一般在建造飛機(jī)等機(jī)械工程結(jié)構(gòu)時(shí)，都要造一些樣機(jī)來測試各種不確定性因素。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報(bào)道，英國布里斯托大學(xué)工程師開發(fā)出一種新的模型技術(shù)，有可能替代造價(jià)昂貴的工程樣機(jī)。相關(guān)論文發(fā)表在英國《皇家學(xué)會會刊·A輯》上。

大部分工程結(jié)構(gòu)，如飛機(jī)起落架、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、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(shè)計(jì)進(jìn)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(shù)，不僅在預(yù)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(xué)，設(shè)計(jì)出運(yùn)轉(zhuǎn)更好的結(jié)構(gòu)。

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

論文中提出了一種通用機(jī)械模型，新模型還包括一個(gè)記憶時(shí)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(shí)期的推導(dǎo)，以弓弦為例論證了運(yùn)動(dòng)變形方程的性質(zhì)，尤其是它怎樣隨著振動(dòng)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(qiáng)力非線性行為，如粘滑運(yùn)動(dòng)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(xué)系應(yīng)用非線性數(shù)學(xué)教授阿蘭·錢普尼說，“在EPSRC（英國工程與自然科學(xué)研究理事會）的資助項(xiàng)目中，各大學(xué)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(guān)鍵性突破。”