新模型技术有望代替工程样机

一般在建造飞机等机械工程结构时，都要造一些样机来测试各种不确定性因素。据物理学家组织网近日报道，英国布里斯托大学工程师开发出一种新的模型技术，有可能替代造价昂贵的工程样机。相关论文发表在英国《皇家学会会刊·A辑》上。

大部分工程结构，如飞机起落架、喷气发动机、变速箱等，各组件之间都会有摩擦、冲击和碰撞。传统上这些现象很难设计进去，这就给最终产品带来许多不确定因素。新研究提供了一种模型技术，不仅在预测上比现有方法更精确，为解决这些问题找到一种替代方案，还能让人们更好地掌握接触力学，设计出运转更好的结构。

该校工程数学系讲师罗伯特·邵洛伊说：“工程师们最关心的一个问题是如何模拟摩擦和冲撞，而建造样机来测试工程结构成本极高。这种新模型技术也意味着人们不再需要建造样机。”

论文中提出了一种通用机械模型，新模型还包括一个记忆时期，而传统模型忽略了这方面的影响。研究人员用拉紧绳子和悬臂梁的例子描述了对记忆时期的推导，以弓弦为例论证了运动变形方程的性质，尤其是它怎样随着振动模式趋于无穷大而收敛的，并讨论了它对非光滑系统的影响。

“强力非线性行为，如粘滑运动和冲撞都是工程系统中极大的不确定性因素。”该校工程数学系应用非线性数学教授阿兰·钱普尼说，“在EPSRC（英国工程与自然科学研究理事会）的资助项目中，各大学联盟和工业专家都在努力解决这方面的问题，而论文的成果为此提供了关键性突破。”