高效動力學范例

摘要：

目前我國汽車銷量位居全球第一，汽車產業已然成為國民經濟的支柱產業，并且仍在高速發展。日益激烈的市場競爭要求企業在能夠在最短的時間內以較低的開發費用設計出性能優良的汽車產品，這對國內汽車企業的設計方法和設計手段提出了新的要求。傳統設計方法采用“經驗設計－試制－反復試驗和修改－定型”的設計流程早已不適應當前市場，而多剛體動力學仿真技術的應用則可以滿足各車企對高效和低成本的要求。其大致過程是在樣車（物理樣機）設計出來之前，即可對其性能進行預測，以進行可行性研究和優化設計。本文針對汽車設計中多剛體動力學仿真技術的應用進行探討，共分為五部分。第一部分簡單介紹多剛體動力學仿真技術在汽車設計中的應用情況；第二部分介紹了利用ADAMS軟件進行動力學仿真的過程；第三、第四部分圍繞汽車多剛體動力學模型的建立、模型驗證進行深入討論；第五部分對多剛體動力學仿真在汽車領域的進一步完善進提出了合理化建議。

關鍵詞：

多剛體動力學；虛擬設計；仿真試驗

1多剛體動力學仿真技術的介紹

多剛體動力學并不等同于多體系動力學，二者是包含與被包含的關系，多體系動力學包括剛體與柔體兩部分。多剛體系統通常由多個剛性物體組合在一起。多剛體動力學的發展源于經典力學與計算機的結合，在發展過程中再融合汽車設計等學科，使其在汽車設計中發揮重要作用。動力學系統仿真的重點是虛擬樣機技術，虛擬樣機設計是根據各種設定參數及附加條件構一種計算機模型來模擬真實樣機測試幾何、動力或功能方面的特征，然后再根據測試結果將虛擬樣機進行改善。傳統產品的開發流程從概念設計到產品定型需要經過詳細設計、制造物理樣機、物理樣機測試等多個過程。物理樣機測試發現問題后又要修改設計，重新制造樣機，再重新進行測試，如此多次循環之后才能將產品定型。而虛擬樣機技術中的樣機測試避免了制造物理樣機的過程，從測試到發現問題，修改設計等完全可以在計算機上進行，從而簡化了開發過程，大幅縮短了周期減少了開發成本。多剛體動力學仿真即是針對多剛體動力學系統通過構建虛擬樣機模型來測試設計產品，并根據測試結果進行優化完善。其在汽車設計領域的廣泛應用，極大地促進了汽車工業的發展。多體動力學仿真軟件ADAMS曾經為“美國福特汽車公司”節省了10億美元的開發制造成本。這很好地解釋了多剛體動力學仿真為何在汽車領域被廣泛應用。

2利用ADAMS軟件實現多剛體動力學仿真過程

摘要：以大數據分析為基礎的計算材料學教學是材料教學中的重要組成部分。由于其具有數據庫龐大、理論知識繁雜、模擬范圍廣等特點，使得基于大數據分析的計算材料學教學的開展與實施存在較大的困難。本文通過將基于大數據分析的第一性原理，分子動力學與教學實踐相結合，使學生能夠更加直觀的從原子，分子的角度了解材料的變化。幫助學生篩選優化數據，學會理論分析的方法，掌握運用專業知識的能力，從而培養學生的科研能力和綜合素質。

關鍵詞：大數據分析；計算材料科學；第一性原理；分子動力學

1引言

大數據這個詞是伴隨著全球數據爆炸式增長而提出的，它主要用于描述巨大的數據庫。與傳統數據庫相比，大數據通常包括很多非結構化數據，并且需要更多實時性的分析。同時，大數據也帶給我們來了新的挑戰，如何有效的組織和管理數據成為目前急需解決的難題。大數據具有大量、多樣、快速、有價值等特征，這為我們的學習科研帶來了極大的幫助。通過用大數據方法對材料進行研究屬于計算材料學的范疇，計算材料科學是將材料科學與量子物理，力學，數學等學科相結合而形成的學科。材料的微觀組織以及原子的排列順序，晶格結構決定了材料的性能，通過了解材料從原子的排列到相的形成過程，微觀組織的變化過程以及材料宏觀性能與有效服役時間之間的相互關系，就可以更好的發現和制造新型材料。材料基因組計劃主要通過將高效的材料理論計算與模擬工具、高通量快速的試驗方法、材料性能數據庫和信息學等相結合，建立高效的材料數據庫?；诖髷祿椒ǖ牟牧嫌嬎愕姆椒ㄖ饕ǖ谝恍栽怼⒎肿觿恿W計算、CALPHAD方法、蒙特卡羅法、元胞自動機法和有限元分析法等。通過基于大數據分析的計算材料科學的計算模擬，可以獲得材料的熱力學性能、力學性能、物理化學性能、材料的結構、點缺陷和位錯遷移率、晶界能和晶界移動性、析出相尺寸等性質，從而更好的了解材料。

2材料學大數據處理基礎理論

基于大數據處理的計算材料學包括許多種方法，主要有第一原理、分子動力學、蒙特卡洛、元胞自動機、相場法、有限元分析等。由于學生基礎知識欠缺較多且授課時間有限，以上方法不能全部應用到教學實踐中。因此，根據教學課程的實際情況以及不同的計算材料方法的不同特點，本文主要研究應用廣泛的第一性原理和分子動力學的教學，使學生從原子，分子角度更好的理解材料學。

2.1基于大數據分析的第一性原理方法

摘要：隨著我國鐵路貨運改革的不斷推進和鐵路貨運營銷理念的豐富發展，鐵路貨運生產逐漸由生產型向服務型、物流化的作業方式轉變。在市場化條件下，服務質量和運輸效益成為衡量貨運產品設計開發工作優劣的重要因素，因此，必須在進行貨運產品設計時加以考慮。文章在對鐵路貨運產品結構影響因素分析的基礎上，運用系統動力學的相關理論，建立了鐵路貨運產品設計流圖，梳理了各影響因素之間的相互關系，通過對模型流圖的分析提出了鐵路貨運產品的設計方法。

關鍵詞：市場化；服務質量；運輸效益；貨運產品；系統動力學

0引言

由于長期受運輸能力的限制，我國鐵路貨運產品結構一直以來相對比較簡單。在目前的市場背景下，國內諸多專家學者對貨運產品的設計開發問題提出了自己的研究思路。有些文獻[1-5]以當前客貨分線、整體路網逐步形成為背景，對鐵路貨運產品開發問題進行研究，并提出以客戶需求為導向的鐵路貨運產品設計理論。有些文獻[6-8]以當前物流產業快速發展為背景，探討了在靈活快捷的物流產業沖擊下應如何設計鐵路貨運產品以滿足市場要求。還有些文獻[9-12]在對貨運市場進行SWOT分析的基礎上，提出了鐵路貨運產品的設計策略與產品定位。然而已有研究成果在對貨運產品結構進行設計的時候，忽略了市場對于提高運輸效益和服務質量的迫切要求。這也導致了設計出的貨運產品無法在多樣化運輸需求的新形勢下滿足市場的要求。因此，本文摒棄了以往開放式的產品設計思路，綜合考慮運輸能力、運輸需求、服務質量以及運輸效益四個方面的因素對于貨運產品結構的影響情況，建立貨運產品結構設計的系統動力學模型流圖，通過對模型流圖結構的分析，得出貨運產品結構的設計方法。

1鐵路貨運產品體系

目前鐵路貨運產品根據其產品特性及運輸時效性，可主要分為：高速鐵路快運產品、普通貨物列車貨運產品、貨運班列貨運產品、特種貨物定制產品及多式聯運貨運產品。

（1）高速鐵路快運產品。高速鐵路快運產品是鐵路適應物流市場多元化運輸需求，滿足網絡經濟崛起帶來的電商快遞需求增長的積極嘗試，依托現有高速鐵路線路及動車資源，滿足經濟快遞、同城快遞服務需求，提供當日達、次晨達、次日達快遞服務。目前我國高速鐵路快運主要包括預留車廂運輸、確認車運輸、隨車運輸等運輸形式，具有產品服務網絡覆蓋我國500多個城市，時效性媲美航空運輸，安全性強于公路運輸等特點。

1飛機機械傳動系統動力學特性

對于飛機機械傳動系統而言，飛行操縱系統有兩種類型，即動態操縱系統、靜態操縱系統。以靜態特操縱系統為例，其表現出桿力、啟動以及配平和傳動等特性；對于動態操縱系統而言，其面對的是內容是操縱指令響應。就目前國內飛機機械傳動系統來看，駕駛員對多組機構以及管控操縱伺服作動器，能夠進行不可逆動力操作。飛行操縱系統可分成兩個階段，其中一個階段即為駕駛桿以及腳蹬，主要是基于多組機構以及人工感覺設備和傳動設備的輸入點，構成了一個相對開環的系統；就第二個階段來講，主要是操縱面、伺服作動器，構成的是閉環隨動環境?；诖耍w行操縱（機械傳動）系統設計過程中，應當注意系統穩定性、跟隨性和阻抗特性問題的發生。操縱系統中的駕駛桿、作動器輸入點以及腳蹬，是一個相對比較開環的系統，一般不存在安全問題，能夠確保其運行的安全穩定性，知識跟隨性方面的問題。本文研究的有限元工具，主要是ANSYS技術，其在機械工程建設過程中得到了較為廣泛的應用，而且采用的是商業套裝分析技術，對機械與結構系統進行計算、分析，尤其是要分析受外部載荷影響的響應狀況，比如應力、位移和溫度等。通過以上分析，可準確分析和判斷飛機機械系統外力負載作用下的瞬時狀態，對其是否滿足設計要求進行準確判斷。實踐中可以看到，飛機機械構造較之于汽車、船只等更加的復雜，而且其所受到的荷載工況也呈現出多元化的特點，而且理論分析也難以實現效果，因此應當采用數值模擬方法分析判斷。近年來，科技水平的不斷提高、計算機軟件技術的不斷進步，使得ANSYS技術在現代航天領域中的應用更加的深入和廣泛。從應用效果來看，該分析技術的應用，可降低設計成本，有效縮短設計周期，在提高設計水平方面，具有非常重要的作用。

2工程設計軟件技術研發

在飛機多元化軟式機械操縱系統條件下，為了實現動力學特性仿真、系統力學影響以及有效滿足設計要求，應當立足實際，對計算機輔助技術、工程設計軟件等進行針對性的研發。在技術研發過程中，力求構建一套高效的、具有機械操縱幾何模型和自動化動力學分析功能的軟件。同時，為了能夠有效實現設計軟件的自動化、可視化建模，強化動力學數值建模功能，需在以下幾個方面做出努力。

第一個努力方向：基于c++Builder人機交互界面，接收用戶關于構件幾何以及材料參數和相關信息，然后利用系統構造算法構建算法程序庫，對建模所需特殊點進行求值，并在此基礎上建立完備的操縱系統數據庫。

第二個努力方向：在動力學建模過程中，采用文本自動剪輯軟件和技術手段，對建模宏命令進行編寫，并且建立可適用于ANSYS/LS.DYNA的可執行命令流模板，在此基礎上形成模扳庫。當用戶參數輸入以后，利用C++Builder技術對可執行命令流模板剪連，從而形成較為完備、合理的分析命令流文件，最終完成系統構件建模。

第三個努力方向：重新寫入命令流執行文件，形成可直接應用于ANSYS/LS．DYNA的求解器計算程序，經引擎調用以后，對ANSYS/LS．DYNA求解器進行適當調節。在此過程中，計算結果以數據或曲線形式反饋到人機交互界面。給予以上交互式程序的設計，在視窗界面上用戶通過輸入構件的外形參數、材料參數或者受載參數，可直接獲得系統仿真結果。一般而言，上述系統中的相關構件參數如下：扇形輪、滑輪厚度圓心以及外形尺寸參數和材料屬性參數，1、4代表扇形輪參數；2、3代表滑輪參數。駕駛桿截面積為矩形：O.02m×O.02m，輸出搖臂參數材料屬性參數與駕駛桿相同，只是位置參數不同，拉桿截面面積為0.06m2；駕駛桿、前拉桿輸出端相互連接在一起，扇形輪l上的(0，0.1，O)與后端節點相互連接；同時，后拉桿前端、扇形輪2上的(9，3.6，O)相互連接在一起；后端、輸出搖臂輸入點之間相互連接。從實踐來看，兩種拉桿的構成材料一致，而且材料參數以及滑輪材料等也基本一致。

1稻草秸稈的改性方式研究

對于稻草秸稈的改性，國內外研究者做了大量研究，采用多種改性方式進行改性提高其吸附性能(表1)。這些改性方式既包括常規的酸堿改性、氧化劑氧化、其他有機胺試劑的胺化，以及氯化鋅、磷酸、磷酸氫二銨等活化后的高溫改性。

2稻草秸稈對重金屬的去除研究

譚婷等采用氯化和胺化兩步反應對稻草秸稈進行改性，胺化反應采用多種胺基試劑，制成多種改性胺基改性稻草。通過對電鍍廢水中Fe3+、Ni2+、Cu2+、Zn2+的吸附性能，優化得到乙二胺改性后的稻草秸稈性能最優，當吸附時間為20min，乙二胺基改性稻草秸稈對電鍍廢液中Fe3+、Ni2+、Cu2+、Zn2+的吸附趨于飽和，4種金屬離子的去除率可達70%～99%。李勇等采用ZnCl2作為活化劑，制得改性稻草秸稈，考察了對Cu2+的吸附性能。結果表明，當改性稻草秸稈投加量為2g/L，pH為6時，改性稻草秸稈對Cu2+的吸附能力可達47．143mg/g，吸附達到平衡的時間為8h。改性稻草秸稈對Cu的吸附過程符合準二級動力學方程。熱力學分析表明，△G＜0，該吸附反應屬于自發反應。楊劍梅等研究了稻草秸稈對鉻的吸附。稻草秸稈改性前對鉻離子最大吸附量為3．883mg/g;通過酒石酸化學改性后的稻草秸稈，對鉻吸附能力有了顯著提升，可達到5．266mg/g。吸附性能提升有以下兩個原因:一方面，是由于酒石酸的改性顯著增加了稻草秸稈表面的羧基(－COOH)，而－COOH是吸附Cr6+及Cr3+的主要基團之一;另一方面，水溶液中酒石酸對稻草秸稈的改性因為溶脹狀態出現暫時存在的微孔，增加了改性稻草的比表面積，因而提高了改性稻草秸稈對鉻的吸附。劉婷等采用高錳酸鉀預氧化及乙二胺胺化改性后，獲得改性稻草吸附劑，研究了該吸附劑對鮞狀赤鐵礦選礦廢水混凝處理后的廢水中Pb2+的吸附去除效果。試驗結果表明，該改性稻草秸稈對廢水中Pb2+具有顯著的吸附去除，pH5．0～5．5，改性稻草用量為2g/L時，經90min的吸附，Pb2+的去除率可達98．7%，吸附容量可達156．9mg/g。吸附過程符合二級動力學吸附過程，亦可用Freundlich公式較好地擬合。Gao等研究了稻草秸稈對Cr(VI)的吸附去除。結果表明，稻草秸稈對Cr(VI)的去除是由于還原和吸附作用。通過酒石酸對稻草秸稈的改性發現，羧基對Cr(VI)的去除起主要作用，稻草秸稈對Cr(VI)的吸附容量為3．15mg/g。Rocha等研究了稻草秸稈對幾種重金屬Cu2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+的吸附情況。結果表明，在最佳吸附pH(pH5．0)時，稻草對Cu2+、Zn2+、Cd2+、Hg2+的最大吸附容量為0．128、0．132、0．133、0．110mmol/g。Ding等對稻草秸稈對Cd2+的吸附去除進行了研究。研究結果表明，在pH2．0～6．0下，5min即可達到吸附平衡，吸附容量可達13．9mg/g。Cd2+的吸附去除是由于陽離子交換取代稻草秸稈中的K+、Na+、Mg2+和Ca2+，與C=C、C=O、O－H和羧基等官能團結合。Cui等研究了土壤中稻草秸稈添加對重金屬Cu2+、Cd2+的影響。研究結果表明，稻草秸稈的添加，使游離的Cu2+從217nmol/L減少到124nmol/L，Cd2+從16nmol/L減少到12nmol/L，游離態的Cu2+、Cd2+減少是由于稻草秸稈的添加使土壤的pH升高導致。Sharma等對NaOH改性后的稻草秸稈在固定床反應器中對Ni2+的吸附特性進行研究。結果表明，在固定床深為2cm時，75mg/LNi2+溶液進樣時，改性后的稻草秸稈對Ni(II)的吸附容量為43mg/L。在采用多種吸附動力學模型進行擬合后，發現托馬斯模型最符合其吸附行為。

3稻草秸稈對廢水中有機物的去除研究

將稻草在高溫條件下熱解制備的稻草基活性炭比表面積較大，具有良好的吸附性能。袁敏等研究了200～800℃條件下高溫制備的稻草炭的吸附性能。結果表明，800℃的高溫改性后的稻草吸附容量提升最大，對環丙氨嗪的最大吸附量可達167084mg/kg，接近于商品活性炭的最大吸附量(177305mg/kg)，是等量稻草秸稈的20．1倍。改性后的稻草對環丙氨嗪的吸附過程符合一級動力學方程。韓彬等對稻草秸稈進行改性，選擇(NH4)2HPO4為活化劑，優化了活化溫度。結果表明，預氧化處理不僅改變稻草秸稈表面含氧基團的含量，而且影響了其比表面積。700℃下活化制得的改性稻草性能最優，最大吸附容量可達636mg/g。磷酸氫二銨的浸泡不僅可以增加稻草秸稈的熱穩定性。還可以明顯地增加改性稻草的比表面積，因而提高了改性后稻草基活性炭的吸附性能。改性后的樣品具有良好的再生性能，經過4次再生后，對苯酚吸附效率仍能達到85．4%。韓彬等還研究了該改性稻草秸稈基活性炭對苯酚和亞甲基藍的吸附性能。將活性炭應用于水中的亞甲基藍和苯酚吸附，活性炭吸附苯酚和亞甲基藍符合擬二級動力學方程。對苯酚最大的吸附量為187．7mg/g，對亞甲基藍的最大吸附量為166．35mg/g。研究還表明改性稻草基活性炭對亞甲基藍的吸附性能受到其比表面積與含氧基團的影響，而且含氧基團量的增多對其吸附亞甲基藍不利。Gong等采用檸檬酸對稻草秸稈進行高溫酯化改性獲得新型陽離子吸附劑，研究表明檸檬酸改性后的稻草秸稈對亞甲基藍的吸附能力大幅上升，由改性前的80．0mg/g提高到270．3mg/g，當改性吸附劑的用量為2．0g/L時，對50～450mg/L的亞甲基藍去除率均可達98%以上。Gong等采用磷酸對稻草秸稈進行改性后并鈉鹽化獲得新型陽離子型吸附劑，考察了此吸附劑對兩種堿性染料(堿性藍和堿性紅)的吸附能力。結果表明，改性后的稻草秸稈吸附劑具有優良的吸附性能，當改性吸附劑的用量為2．0g/L時，對50～350mg/L的兩種堿性染料去除率均可達96%以上。劉婷等考察了改性后的稻草秸稈對選礦廢水中COD的吸附去除。采用KMnO4氧化及乙二胺胺化對稻草秸稈改性，改性后的稻草秸稈對選礦廢水中COD具有明顯的吸附去除作用。在pH為6～8，改性稻草用量為4g/L，吸附60min后，對COD吸附去除率可達到98%以上。

4稻草秸稈對其他離子的吸附研究

[摘要]為了探討玉米秸稈的改性及改性玉米秸稈在重金屬廢水中的處理效果，從重金屬廢水來源與危害，玉米秸稈的現狀及改性原因，玉米秸稈的改性方法及重金屬廢水中的運用，表明玉米秸稈通過改性可提高對重金屬廢水的吸附性能。改性玉米秸稈的有效使用，不僅可以解決玉米秸稈農業廢棄物資源浪費，而且改性后的玉米秸稈具有運行成本低，環境友好等突出優勢，具有廣闊的應用前景。

[關鍵詞]重金屬廢水；玉米秸稈；改性；廢水處理

1實重金屬廢水的來源與危害

重金屬廢水主要指含有重金屬離子的廢水，礦山開采、電鍍、有色金屬冶煉以及工業企業排放重金屬廢水是重金屬廢水的主要來源。電鍍廢水的重金屬濃度一般都比較高，主要含有銅、鎘、鋅、鎘等重金屬離子，鍍件的漂洗是產生重金屬廢水的主要原因。而開采金屬礦時會產生含有懸浮物和無機酸的重金屬廢水。金屬加工過程中普遍使用鹽酸或硫酸清洗金屬材料，清洗完畢后采用清水漂洗，導致漂洗的廢水中含有大量溶解性鐵。煉鐵過程中產生的廢水主要含有鐵、鋁、鋅、硅等。這些重金屬廢水不經過有效處理直接排放進入環境，將會對環境造成巨大的污染與破壞。重金屬廢水的危害主要體現在持續時間長，生物不可降解性以及通過食物鏈進入人體富集性，從而導致人體機體紊亂，對人體健康造成威脅。常見的重金屬污染源為銅、鋅、汞、鎳、鎘、鉛、鉻等。“水俁病”、“痛痛病”都是由于重金屬污染造成的，對人體健康造成巨大的破壞[1]。有效去除重金屬廢水備受人們關注。

2玉米秸稈的現狀與改性原因

內隨著我國農業的高速發展，我國作為農業大國，秸稈、稻殼、甘蔗渣、花生殼等產量愈來愈多[2]，而且呈現出逐年增加的趨勢。我國因南北方氣候、人文習慣、飲食文化的不同導致農業秸稈的產生形式也不盡相同，北方主要以玉米秸稈和麥稈為主，而南方主要以稻秸為主[3]，據不完全統計，在我國北方地區，玉米的常年種植面積約2333.3萬hm2，秸稈每年產生量約118億噸，常見玉米秸稈去向除部分用于還田、加工成為飼料、其他利用方式外，很大一部分被直接焚燒，各占比例分別為24.3%、29.9%、10.5%和35.3%。秸稈焚燒不僅會造成環境污染，而且會造成資源的巨大浪費。因此，針對玉米秸稈的性質特點，因地制宜，高效利用轉化秸稈資源不僅是保護生態環境的需要，也是解決肥料、燃料和工業原料等緊張狀況、促進農業可持續發展的要求[4-7]。玉米秸稈主要成分為纖維素、半纖維素、木質素等，且具有大量活性較高的羥基、羧基等表面官能團。這些官能團能夠通過嫁接制備多種吸附劑，用于去除廢水中的有害物質，從而實現水質凈化的目的。已有學者通過對玉米秸稈進行改性研究以提高對污染物的吸附容量，改性方法有硝酸改性、氨化磁性改性、ZnCl2-微波改性、醚化接枝改性、巰基改性和炭化等[8-10]。

3玉米秸稈改性方法研究

摘要:理論力學作為普通高校很多工科專業的專業基礎理論課，其重要性不言而喻。針對理論力學課程學習中存在的問題，特別是不及格率高居不下的實際情況，結合現代化移動學習的特點，探討了理論力學課程混合式教學改革的特色和亮點以及具體的實施路徑，以期推動理論力學課程的教學效果。

關鍵詞:理論力學，混合式教學，教學評價

0引言

理論力學作為普通高校很多工科專業(如土木工程、工程管理、建筑學、機械工程、環境工程等)的專業基礎理論課，其學習效果直接關系到后續課程(如土木工程專業的材料力學、結構力學、土力學、混凝土結構、鋼結構等)的學習。理論力學作為第一門力學課程，需要較好的高等數學和大學物理基礎知識儲備，其教學內容多，概念性、理論性較強，學生學習容易枯燥。很多同學反映該課程知識點聽懂容易，但做題時缺乏解題思路，有時甚至無從下手。對南通大學2018級土木工程專業期末理論力學課程考試情況分析，只有3%的學生達到了優秀，22%的學生未能及格。通過對學生座談，發現主要原因在于:1)理論力學教材中的一些概念與大學物理有重疊，譬如動量、動量矩、動能的概念等，學生似懂非懂;2)理論力學知識點聽起來簡單，但實際做題無從下手。實際上，理論力學很多題目可以一題多解。譬如考慮摩擦的平衡問題，可以采用平衡方程求解，也可以采用更為簡便的摩擦角繪圖求解;對于動力學題目，有時可以采用動量矩定理、動能定理以及達朗貝爾原理求解，這就要求學生清楚這些定理各自的優越性;3)理論力學課程概念較多，比較枯燥，缺乏與工程的實際結合，學生不知所學為所用，絕大多數學生將學習重心放在應對期末考試上;4)大多數力學教師仍沿用傳統板書與多媒體教學簡單結合，教學過程枯燥?？傮w而言，學生的學習積極性不高，有些學生還會產生厭學情緒，一上課就想睡覺。

1理論力學混合式教學的特色和亮點

隨著現代化教學、移動學習的快速發展，將傳統的《理論力學》專業課程授課方式與超星學習通線上互動反饋相結合，實時動態地掌握學生學習情況，并有針對性的輔導和講解以達到授課目的，已經成為現代化教學的必然趨勢?；旌鲜浇虒W有如下特色和亮點:1)隨時隨地的學習:超星學習通是一款課堂互動的教學APP軟件，不管是課前預習、課堂學習，還是課后復習鞏固知識內容，都能隨時隨地的學習，做到個性化、實時化的學習，可以充分利用學生的碎片化時間進行學習。2)輕松教學:老師可以在課前預先教學大綱、教學內容、教學視頻等。在上課的整個進程中，可以輕松愉悅的管理教學，除了能實時方便地展示教學資料，還能實時點名、隨時發送通知、開展課堂活動等。3)愉快學習:學生與老師的互動過程中，每次都能獲取經驗值，從而激發學生的學習興趣、參與感和成就感，在愉悅的互動中完成學習內容。4)增強課堂互動:傳統的教學互動很少且形式單一，通過學生BYOD開展頭腦風暴、投票問卷、討論答疑、隨堂測試和分組任務等豐富的課堂活動，使學生想學、愿意學，真正成為學習的主人。5)大數據與學情分析:超星學習通智能服務平臺能詳盡記錄每個學生的學習行為，可以進行可視化分析報告，一鍵匯總生成過程性評價結果，并結合知識樹，形象地展現出學生的學習掌握情況，便于老師有的放矢地展開相關教學活動。6)人工智能:運用大數據和人工智能技術，可以幫助學生在整個學習過程中高效完成學習，并輔助老師輕松教學。

2理論力學混合式教學的實施過程

摘要：本文介紹了環糊精的結構，同時對絮凝機理進行了簡要說明，綜述了β-環糊精基復合材料在各類工業廢水處理中的應用。

關鍵詞：環糊精；絮凝；廢水處理；進展

環境污染作為工業化迅速興盛的“副產品”，特別是水污染問題已經成為21世紀人類所面臨的一項重大課題。未經處理的工業廢水、農藥廢水、放射性廢水及城市生活廢水的肆意排放，都會對水資源構成嚴重威脅。為了水資源的修復，專家學者針對不同的污染物開展了科學研究工作。環糊精作為一種天然有機高分子原料，結合自身結構優勢，在廢水處理中將得到廣泛研究。

1.環糊精（CD）

CD是由D-吡喃型葡萄糖單元通過α-1,4-糖苷鍵連接而成的一類環狀低聚糖。單元數目決定CD類型，常見聚合度有6、7和8它們分別對應α-、β-、γ-CD。研究人員發現，組成CD的葡萄糖單元空間構象均為椅式，由于在α-1,4-糖苷鍵上各糖基不能完成自由旋轉，所以CD立體結構為錐狀圓柱形。CD含有豐富的羥基，同時內腔具備疏水性，可以捕獲有機和無機分子。其中，β-CD由于空腔內徑適宜且經濟在食藥、環境修復等一些領域均有研究和應用。

2.絮凝

絮凝理論體系逐漸形成于上世紀50～60年代。電中和、吸附架橋、卷掃網捕等絮凝機理目前已被研究人員廣泛認可。電中和機制形成于雙電層模型和DLVO理論。高分子絮凝劑與污水中的膠粒電荷異號時，對污染物膠粒起到強烈的電中和作用，并降低膠粒ζ電位的臨界值，產生顯著的絮凝作用。“架橋”指高分子絮凝劑中的長分子鏈通過氫鍵、離子鍵接觸到膠體粒子時形成大量絮狀聚合物，從而起到“橋梁連接”作用。環糊精自身分子量大、攜帶活性基團多，“架橋”作用明顯，具有良好的絮凝效果。卷掃網捕是高分子絮凝劑的絮凝作用，通過對污水中膠粒的電中和、吸附“架橋”形成大尺寸的固體網狀結構。絮凝劑對懸浮顆粒等污染物的絮凝機理十分復雜，對污染物的去除往往是多種機理協同作用的結果。