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一般在建造飛機等機械工程結構時，都要造一些樣機來測試各種不確定性因素。據(jù)物理學家組織網(wǎng)近日報道，英國布里斯托大學工程師開發(fā)出一種新的模型技術，有可能替代造價昂貴的工程樣機。相關論文發(fā)表在英國《皇家學會會刊·A輯》上。

大部分工程結構，如飛機起落架、噴氣發(fā)動機、變速箱等，各組件之間都會有摩擦、沖擊和碰撞。傳統(tǒng)上這些現(xiàn)象很難設計進去，這就給最終產(chǎn)品帶來許多不確定因素。新研究提供了一種模型技術，不僅在預測上比現(xiàn)有方法更精確，為解決這些問題找到一種替代方案，還能讓人們更好地掌握接觸力學，設計出運轉(zhuǎn)更好的結構。

該校工程數(shù)學系講師羅伯特·邵洛伊說：“工程師們最關心的一個問題是如何模擬摩擦和沖撞，而建造樣機來測試工程結構成本極高。這種新模型技術也意味著人們不再需要建造樣機。”

論文中提出了一種通用機械模型，新模型還包括一個記憶時期，而傳統(tǒng)模型忽略了這方面的影響。研究人員用拉緊繩子和懸臂梁的例子描述了對記憶時期的推導，以弓弦為例論證了運動變形方程的性質(zhì)，尤其是它怎樣隨著振動模式趨于無窮大而收斂的，并討論了它對非光滑系統(tǒng)的影響。

“強力非線性行為，如粘滑運動和沖撞都是工程系統(tǒng)中極大的不確定性因素。”該校工程數(shù)學系應用非線性數(shù)學教授阿蘭·錢普尼說，“在EPSRC（英國工程與自然科學研究理事會）的資助項目中，各大學聯(lián)盟和工業(yè)專家都在努力解決這方面的問題，而論文的成果為此提供了關鍵性突破。”