement law 位移定律displacement matrix 位移矩阵displacement method 位移法displacement of center of gravity 重心位移displacement of equilibrium 平衡的移动displacement pickup 位移传感器displacement potential 位移势displacement resistance 位移阻力displacement sensitivity 位移灵敏度displacement stream 排代运动displacement surface 位移面displacement tensor 位移张量displacement thickness 位移厚度displacement time graph 位移时间线图displacement vector 位移矢量displacement vector of joint 关节位移矢量displacement wave 位移波disruption 破裂disruptive 破坏的dissipated power 耗散功率dissipation 耗散dissipation constant 耗散常数dissipation factor 耗散因数dissipation of energy 能量的耗散dissipation of jet 射聊散dissipation of vorticity 涡旋耗散dissipation rate 耗散速率dissipative force 耗散力dissipative function 耗散函数dissipative process 耗散过程dissipative stress 耗散应力dissipative system 耗散系统dissipativity 耗散度dissociation 离解dissociation energy 离解能dissociation equilibrium 离解平衡dissociation heat 离解热dissociation potential 离解势dissociation pressure 离解压dissociation temperature 离解温度dissociation tension 离解压dissolution 溶解dissolution heat 溶解热dissonance 不谐和distance control 远距控制distance from epicenter 震源距distance of fall 下落距离distance of visible horizon 水平视距distorted wave 畸变波distorted wave method 畸变波方法distortion 畸变distortion energy theory 畸变能理论distortion factor 畸变因数distortion matrix 变形矩阵distortion standard 畸变基准distortion tensor 畸变张量distortional component 畸变分量distortional strain energy 畸变能distributed load 分布负载distributed mass 分布质量distributed moment 分配力矩distributed parameter 分布参数distributed parameter system 分布参数系统distributed roughness 分布糙度distributed source 分布源distribution 分布distribution coefficient 分布系数distribution curve 分布曲线distribution density 分布密度distribution factor 分布系数distribution function 分布函数distribution law 分布律distribution of angles of attack 攻角分布distribution of lines of force 力线分布distribution of temperature 温度分布distribution of turbidity 浊度分布distribution of velocities of flow 临分布disturbance 扰动disturbance energy 微扰能disturbance vortex 扰动涡disturbation theory 微扰理论disturbed motion 扰动运动disturbing force 扰动力disturbing function 扰动函数disturbing mass 扰动质量disturbing quantity 扰动量diurnal motion 周日运动dive 俯冲divergence 发散divergence of deformation 形变发散divergence of fluid 铃散度divergent flow 发散流divergent nozzle 扩散形喷管divergent series 发散级数divergent wave 发散波diversion 分流diversion channel 分水渠diversion dam 分水坝dividing line 分界线doi edwards theory 陶盖爱德华兹理论domain 区域dominant frequency 优势频率dominant mode 郑dominant wave 吱dominant wavelength 吱长donnell equation 唐奈方程doppler effect 多普勒效应dot and dash curve 点划线dot and dash line 点划线dotted curve 虚线dotted line 虚线double amplitude 双幅double amplitude peak 双幅度峰值double beam 双重梁double diffusion 双扩散double dipole 双偶极子double exposure 双重曝光double exposure holography 双重曝光全息照相术double float 双浮标double force 双力double glide 双重滑移double helix 双螺旋double layer 双层double layer potential 双层势double lever 双杠杆double modulation 双重灯double modulus theory 双模数理论double pendulum 双摆double precision arithmetic 双精度运算double refraction 双折射double shock diffuser 双激波扩散器doublet flow 偶极子怜doublet source 双重源down current 下降气流down surge 水面下降downstream 下游downstream floor 下游护拦downwash 下洗downwash velocity 下洗速度draft 吃水drag 阻力drag acceleration 减速drag coefficient 阻力系数drag effect 牵制效应drag flow 阻曳流drag force 迎面阻力drag force of the flow 怜曳力drag head 阻力水头drag lift ratio 阻升比drag polar 阻力极线drag reduction 减阻drain 排水管drain water 排泄水drainage 排水drainage basin 硫draught 吃水drawing 牵引drift 漂流drift compensation 漂移补偿drift current 漂流drift energy 漂移能量drift flow model 漂移怜模型drift speed 漂移速度drift velocity 漂移速度drilling 钻孔driving force 驱动力driving torque 驱动转矩drop 下降drop fall 落滴drop test 锤辉验drop weight test 落锤试验dropping velocity 沉降速度dropping water 滴水drowned spring 水底泉dry adiabat 干绝热线dry friction 干摩擦dual quaterion 对偶四元数dual tensor 对偶张量dual vector 对偶矢量duck 水上飞机ductile fracture 韧性断裂ductile material 延性材料ductilimeter 延性计ductilimetry 延度测量法ductility 延性duffing equation 杜芬方程duffing method 杜芬法duffing problem 杜芬问题dufour effect 迪富尔效应duhamel integral 杜哈梅积分dummy load 假负载duncan chang model 邓肯张模型durability 耐久性durability factor 耐久性系数duration 持续时间duration of ascent 上升时间duration of experiment 实验持续时间duration of test 实验持续时间dust flow method 尘两法dye experiment 染色柳实验dye method 染色液法dying oscillation 衰减振荡dying out 衰灭消失dynamic accuracy 动态准确度dynamic action of force 力的动态酌dynamic analogy 动态模拟dynamic analysis 动态分析dynamic balancing machine 动平衡机dynamic boundary condition 动力边界条件dynamic characteristic 动态特性dynamic coercitivity 动态矫顽磁力dynamic coercive force 动态矫顽磁力dynamic compensation 动态补偿dynamic compensator 动态补偿器dynamic compliance 动柔量dynamic condition 动态条件dynamic consolidation 动力固结dynamic design 动态设计dynamic elastic modulus 动力弹性模量dynamic elasticity 弹性动力学dynamic equation 动力方程dynamic equilibrium 动态平衡dynamic error 动态误差dynamic fracture 动力断裂dynamic head 动压头dynamic height 动力高度dynamic hysteresis 动态滞后dynamic instability 动力不稳定dynamic lift 动升力dynamic load 动力负载dynamic meteorology 动力气象学dynamic method 动力学方法dynamic model 动力模型dynamic modulus of elasticity 动力弹性模量dynamic parallax 动力学视差dynamic photoelasticity 动态光弹性法dynamic precision 动态精度dynamic pressure 动压力dynamic programming 动态规划dynamic property 动力特性dynamic resistance 动态阻力dynamic response 动态响应dynamic rigidity 动态刚性dynamic sensitivity 动态灵敏度dynamic similarity 动力相似dynamic simulation 动态模拟dynamic specific speed 动力比速dynamic spring constant 动态弹簧常数dynamic stability 动力稳定度dynamic stiffness 动态刚性dynamic strain 动应变dynamic strength 动力强度dynamic stress 动应力dynamic superplasticity 动态超塑性dynamic system of units 动力学单位制dynamic temperature coefficient 动态温度系数dynamic temperature difference 动态温差dynamic test 动力试验dynamic unbalance 动态不平衡dynamic viscosity 动力粘性dynamical balancing 动力平衡dynamical depth 动力深度dynamical equation of state 动态方程dynamical force 动力dynamical friction 动摩擦dynamical similarity 动力学相似dynamical system 动力系统dynamical theory of tide 潮汐动力学理论dynamical time 力学时dynamical variables 动力学变量dynamics 动力学dynamometamorphism 动力变质酌dynamometer 测力计dynamometer car 测力试验车dyne 达因。
耗散结构-热寂论
在决定性理论方面，以化学反应系统为例，耗散结构理论是在等温、等压、稳定的边界条件和局域平衡四个假定下，考察复杂的开放系统，根据系统服从的统计力学规律建立相应的方程。
用微分方程的稳定性理论已经证明：复杂的开放系统在平衡态附近的非平衡区域不可能形成新的有序结构，在这个区域内系统的基本特征是趋向平衡态。在远离平衡态的非平衡区域，系统可以形成新的有序结构，即耗散结构。这种耗散结构只能通过连续的能量流或物质流来维持，它是在热力学不稳定性上的一种新型组织，具有时间和空间的相干特性。这是一种与平衡条件下出现的平衡结构完全不同的结构。
以前的物理理论认为，只有能量最低时，系统最稳定，否则系统将消耗能量，产生熵，而使系统不稳定。耗散结构理论认为在高能量的情况下，开放系统也可以维持稳定。例如生物体，以前按照热力学定律，是一种极不稳定的结构，不断地产生熵而应自行解体，但实际是反而能不断自我完善。其实生物体是一种开放结构，不断从环境中吸收能量和物质，而向环境放出熵，因而能以破坏环境的方式保持自身系统的稳定。城市也是一种耗散结构。
在物理学方面，耗散结构的概念扩大和加深了物理学中的有序概念。对不同物理体系中各种耗散结构的研究，丰富了热力学和统计物理学中关于相变的研究内容，开辟了新的研究领域，为物理学研究这些非平衡非线性问题提供了新概念和新方法。
在化学和生物学方面，化学反应系统和生物学系统中耗散结构的研究，为生命体的生长发育和生物进化过程提供了新的解释，提供了新的概念和方法。在系统科学方面，耗散结构理论利用数学和物理学的概念和方法研究复杂系统的自组织问题，成为系统学的一个重要组成部分。
耗散结构的研究揭示了一种重要的自然现象，并对复杂系统的研究提出了新的方向。在数学上描述复杂系统的方程通常是非线性的，一般包括分岔现象。耗散结构实质上对应于系统方程在远离平衡区的一个分岔解。因此，耗散结构的研究必然促进分岔理论的发展。
耗散粒子动力计算方法简介及应用
耗散粒子动力计算方法简介及应用，附有计算机仿真出的相图1楼大中小发表于2006-11-6 02:10 只看该作者[转帖]耗散粒子动力计算方法简介及应用，附有计算机仿真出的相图请注意: 如果想要引用此帖的任何内容，请一定要在文章里加着原作者与发表的期刊刊名以及此帖后面所注明的reference，如有违者必须自行负上有关智慧财产权法的全部责任及法律责任。
作者: 邱佑宗出处: 工业材料杂志213 期93 年9 月内容:前言传统之分子动力计算(Molecular Dynamics; MD)(1)，长度尺度约在数奈米(Nanometer)至数十奈米左右，而每一时间步骤(Time Step)约在0.5~1 飞秒(Fentosecond)。
以现今计算机之计算速度与记忆容量，合理的仿真步数，约在百万(106)至千万(108)，故其所计算问题之模拟时间，约在奈秒(Nanosecond)左右。
然而，许多材料制程中个别事件发生所涉及之空间尺度及所需之时间，常不仅止于此。
以胶体、悬浮微粒于流体中之运动等现象为例，单一尺寸颗粒即在10 奈米至1 微米之间，故以分子动力计算方法，搭配现今之计算机计算，尚无法仿真类似过程；在另一方面来说，连体力学(Continuum Mechanics)亦不适用于此类问题。
故发展介于奈米尺度与微米尺度间之模拟方法，已成为近十年来的热门课题之一。
介观尺度计算方法的相关研究者众(2)，比较常用的有直接模拟蒙地卡罗(Direct Simulation Monte Carlo; DSMC)、平滑粒子水动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics;SPH)、网格波兹曼法(Lattice BoltzmanMethod; LBM)，以及耗散粒子动力学(Dissipative Particle Dynamics; DPD)等。
上述方法之源起与适用领域各有所不同，直接模拟蒙地卡罗适于描述稀薄气体(Rare Gas)；平滑粒子水动力学多用于天文学之星系模拟；网格波兹曼法则特别适于计算具复杂边界形状之流体行为。
耗散
耗散耗散结构(dissipative structure) 关于“耗散结构”的理论是物理学中非平衡统计的一个重要新分支，是由比利时科学家伊里亚·普里戈津(I．Prigogine)于20世纪70年代提出的，由于这一成就，普里戈津获1977年诺贝尔化学奖。
差不多是同一时间，西德物理学家赫尔曼·哈肯(H．Haken)提出了从研究对象到方法都与耗散结构相似的“协同学”(Syneraetics)，哈肯于1981年获美国富兰克林研究院迈克尔逊奖。
现在耗散结构理论和协同学通常被并称为自组织理论。
我们首先从几个例子看一下究竟什么是耗散结构。
天空中的云通常是不规则分布的，但有时蓝天和白云会形成蓝白相间的条纹，叫做天街，这是一种云的空间结构。
容器装有液体，上下底分别同不同温度的热源接触，下底温度较上底高，当两板间温差超过一定阈值时，液体内部就会形成因对流而产生的六角形花纹，这就是著名的贝纳德效应，它是流体的一种空间结构。
在贝洛索夫—一萨波金斯基反应中，当用适当的催化剂和指示剂作丙二酸的溴酸氧化反应时，反应介质的颜色会在红色和蓝色之间作周期性变换，这类现象一般称为化学振荡或化学钟，是一种时间结构。
在某些条件下这类反应的反应介质还可以出现许多漂亮的花纹·，此即萨波金斯基花纹，它展示的是一种空间结构。
在另外一些条件下，萨波金斯基花纹会成同心圆或螺旋状向外扩散，象波一样在介质中传播，这就是所谓化学波，这是一种时间一一空间结构。
诸如此类的例子很多，它们都属于耗散结构的范畴。
为了从各不相同的耗散结构实例中找出其本质的特征和规律，普里戈津学派研究了非平衡热力学,继承和发展了前人关于物理学中相变的理论，运用了当代非线性微分方程以及随机过程的数学知识，揭示出耗散结构有如下几方面的基本特点。
首先，产生耗散结构的系统都包含有大量的系统基元甚至多层次的组分。
贝纳德效应中的液体包含大量分子。
天空中的云包含有由水分子组成的水蒸气、液滴，水晶和空气，因而是含有多组分多层次的系统。
力学词汇(mechanics)
力学词汇(mechanics)1mechanics 力学Newtonian mechanics 牛顿力学classical mechanics 经典力学statics 静力学kinematics 运动学dynamics 动力学kinetics 动理学macroscopic mechanics，macromechanics 宏观力学mesomechanics 细观力学尺度约为0.01——100μm .microscopic mechanics，micromechanics 微观力学general mechanics 一般力学solid mechanics 固体力学fluid mechanics 流体力学theoretical mechanics 理论力学applied mechanics 应用力学engineering mechanics 工程力学experimental mechanics 实验力学computational mechanics 计算力学rational mechanics 理性力学physical mechanics 物理力学geodynamics 地球动力学force 力point of action 作用点line of action 作用线system of forces 力系reduction of force system 力系的简化又称“力系的约化”。
equivalent force system 等效力系rigid body 刚体transmissibility of force 力的可传性parallelogram rule 平行四边形定则force triangle 力三角形force polygon 力多边形null-force system 零力系equilibrium 平衡equilibrium of forces 力的平衡equilibrium condition 平衡条件equilibrium position 平衡位置equilibrium state 平衡态component force 分力resultant force 合力resolution of force 力的分解composition of forces 力的合成couple 力偶arm of couple 力偶臂system of couples 力偶系resultant couple 合力偶moment arm of force 力臂moment of force 力矩moment of couple 力偶矩moment of area 面矩center of moment 矩心moment vector 矩矢moment vector of couple 力偶矩矢principal vector 主矢principal moment 主矩torque 转矩force screw 力螺旋acting force 作用力reacting force 反作用力reaction at support 支座反力friction force 摩擦力kinetic friction 动摩擦rolling friction 滚动摩擦coefficient of rolling friction 滚动摩擦系数sliding friction 滑动摩擦coefficient of sliding friction 滑动摩擦系数static friction 静摩擦coefficient of maximum static friction 最大静摩擦系数angle of friction 摩擦角Coulomb law of friction 库仑摩擦定律center of reduction 简化中心又称“约化中心”。
4_4保守力与非保守力 势能
三. 保守力
以上通过讨论分析重力、万有引力、弹簧弹性力以及摩擦 力等各种类型力做功的特点，引入保守力与非保守力的概念。
若力所做的功仅仅依赖于受力质点的始末位置， 与质点经过的路径无关，具有这种性质的力称为保 守力。（也可称作有势力）. 与保守力相对的称为非保守力：作功与路径有关 的力称为非保守力（nonconservative force） ，或耗散力
对M，内力做功 ：
4 – 4
保守力与非保守力 势能
2. 万有引力作功 Work done by universal gravitation B
AAB f dr
rA
rB
dr
m2
r dr
m1
1 1 Gm1 m 2 ( ) rB rA
Gm Gm m 1m 2 2 1 r dr dr 3 rAr r r2 A
rBr
B
r
f
A
A dA AdA
Gm1 m2 f r 3 r
r dr rdr
可见，万有引力作功与路径无关，只与始末位置有关。
4 – 4 A dA
保守力与非保守力 势能
dA
A dA A dA cos
A
r2
dA cos
AdA
4 – 4
保守力与非保守力 势能
一 力 场：
1. 场力：
F F (r )
质点所受的仅与质点位置有关的力.
例如：静电力，弹簧弹性力等.
2. 力场：存在场力的空间 .
例如：存在均匀电场的空间即为均匀力场.
3. 有心力：质点所受力的作用线总通过某一点，则该力
称为有心力（该点称为力心）. 例如：万有引力，弹簧弹性力等.
雷氏运动力学
雷氏运动力学
雷氏运动力学是由法国物理学家亨利·雷（Henri Léon Le Chatelier）于19世纪末提出的一种描述物质运动的力学模型。
该模型基于牛顿力学，但引入了一种新的力，称为雷力（Le Chatelier force）或称为耗散力（dissipative force）。
在雷氏运动力学中，物体的运动受到两种力的影响：一种是类似于牛顿力学中的外力，可以是引力、弹力等，使物体产生加速度；另一种是雷力，是一种与速度成正比的阻力力，它会消耗物体的机械能，并将其转化为其他形式的能量，例如热能等。
与牛顿力学不同的是，雷氏运动力学认为物体在运动时会不断失去能量，并逐渐趋向于平衡状态。
这种平衡状态是指物体的速度最终将趋近于一个稳定的数值，并不再发生变化。
这种观点与热力学中的热平衡状态类似。
雷氏运动力学在一些领域中具有重要的应用，例如研究流体力学中的湍流现象、动力学中的振动问题等。
它为解释一些复杂的运动现象提供了一种新的视角，并有助于深入理解物质的运动规律。
耗散粒子动力学方法课件
THANKS
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牛顿第二定律： F=ma，其中F为作 用力，m为质量，a 为加速度。
粒子间的相互作用力
短程力
如范德华力、离子间相互作用力 等，作用范围一般在1-2埃。
长程力
如万有引力、电磁力等，作用范 围一般在10-100埃以上。
粒子间的热力学作用
01
02
03
热涨落
由于粒子间的相互作用和 热运动，粒子系统的状态 会不断变化。
它通过模拟大量粒子的运动和相互作用，来研究系统的微观结构和宏观性质。
DPD方法考虑了粒子间的相互作用、热涨落和系统与外界的能量交换，能够模拟复 杂的流体流动、相变和聚合物链的动力学行为等。
耗散粒子动力学的发展历程
1992年由Hoogerbrugge和 Koelman提出初始概念，用于模拟流 体动力学行为。
材料科学模拟
总结词
模拟材料的微观结构和物理性质，如力学、热学、光学等。
详细描述
通过耗散粒子动力学方法，可以模拟材料的微观结构和物理性质，如力学、热学、光学等。这种模拟方法在材料 科学领域具有广泛的应用，如材料设计、材料性能预测、材料失效分析等。
生物分子模拟
总结词
模拟生物分子的结构和动力学行为，如蛋白质折叠、酶活性 等。
生物膜和生物分子模拟
研究细胞膜、蛋白质和核酸等生物大分子的 结构和动力学性质。
材料科学
模拟液态晶体、玻璃态物质、陶瓷和复合材 料的形成和演化过程。
02
耗散粒子动力学的基 本原理
牛顿运动方程
描述粒子运动状态的 物理量：位置、速度 和加速度。
牛顿运动方程： d²r/dt² = F(r)/m， 其中r为位置矢量， F(r)为作用力函数。
耗散粒子动力学
2.2 DPD方法体系
• 2.2.1控制方程 • 作用力和运动方程
运动方程：
dri dt
vi
mi
dvi dt
fi
作用力：
fi
FijC FijD FijR
i j
2023/10/16
式中drj和 dvj分别是 位置和速 度矢量
保守力Fcij 耗散力FDij， 随机力Frij
DPD的优势
• DPD 方法其优越性在于能够十分容易地实现对复杂流体系 统的模拟。复杂流体中常常包含几种不同的组分, DPD 已 经成功地广泛用于高分子溶液、胶体以及多相流的模拟。
• 与其它的介观尺度的模拟技术相比, DPD 模拟的一个显著 的优点就是在模拟一个具有不同组分的复 杂流体系统时, 并不比模拟单组分流体系统更复杂
体格子法的优点提出了DPD。 • 1995年Espanol和Warren提出DPD中耗散力和随机力中的权
函数必须满足涨落—耗散定理。 • Groot和Warren通过自由能将高分子系统的Flory-Huggins理
论与DPD方法相联系。 • Espanol、Warren 和Marsh 等人的工作奠定了耗散粒子动
力学在统计力学方面的基础。DPD可以用来对复杂流体的 动态和静态行为进行模拟。
DPD基本原理
一 DPD理论模型 二 DPD方法体系 三 DPD参数取值 四 DPD方法改进 五 DPD无量纲化
2.1 DPD理论模型
• 在DPD 系统中, 基本的单元是一些离散的被称为“粒子” 的动量载体(如图1 所示), 这些粒子在连续的空间和离散的 时间上运动, 每个粒子在一定范围内和周围粒子发生相互 作用( 如图2 所示) , 粒子之间的相互作用力包括保守力、耗 散力和随机力三种。
沙堆仿真耗散粒子动力学
沙堆仿真耗散粒子动力学1. 引言沙堆仿真是一种模拟沙堆形成和演化过程的方法，通过耗散粒子动力学（Dissipative Particle Dynamics，简称DPD）模型来描述沙粒间的相互作用。
本文将介绍沙堆仿真耗散粒子动力学的基本原理、模型参数设置和模拟结果分析。
2. 耗散粒子动力学（DPD）模型耗散粒子动力学是一种基于粒子的多体动力学模型，通过引入耗散项来模拟粒子间的相互作用。
在DPD模型中，每个粒子可以表示一定数量的真实粒子，从而减少计算量。
DPD模型的基本原理如下：•粒子的运动由牛顿第二定律描述，即粒子受到的合外力等于质量乘以加速度。
•粒子间的相互作用通过保守力、耗散力和随机力来描述。
•保守力使粒子间的距离趋于平衡，耗散力使粒子间的能量耗散，随机力模拟了粒子间的热运动。
根据DPD模型的原理，我们可以模拟沙堆形成和演化的过程。
3. 沙堆形成模拟沙堆形成模拟是通过DPD模型来模拟沙粒在重力作用下聚集形成沙堆的过程。
模拟过程如下：1.初始化粒子的位置和速度，可以随机生成或根据实际情况设置。
2.根据DPD模型的力计算公式，计算粒子间的相互作用力。
3.更新粒子的位置和速度，根据牛顿第二定律和DPD模型的力计算公式。
4.重复步骤2和3，直到达到模拟的时间。
通过沙堆形成模拟，可以观察到沙粒在重力作用下逐渐聚集形成沙堆的过程，以及沙堆的形状和结构。
4. 沙堆演化模拟沙堆演化模拟是通过DPD模型来模拟沙堆在外界扰动下的演化过程。
模拟过程如下：1.初始化粒子的位置和速度，可以使用沙堆形成模拟的结果作为初始状态。
2.根据DPD模型的力计算公式，计算粒子间的相互作用力。
3.引入外界扰动，可以是震动、倾斜等。
4.更新粒子的位置和速度，根据牛顿第二定律和DPD模型的力计算公式。
5.重复步骤2、3和4，直到达到模拟的时间。
通过沙堆演化模拟，可以观察到沙堆在外界扰动下的形态变化和稳定状态。
5. 模型参数设置在进行沙堆仿真耗散粒子动力学时，需要设置一些模型参数。
第十七章耗散结构理论方法
第十七章耗散结构理论方法耗散结构理论方法（Dissipative Structure Theory），最初由比利时物理学家普里高津（Ilya Prigogine）在20世纪60年代提出，是一种用于分析复杂系统的动力学理论。
该理论主要强调了系统内部的自组织过程、非线性相互作用和能量耗散对系统行为的影响。
根据耗散结构理论方法，复杂系统不是通过外部驱动力来维持稳态，而是通过内部非线性相互作用而形成自组织的结构。
这些自组织结构通常是开放的，能够通过与外界的物质、能量和信息交换来保持稳定的状态。
这种稳定性是通过系统内部的能量耗散来实现的。
耗散结构理论方法认为，当一个系统处于不稳定的状态时，内部的自组织过程会产生非线性相互作用，从而推动系统向稳态演化。
这种稳态具有高度的结构和组织性，并通过能量耗散来保持。
所以，耗散结构可以看作是一个稳定状态中的临界状态，它具有一定的开放性和不确定性。
耗散结构理论方法的一个重要应用是解释生物系统的自组织行为。
普里高津等科学家通过研究昆虫群体、细胞和生物体内相互作用的网络，发现生物系统的行为可以被解释为由耗散结构引起的自组织现象。
这些自组织现象包括动态的迭代过程、非线性反馈机制和自适应行为。
除了生物系统，耗散结构理论方法还可以应用于其他领域，如社会科学、经济学和物理学等。
在社会科学中，耗散结构理论方法可以用于解释社会系统中的自组织行为和集体行为的演化。
在经济学中，耗散结构理论方法可以用于研究市场系统的动态演化和经济周期的起伏。
在物理学中，耗散结构理论方法可以应用于解释非线性动力学系统的行为，如混沌现象和复杂性理论等。
总结来说，耗散结构理论方法是一种用于分析复杂系统的动力学理论。
它强调了系统内部的自组织过程、非线性相互作用和能量耗散对系统行为的影响。
耗散结构可以看作是一个稳定状态中的临界状态，它具有一定的开放性和不确定性。
该理论方法可以广泛应用于生物系统、社会科学、经济学和物理学等领域的研究中，有助于揭示复杂系统内在的演化规律和行为模式。
耗散力——精选推荐
耗散⼒
在群体内各成员的相互激励不仅能产⽣凝聚⼒和驱动⼒，⽽巳也会形成⼀个耗散势场，产⽣耗散⼒。
耗散⼒的存在破坏群体凝聚，影响群体绩效，应努⼒避免，⼀般讲，群体耗散⼒来⾃以下⼏⽅⾯：
冲突效应。
冲突是⼀种⼴泛⽽持久的耗散因素。
它有多种表现：有个⼈与群体在⽬标追求上的冲突；有个⼈⾏为与群体规范的冲突；有⼈际关系的冲突；有道德标淮的冲突；也有价值观念、物质利益的冲突。
在⼀个群体中，由于成员⽣活环境不同，受教育的⽅式不同，个体的追求、⾏为⽅式、道德标淮、价值观念不可能与他⼈完全⼀致，甚⾄个体⾃⾝的多种愿望和要求也往往处在⽭盾中，这就不可避免地要产⽣冲究。
⽆核⼼效应。
正如没有指挥的乐队不可能奏出最优美的乐章⼀样，没有核⼼的群体也不可能产⽣最强的凝聚⼒与驱动⼒。
个体都去实现⾃我设计，追求⾃我奋⽃，群体则会表现出个体间的相互⼲扰，破坏群体的凝聚⼒。
消极环境效应。
正如适当的环境影响会促进凝聚⼒的形成⼀样，消极的外部环境也会对群体起破坏作⽤，产⽣群体的耗散⼒。
要使群体发挥长期的效应，需要不断改善周围的⼤环境。
耗散孤立子共振
耗散孤立子共振
耗散孤立子共振（Dissipative Soliton Resonance，简称DSR）是一种特殊的现象，主要在复三次五次金兹堡-朗道方程中被理论预测。
在特定条件下，通过调节激光腔内的偏振态和泵浦功率，可以实现DSR的输出。
理论上，DSR的脉冲能量可以无限增加，因为其脉冲宽度可以无限变宽，而振幅保持不变。
在时域上，DSR 是一个平顶（flat-top）的形态，因此很难被压缩。
在激光腔内，逆可饱和吸收效应和峰值功率钳制效应对耗散孤子的形成中起着至关重要的作用。
由于峰值功率钳制效应，峰值功率和脉冲谱宽都被限制在一个较低的值，这阻止了频谱滤波效应诱导的多脉冲产生，同时也导致了DSR的形成。
DSR已经在正常和异常色散区中形成和演化中被证明。
它为激光技术、光学通信、非线性光学等领域提供了新的思路和方法，具有重要的理论和应用价值。
以上内容仅供参考，建议查阅关于耗散孤立子共振的资料获取更准确的信息。
乙醇分子间存在的作用力
乙醇分子间存在的作用力
在乙醇的水溶液中,分子之间存在的作用力有色散力、诱导力、取向力、氢键。
色散力（dispersion force），又称伦敦力，是指分子相互靠拢时，它们的瞬时偶极矩之间产生的很弱的吸引力。
色散力存在于一切分子之间。
诱导力是一种分子间作用力。
在极性分子的固有偶极诱导下，临近它的分子会产生诱导偶极，分子间的诱导偶极与固有偶极之间的电性引力，称为诱导力。
在极性分子和非极性分子之间以及极性分子和极性分子之间都存在诱导力。
取向力（dipole-dipole attraction）又称定向力，是极性分子与极性分子之间的固有偶极与固有偶极之间的静电引力称为取向力，又叫定向力。
因为两个极性分子相互接近时，同极相斥，异极相吸，使分子发生相对转动，极性分子按一定方向排列，并由静电引力互相吸引。
当分子之间接近到一定距离后，排斥和吸引达到相对平衡，从而使体系能量达到最小值。
极性分子固有偶极间存在作用力是葛生（Keeson）于1912年首先提出来的，因此取向力也称为葛生力。
氢原子与电负性大的原子X以共价键结合，若与电负性大、半径小的原子Y （O F N等）接近，在X与Y之间以氢为媒介，生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键。
[X与Y 可以是同一种类分子，如水分子之间的氢键；也可以是不同种类分子，如一水合氨分子（NH3·H2O）之间的氢键]。