第五章梁的内力
§5?1概述
一、工程实际中的弯曲问题
等直杆在其包含杆轴线的纵向平面内，承受垂直于杆轴线的横向外力或外力偶的作用，杆的轴线在变形后成为曲线，这种变形称为弯曲。弯曲变形是构件的基本变形之一，这种以弯曲变形为主的杆件叫做受弯杆或简称为梁。工程结构中经常用梁来承受荷载，例如图5?1a 所示房屋建筑中的楼板梁要受到由楼板传递来的均布荷载，图5?1b所示的火车轮轴受到火车车厢的作用，这些杆件发生的主要变形都是弯曲变形。
梁发生弯曲变形后，梁的轴线成为一条平面曲线（图5?2），这种弯曲叫做对称弯曲，对称弯曲后，由于梁变形后的轴线所在平面与外力所在平面相重合，因此也称为平面弯曲。
这种弯曲统称为非对称弯曲。
二、梁的支座及支座反力
1．可动铰支座
这种支座如图5?3a所示，它只限制梁在支承处沿垂直于支承面方向的位移，但不能限制梁在支承处沿平行于支承面的方向移动和转动。故其只有一个垂直于支承面方向的支座反力F R y 。
2．固定铰支座
这种支座如图5?3b所示，它限制梁在支座处沿任何方向的移动，但不限制梁在支座处的转动。故其反力一定通过铰中心，但大小和方向均未知，一般将其分解为两个相互垂直的分量：水平分量F R x 和坚向分量F R y，即可认为该支座有两个支座反力。
3．固定端支座
这种支座如图5?3c所示，它既限制梁在支座处的线位移，也限制其角位移。支座反力的大小、方向都是未知的，通常将该支座反力简化为三个分量F R x、F R y和M，即可认为该支座有三个支座反力。
(a)
纵向对称面
A
图5?2
图5?1
（b）
（a）
三、静定梁的基本形式
常见的简单静定梁有下列三种：
1．简支梁。这种梁的一端是固定铰支座，另一端是可动铰支座（图5?4a ）。
2．悬臂梁。这种梁的一端是固定端支座，另一端是自由端（图5?4b ）。
3．外伸梁。这种梁相当于简支梁的一端或两端伸出支座以外（图5?4c ）。 四、梁的荷载 1．集中力。
2．集中力偶。 3．分布力。
§
5?2 梁的内力及其求法 一、剪力、弯矩
梁在外力作用下，其横截面上的内力可以通过截面法求出来。
如图5?6a 所示的简支梁，上述梁在截面m ?m 上内力——剪力F
S 和弯矩M 的具体数
值可由脱离体的平衡条件求得。
根据左段梁的平衡条件，由平衡方程：
∑=0
y
F
，
0S R =-F F A
(a )
(b ) (c )
图5?5
q
b) (c) 图5?4
e) F B
图5?6
F R B
(a)
(b)
(c)
∑=0
O
M
， 0R =+-M x F A （矩心O 为截面m ?m 的形心）
可得 A F
F R S
=，x F M A R =。 我们也可以右段梁为脱离体，利用其平衡求出梁在m ?m 截面上的内力，其结果与上面取左段梁为脱离体时求得的F S 、M 大小相等但方向相反（图5?6c ）。
二、剪力、弯矩符号的规定
1．剪力符号规定 截面上的剪力如果有使考虑的脱离体有顺时针转动的趋势则为正，反之为负。如图5?7所示。
2．弯矩符号规定 截面上的弯矩如果使考虑的脱离体向下凸（或者说使梁下边受拉，上边受压）为正，反之如果使考虑的脱离体向上凸（或者说使梁上边受拉，下边受压）为负，如图9?8所示。
例题5?1 试求图a 所示梁D 截面上的剪力和弯矩。 解：首先求出支反力F R C 和F R B （图b ）。由平衡方程
∑=0
C
M
，
02R =+l
F
l F B
和
023,0
R =+-=∑l F
l F M C B
解得
F S F S
(a)
图5?7
(a)
(b)
(c)
例题5?1图
B
(d) M M (a) (b) 图5?8
2R F F B -= 23R F F C
=
在计算D 截面上的剪力F S D 和弯矩M D 时，将梁沿横截面D 截开，取左段脱离体为研究对象，在脱离体上标明未知内力F S D 和M D 的方向（按符号规定的正号方向标明）。考虑脱离体的平衡
,0
S R =--=∑D C y
F F F F
得
2R S F F F F C D =
-=
02,0R =++-=∑D C
O M Fl l
F M （矩心O 为D 截面的形心）
得
42R Fl
l F Fl M C
D -=+-=
求得F S D 为正值，说明D 截面上剪力的实际方向与假定的方向相同；求得M D 为负值，
说明D 截面上弯矩的实际方向与假定的方向相反。当然，我们也可以取D 截面右段脱离体为研究对象（图d ），利用脱离体的平衡求得剪力F S D 和弯矩M D 。
三、结论
1．梁在任意截面上的剪力，在数值上等于该截面任意一侧（左侧或右侧）脱离体上所有的外力（包括支座反力）沿该截面切向投影的代数和，在左侧脱离体上向上的外力或右侧脱离体上向下的外力投影为正，反之为负。
2．梁在任意截面上的弯矩，在数值上等于该截面任意一侧（左侧或右侧）脱离体上所有的外力（包括支座反力）对该截面形心取矩的代数和。
§5?3 内力图—剪力图和弯矩图
为了形象地表明内力沿梁轴线的变化情况，通常用图形将剪力和弯矩沿梁长的变化情况表示出来，这样的图形分别称为剪力图和弯矩图。
假设梁截面位置用沿梁轴线的坐标x 表示，则梁的各个横截面上的剪力和弯矩都可以表示为坐标x 的函数，即：
)(S S x F F = 和 )(x M M =
通常把它们叫做梁的内力方程——剪力方程和弯矩方程。
下面通过例题说明内力图的作法。
例题5?4 图a 所示的悬臂梁，自由
端作用集中力F ，试作梁的剪力图和弯矩
图。 解：首先利用截面法求得距左端为x
的横截面上剪力和弯矩分别为： F x F -=)(S ；Fx x M -=)( 上两式即为此梁的剪力方程和弯矩方
程，通过此两式便可计算出此梁任意横截面上的剪力和弯矩。
(a) (b) F
例题5?4图
(c)
M
剪力图应是一条平行于梁轴线的直线段，如图b 所示。弯矩方程是关于坐标x 的一次函数，所以弯矩图应是一条斜直线段。这样只要确定出直线上的两个点就可以画出此弯矩图如图c 所示。
例题5?5 图a 所示的简支梁，在全
梁上受集度为q 的均布荷载作用，试作梁
的剪力图和弯矩图。
解： 利用平衡方程求得 ql F F B A 21
R R =
=
取距左端为x 的任意横截面（图a ），考虑截面左侧的梁段，则梁的剪力和弯矩方程分别为
)0(2)(S l x qx ql
qx F x F A <<-=
-=
)
0(21
221)(22l x qx x ql qx x F x M A ≤≤-=-= 剪力方程是x 的一次函数，所以剪力图是一条倾斜直线段。弯矩方程是x 的二次函数，所以弯矩图是一条二次抛物线。按照上例的绘图过程，即可绘出剪力图和弯矩图（图b ，c ）。
由图可见，梁在梁跨中横截面上的弯矩值最大，82
max
ql M =
，该截面上0S =F ；而两
支座内侧截面上的剪力值最大，
2max S,ql F =
。
§5?4 荷载、剪力和弯矩间的关系
一、荷载、剪力和弯矩间的关系
)(d )
(d S x q x x F = （5?1）
)(d )
(d S x F x x M = （5?2） F S (
M (x )
)+d F S (x ) M (x )+d M (x )
q (x )
(b)
(a)
图5?9
例题5?5图
(c) M
q
(a)
(b) F S
)(d )
(d 2
2x q x x M = （5?3）
二、剪力图、弯矩图的规律
1．没有外力作用的区段
当梁的某段上没有荷载作用时，剪力图是平行于梁轴线的直线段；弯矩图是一条直线段。 2．q (x )为非零常数的区段
当梁在某段上作用有均布荷载时，剪力图是一条斜直线段，弯矩图是二次曲线，并且其凹凸方向与外力是一致的。
突变值等于该集中力
在集中力偶作用处剪力图没有发生变化；而弯矩图发生突变，突变值等于该集中力偶值。
例题5?8 图a 所示
的外伸梁，尺寸及荷载如图所示，试作梁的剪力图和弯矩图。 解：首先由梁的平衡求出支座反力：
kN 12,kN 8R R ==B A F F 。
由于梁上的外力将梁分为
两段，所以需分段绘制剪力图和弯矩图。
（1）作剪力图
AB 段：F S A 右=F R A =8kN ；F S B 左=-12kN
BC 段：F S B 右= F S C 左=0 此外，还应求出F S =0的截面位置，以确定弯矩的极值。设该截面距梁左端点为x ，于是在x 处截面上剪力为零，即
0R S =-=qx F F A x
m 6.11051083
3R =??==q F x A
由以上各段的剪力值并结合微分关系，便可绘出剪力图如图b 所示。 （2）作弯矩图
AB 段作用有向下的均布荷载，即q (x )=常数＜0，所以AB 段的弯矩图为下凸二次抛物线；BC 段没有荷载作用，即q (x )=0，所以BC 段的弯矩图为直线。
在B 支座处，由于有集中力F R B 的的作用，弯矩图有转折，转折方向与集中力方向一致。两段分界处的弯矩值为
M B =-8kN.m
M (b) F 例题5?8图
(c) M
AB 段内在剪力为零的截面上弯矩有极值，为
kN.m
4.66.121
6.12R =?-?=q F M A 极值
由分段处的弯矩值和剪力为零处的M 极值
，并根据微分关系，便可绘出该梁的弯矩图如
图c 所示。
§5?5 叠加原理作剪力图和弯矩图
应用叠加原理的一般条件是：当效果和各影响因素之间成线性齐次关系时，诸多因素引
起的总效果，等于各个因素单独引起的效果的总和。
例题5?11 试用叠加法画出图a 所示梁的剪力图和弯矩图。
解：由叠加原理可知，梁在M e 和F 共同作用下的反力和内力，等于梁在M e 和F 单独作用时的反力和内力的代数和，即图b 和图c 两种情况的叠加与图a 的情况是等效的。
梁在M e 和F 单独作用下的剪力图和弯矩图如图e 、f 、h 、i 所示，e 与f 叠加就得d 所示剪力图，h 与i 叠加就得g 所示弯矩图。应当注意，内力图的叠加不是内力图简单的合并，而是指内力图的纵坐标代数相加。
(b )
(c ) (f ) F S 图 例题5?11图
(h ) (i ) M 图
目录 1设计任务及要求 (1) 2方案比较及认证 (2) 3设计原理 (4) 3.1硬件原理 (4) 3.2硬件原理 (5) 4软件系统 (9) 4.1软件思想 (9) 4.2流程图 (9) 4.3源程序 (9) 5调试记录及结果分析 (10) 5.1界面设置 (10) 5.2调试记录 (10) 5.3结果分析 (11) 6心得体会 (13) 7 参考资料 (14) 附录 (15)
1设计任务及要求 设计一个计算机控制步进电机系统，该系统利用PC 机的并口输出控制信号，其信号驱动后控制X 、Y 两个方向的三相步进电机转动，利用逐点比较法插补绘制出如下曲线。 课程设计的主要任务: 1．设计硬件系统，画出电路原理框图； 2．定义步进电机转动的控制字； 3．推导出用逐点比较法插补绘制出下面曲线的算法； 4．编写算法控制程序，参数由键盘输入，显示器同时显示曲线； 5. 撰写设计说明书。课程设计说明书应包括：设计任务及要求；方案比较及认证；系统滤波原理、硬件原理，电路图，采用器件的功能说明；软件思想，流程，源程序；调试记录及结果分析；参考资料；附录：芯片资料，程序清单；总结。 X Y O
2方案比较及认证 本次课程设计内容为设计一个计算机控制步进电机系统，该系统利用PC 机的并口输出控制信号，其信号驱动后控制X 、Y 两个方向的三相步进电机转动，利用逐点比较法插补绘制出第一象限逆圆弧。数字程序控制主要应用于机床的自动控制，如用于铣床、车床、加工中心、以及线切割等的自动控制中。 采用数字程序控制的机床叫数控机床，它能加工形状复杂的零件、加工精度高、生产效率高、便于改变加工零件品种等优点，是实现机床自动化的一个重要发展方向。本次课程设计采用逐点比较法插补原理以及作为数字程序控制系统输出装置的步进电机控制技术进行第一象限圆弧插补。第一象限圆弧如图2-1所示。 图2-1 第一象限逆圆弧 针对以上设计要求，采用步进电机插补原理进行逐步逼近插补。 硬件方面，步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为角位移，通俗地说：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。 逐点比较法是以阶梯折线来逼近直线或圆弧等曲线，它与规定的加工直线或圆弧之间的最大误差为一个脉冲当量，因此只要把脉冲当量（每走一步的距离即步长）取得足够小，就可以达到精度的要求。以下为课程设计要求插补的第一象限逆圆弧。图3-3为第一象限逆圆弧。 X Y O
目录 引言 (1) 1叠加原理在电磁学中的应用 (1) 1.1电场强度的分析计算 (1) 1.2磁感应强度的分析计算 (3) 1.3叠加原理的应用技巧 (3) 2根据叠加原理计算线性电路的电流电压 (4) 3叠加原理在数学物理问题中的应用 (6) 3.1弦的自由振动 (6) 3.2弦的受迫振动 (6) 4叠加原理在波动光学中的运用 (7) 5叠加原理在量子力学中的应用 (9) 6叠加原理的数学基础 ................................. 错误!未定义书签。结束语. (11) 参考文献： (12) 英文摘要. (12) 致谢................................................ 错误!未定义书签。
叠加原理在物理学中的应用 摘要：叠加原理是物理学中的基本原理之一,对物理学的研究起着极其重要的作用。但在物理学中叠加原理并不是一条普遍的原理,只有当描写物质运动的微分方程是线性方程时,才可应用叠加原理进行分析计算。本文列举叠加原理在电场中电场强度的计算、磁场中磁感应强度的计算、数学物理问题的求解、电路分析和光的波动特点的描述,以及量子力学态叠加原理及相关问题的讨论计算等等,最后对叠加原理的数学基础及适用范围予以讨论，从而加深对叠加原理在应用方面的思维方法与灵活技巧的理解。 关键词：叠加原理；应用；数学基础；线性方程 引言 所谓叠加原理是指：几种不同原因综合所产生的总效果，等于这些不同原因单独存在时产生效果的总和[1]。自然界中有许多现象尤其是物理现象具有明显的叠加性，在解决与这些现象的有关实际问题时应用叠加原理会使问题易于解决，同时叠加原理为解决这些问题提供了简便方法。本文在总结分析叠加原理在电磁学、电路分析、数学物理问题、波动光学及量子力学中应用的基础上，对叠加原理的数学基础及适用范围予以讨论，从而加深对叠加原理的认识理解，以便今后更好的加以应用。 1叠加原理在电磁学中的应用 电场中的电场力、电场强度、电势、介质极化强度、电位移矢量，磁场中的 磁场力、磁感应强度、磁场强度等等物理量的分析计算都可应用叠加原理使问题 简化[1]。若所求量为标量则直接相加减，若为矢量其叠加则服从平行四边形定则。通常利用对称性将矢量分解在两个相互垂直的方向上，化矢量叠加为标量叠加简 化计算，当其中某一方向分量的大小相等方向相反相互抵消时，就转化为一个方 向的标量叠加。 1.1电场强度的分析计算 大家熟知，一个半径为R，带电量为q的均匀带电圆环[2]，可以看成许许多 多线元的叠加，而任一线元在轴线上一点产生的电场强度为一矢量，方向沿径向（k?），根据其电场的对称性分析知场强只有沿轴向分量，因而将矢量叠加退化 成标量叠加，由电荷的场强公式叠加求积分得轴线上一点的场强为
一选择题： 1根据人体重心和支撑点的位置关系，手倒立属于哪种支撑平衡？（B） A 上支撑平衡 B 下支撑平衡 C 混合支撑平衡 D 稳定支撑平衡 2 跳高运动员起跳时要用力摆臂摆腿，这是因为（C） A 能带动重心，超越较高的横杆 B 把动量传递到起跳腿上，带动起跳腿向上 C 改变支撑反作用力，能增加起跳腿的蹬地力量 D 上述答案都不对 3 人体平衡时的稳定角是（B） A 重心的倾斜角 B 重心垂线与重心到支撑面边缘的相应点连线的夹角 C 重心与支撑面边缘相应连线的夹角 D 重心垂线与重心到支撑面中心连线的夹角 4跟腱附着点的跟骨骨折，是由于小腿三头肌的强力收缩对跟骨产生异常大的（B）引起的。 A、剪切载荷 B、拉伸载荷 C、压缩载荷 D、复合载荷 5乒乓球静止放于球桌上，球与桌面之间存在着弹力，弹力的大小（B） A、大于球的重力 B、等于球的重力 C、小于球的重力 D、没有弹力 6人体的骨杠杆系统包括：（ABC） A 省力杠杆 B 平衡杠杆 C 速度杠杆 D 力量杠杆 7影响物体转动惯量的因素包括：（ACD） A质量 B 物体的转动速度 C质量的分布 D转动轴的位置
8水对人体的阻力包括：(ABCD) A 摩擦阻力 B 形状阻力 C 兴波阻力 D 碎破阻力 9下列方法“不属于”运动学研究方法的是：（ABC） A 三维测力 B 表面肌电测试 C 身体成分测试 D 平面图像解析 10 运动生物力学的任务是：（ABCD） A改进运动技术 B改善训练手段 C改革运动器材 D预防运动损伤、运动康复与健康促进 11撑杆跳属于(C)动作系统. A周期性 B非周期性 C混合性 D不固定 12 跳高运动员起跳时要用力摆臂摆腿，这是因为（C） A 能带动重心，超越较高的横杆 B 把动量传递到起跳腿上，带动起跳腿向上 C 改变支撑反作用力，能增加起跳腿的蹬地力量 D 上述答案都不对 13 人体平衡时的稳定角是（ B ） A 重心的倾斜角 B 重心垂线与重心到支撑面边缘的相应点连线的夹角 C 重心与支撑面边缘相应连线的夹角 D 重心垂线与重心到支撑面中心连线的夹角 14转动惯量是度量物体惯性大小的物理量。（ B） A、平动 B、转动 C、静止 D、扭动 15 体育运动中的动作系统大体可分为：（ABCD） A周期性动作系统
插补原理：在实际加工中，被加工工件的轮廓形状千差万别，严格说来，为了满足几何尺寸精度的要求，刀具中心轨迹应该准确地依照工件的轮廓形状来生成，对于简单的曲线数控系统可以比较容易实现，但对于较复杂的形状，若直接生成会使算法变得很复杂，计算机的工作量也相应地大大增加，因此，实际应用中，常采用一小段直线或圆弧去进行拟合就可满足精度要求(也有需要抛物线和高次曲线拟合的情况)，这种拟合方法就是“插补”，实质上插补就是数据密化的过程。插补的任务是根据进给速度的要求，在轮廓起点和终点之间计算出若干个中间点的坐标值，每个中间点计算所需时间直接影响系统的控制速度，而插补中间点坐标值的计算精度又影响到数控系统的控制精度，因此，插补算法是整个数控系统控制的核心。插补算法经过几十年的发展，不断成熟，种类很多。一般说来，从产生的数学模型来分，主要有直线插补、二次曲线插补等；从插补计算输出的数值形式来分，主要有脉冲增量插补(也称为基准脉冲插补)和数据采样插补[26]。脉冲增量插补和数据采样插补都有个自的特点，本文根据应用场合的不同分别开发出了脉冲增量插补和数据采样插补。 1数字积分插补是脉冲增量插补的一种。下面将首先阐述一下脉冲增量插补的工作原理。2.脉冲增量插补是行程标量插补，每次插补结束产生一个行程增量，以脉冲的方式输出。这种插补算法主要应用在开环数控系统中，在插补计算过程中不断向各坐标轴发出互相协调的进给脉冲，驱动电机运动。一个脉冲所产生的坐标轴移动量叫做脉冲当量。脉冲当量是脉冲分配的基本单位，按机床设计的加工精度选定，普通精度的机床一般取脉冲当量为：0.01mm，较精密的机床取1或0.5 。采用脉冲增量插补算法的数控系统，其坐标轴进给速度主要受插补程序运行时间的限制，一般为1~3m/min。脉冲增量插补主要有逐点比较法、数据积分插补法等。逐点比较法最初称为区域判别法，或代数运算法，或醉步式近似法。这种方法的原理是：计算机在控制加工过程中，能逐点地计算和判别加工偏差，以控制坐标进给，按规定图形加工出所需要的工件，用步进电机或电液脉冲马达拖动机床，其进给方式是步进式的，插补器控制机床。逐点比较法既可以实现直线插补也可以实现圆弧等插补，它的特点是运算直观，插补误差小于一个脉冲当量，输出脉冲均匀，速度变化小，调节方便，因此在两个坐标开环的CNC系统中应用比较普遍。但这种方法不能实现多轴联动，其应用范围受到了很大限制。对于圆弧插补，各个象限的积分器结构基本上相同，但是控制各坐标轴的进给方向和被积函数值的修改方向却不同，由于各个象限的控制差异，所以圆弧插补一般需要按象限来分成若干个模块进行插补计算，程序里可以用圆弧半径作为基值，同时给各轴的余数赋比基值小的数(如R/2等)，这样可以避免当一个轴被积函数较小而另一个轴被积函数较大进，由于被积函数较小的轴的位置变化较慢而引起的误差。4.2 时间分割插补是数据采样插补的一种。下面将首先阐述数据采样插补的工作原理。2.1 数据采样插补是根据用户程序的进给速度，将给定轮廓曲线分割为每一插补周期的进给段，即轮廓步长。每一个插补周期执行一次插补运算，计算出下一个插补点坐标，从而计算出下一个周期各个坐标的进给量，进而得出下一插补点的指令位置。与基准脉冲插补法不同的是，计算出来的不是进给脉冲而是用二进制表示的进给量，也就是在下一插补周期中，轮廓曲线上的进给段在各坐标轴上的分矢大小，计算机定时对坐标的实际位置进行采样，采样数据与指令位置进行比较，得出位置误差，再根据位置误差对伺服系统进行控制，达到消除误差使实际位置跟随指令位置的目的。数据采样法的插补周期可以等于采样周期也可以是采样周期的整数倍；对于直线插补，动点在一个周期内运动的
插补 开放分类：技术数控技术高新技术 数控装置根据输入的零件程序的信息，将程序段所描述的曲线的起点、终点之间的空间进行数据密化，从而形成要求的轮廓轨迹，这种“数据密化”机能就称为“插补”。 编辑摘要 插补- 概述 机构按预定的轨迹运动。一般情况 是一致运动轨迹的起点坐标、终点 坐标和轨迹的曲线方程，由数控系 统实施地算出各个中间点的坐标。 在数控机床中，刀具不能严格地按 照要求加工的曲线运动，只能用折 线轨迹逼近所要加工的曲线。机床 数控系统依照一定方法确定刀具运 动轨迹的过程。也可以说，已知曲 线上的某些数据，按照某种算法计 算已知点之间的中间点的方法，也 称为“数据点的密化”。 数控装置根据输入的零件程序的信 息，将程序段所描述的曲线的起点、 终点之间的空间进行数据密化，从 而形成要求的轮廓轨迹，这种“数 据密化”机能就称为“插 补”。插补计算就是数控装置 根据输入的基本数据，通过计算，把工件轮廓的形状描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给脉冲，对应每个脉冲，机床在响应的坐标方向上移动一个脉冲当量的距离，从而将工件加工出所需要轮廓的形状。 插补- 分类 1、直线插补 直线插补（Llne Interpolation）这是车床上常用的一种插补方式，在此方式中，两点间的插补沿着直线的点群来逼近，沿此直线控制刀具的运动。一个零件的轮廓往往是多种多样的,有直线,有圆弧,也有可能是任意曲线,样条线等. 数控机床的刀具往往是不能以曲线的实际轮廓去走刀的,而是近似地以若干条很小的直线去走刀,走刀的方向一般是x和y方向. 插补方式有:直线插补,圆弧插补,抛物线插补,样条线插补等所谓直线插补就是只能用于实际轮廓是直线的插补方式(如果不是直线,也可以用逼近的方式把曲线用一段段线段去逼近,从而每一段线段就可以用直线插补了).首先假设在实际轮廓起始点处沿x方向走一小段(一个脉冲当量),发现终点在实际轮廓的下方,则下一条线段沿y方向走一小段,此时如果线段终点还在实际轮廓下方,则继续沿y方向走一小段,直到在实际轮廓上方以后,再向x方向走一小段,依次循环类推.直到到达轮廓终点为止.这样,实际轮廓就由一段段的折线拼接而成,虽然是折线,但是如果我们每一段走刀线段都非常小(在精度允许范围内),那么此段折线和实际轮廓还是可以近似地看成相同的曲线的--------这就是直线插补. 2、圆弧插补 圆弧插补（Circula : Interpolation）这是一种插补方式，在此方式中，根据两端点间的插
实验二 二维插补原理及实现实验 2.1 实验目的 掌握逐点比较法、数字积分法等常见直线插补、圆弧插补原理和实现方法；通过利用运动控制器的基本控制指令实现直线插补和圆弧插补，掌握基本数控插补算法的软件实现。 2.2 实验原理 直线插补和圆弧插补的计算原理。 数控系统加工的零件轮廓或运动轨迹一般由直线、圆弧组成，对于一些非圆曲线轮廓则用直线或圆弧去逼近。插补计算就是数控系统根据输入的基本数据，通过计算，将工件的轮廓或运动轨迹描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给指令。 数控系统常用的插补计算方法有：逐点比较法，数字积分法，时间分割法，样条插补法等。 2.2.1 逐点比较法直线插补 逐点比较法是使用阶梯折线来逼近被插补直线 或圆弧轮廓的方法，一般是按偏差判别、进给控制、 偏差计算和终点判别四个节拍来实现一次插补过程。 以第一象限为例，取直线起点为坐标原点，如 右图所示，m为动点，有下面关系： 取F m = Y m X e ? X m Y e 作为偏差判别式： 若 F m=0，表明m 点在OA 直线上； 若 F m>0，表明m 点在OA 直线上方的m′处； 若 F m<0，表明m 点在OA 直线下方的m″处。 从坐标原点出发，当F m≧0 时，沿＋X 方向走一步，当F m<0，沿＋Y 方向走一步，当两方向所走的步数与终点坐标（X e,Y e）相等时，停止插补。 当F m≧0 时，沿＋X 方向走一步，则X m+1=X m＋1, Y m+1=Y m 新的偏差为：F m+1=Y m+1X e- X m+1Y e=Y m X e-(X m＋1)Y e=F m-Y e 当F m<0 时，沿＋Y 方向走一步，则X m+1=X m, Y m+1=Y m＋1 新的偏差为：F m+1 =Y m+1X e- X m+1Y e=(Y m＋1)X e-X m Y e=F m＋X e 其它三个象限的计算方法，可以用相同的原理获得，下表为四个象限插补时，其偏差计算公式和进给脉冲方向，计算时，X e,Y e 均为绝对值。
第22卷 第2期 牡丹江大学学报 Vol.22 No.2 2013年2月 Journal of Mudanjiang University Feb. 2013 131 文章编号：1008-8717（2013）02-0131-04 运动力学原理在体育运动中的应用探讨 张生芳 王志勇 （河西学院体育学院， 甘肃 张掖 734000） 摘 要：从肌肉力学和运动过程特征等方面，对运动力学原理在体育运动中的应用进行了分析、探讨。认为运动力学原理在体育运动中应用的局限性，是由于人体运动的特征性造成的，它不影响运动力学原理在体育运动中的应用。 关键词：运动力学原理；局限性；探讨 中图分类号：G642 文献标识码：A 一、引言 体育运动是以人的身体运动为基本活动特征的，无论是以身体运动为指标判断运动成绩，还是以器械运动效果为指标判断运动成绩。力是人体或器械运动的充要条件。在实践中，人们为了正确的认识体育运动过程中力与运动的关系，把物理学中的运动力学引入到体育运动技术的研究中，运用物理学中的运动力学原理，为科学地探索和揭示人体运动过程中的基本规律奠定了基础。对体育运动技术的改进、发展和运动成绩的提高起到了很大的作用。现代体育基础理论中，技术过程的运动力学分析是研究和认识运动技术不可缺少的一个重要环节。它的作用主要体现在：（一）帮助人们正确认识体育运动技术；（二）应用运动力学原理来科学地设计和完善人体运动的形式（运动技术）；（三）通过研究力与运动的关系，实现发挥人体（或器械）运动最大的力学效果。所以，运动力学原理是体育运动技术训练的理论基础和依据。但在实践中，人们发现运动力学原理在应用中存在一定的局限性和不适宜性。本文从肌肉力学、运动力学等方面，就这一问题进行了较为全面的分析，旨在为运动力学原理在体育实践中的应用提供借鉴。 二、结果与分析 1. 体育运动的分类 运动效果、运动形式和力是体育运动技术过程的基本因素，同时它们是三个相互关联、相互影响的效果指标。不同的运动形式会产生不同的运动效果，反过来不同运动效果，规定了人体的运动形式。运动形式不同，人体运动过程中肌肉和关节的配备和组合不同，用力特征不同。相反，不同的肌肉和关节的配备和组合，也决定了不同的运动形式。在体育运动中，有些项目是以追求运动形式为目的的，而有些项目是以追求运动效果为目的的。由于我们讨论的是力、运动形式和效果的关系问题，根据运动目标效果和人体肌肉用力的特征我们可以把体育运动划分为两大类。 （1）以追求合理的运动形式为目的的运动 这类运动的主要特征是人体在运动过程中各运动环节必需控制在一个恰当的动态位置。这就要求人体的肌肉产生的收缩力和肢体的运动必需维持一定身体姿位，它不要求各部位肌肉收缩力达到最大，而要求力的大小和方向能实现控制肢体按要求去运动。也就是说力的大小和方向上都必需保持在一个规定的运动形式和状态。如体操中的大多数动作、篮球中的投篮动作要求的是人体和器械按照一定的要求运动轨迹运动。 （2）以追求最大力学效应为目的的运动 这类运动主要特征是发挥肌肉的最大力，以实 收稿日期：2012-11-17 作者简介：张生芳（1964—），男，陕西宝鸡人，河西学院体育学院副教授，主要从事田径教学、训 练与研究工作。
运动控制插补原理及实现 数控系统加工的零件轮廓或运动轨迹一般由直线、圆弧组成，对于一些非圆曲线轮廓则用直线或圆弧去逼近。插补计算就是数控系统根据输入的基本数据，通过计算，将工件的轮廓或运动轨迹描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给指令。 数控系统常用的插补计算方法有：逐点比较法、数字积分法、时间分割法、样条插补法等。逐点比较法，即每一步都要和给定轨迹上的坐标值进行比较，视该点在给定规矩的上方或下方，或在给定轨迹的里面或外面，从而决定下一步的进给方向，使之趋近给定轨迹。 直线插补原理 图3—1是逐点比较法直线插补程序框图。图中n是插补循环数，L是第n个插补循环中偏差函数的值，Xe，Y。是直线的终点坐标，m是完成直线插补加工刀具沿X，y轴应走的总步数。插补前，刀具位于直线的起点，即坐标原点，偏差为零，循环数也为零。 在每一个插补循环的开始，插补器先进入“等待”状态。插补时钟发出一个脉冲后，插补器结束等待状态，向下运动。这时每发一个脉冲，触发插补器进行一个插补循环。所以可用插补时钟控制插补速度，同时也可以控制刀具的进给速度。插补器结束“等待”状态后，先进行偏差判别。若偏差值大于等于零，刀具的进给方向应为+x，进给后偏差值成为Fm-ye；若偏差值小于零，刀具的进给方向应为+y，进给后的插补值为Fm+xe。。 进行了一个插补循环后，插补循环数n应增加l。 最终进行终点判别，若n 一选择题：1根据人体重心和支撑点的位置关系，手倒立属于哪种支撑平衡？（B） A 上支撑平衡 B 下支撑平衡 C 混合支撑平衡 D 稳定支撑平衡 2 跳高运动员起跳时要用力摆臂摆腿，这是因为（C） A 能带动重心，超越较高的横杆 B 把动量传递到起跳腿上，带动起跳腿向上 C 改变支撑反作用力，能增加起跳腿的蹬地力量 D 上述答案都不对 3 人体平衡时的稳定角是（B） A 重心的倾斜角 B 重心垂线与重心到支撑面边缘的相应点连线的夹角 C 重心与支撑面边缘相应连线的夹角 D 重心垂线与重心到支撑面中心连线的夹角 4跟腱附着点的跟骨骨折，是由于小腿三头肌的强力收缩对跟骨产生异常大的（B）引起的。 A、剪切载荷 B、拉伸载荷 C、压缩载荷 D、复合载荷 5乒乓球静止放于球桌上，球与桌面之间存在着弹力，弹力的大小（B） A、大于球的重力 B、等于球的重力 C、小于球的重力 D、没有弹力 6人体的骨杠杆系统包括：（ABC） A 省力杠杆 B 平衡杠杆 C 速度杠杆 D 力量杠杆 7影响物体转动惯量的因素包括：（ACD） A质量 B 物体的转动速度 C质量的分布 D转动轴的位置 8水对人体的阻力包括：(ABCD) A 摩擦阻力 B 形状阻力 C 兴波阻力 D 碎破阻力 9下列方法“不属于”运动学研究方法的是：（ABC） A 三维测力 B 表面肌电测试 C 身体成分测试 D 平面图像解析 10 运动生物力学的任务是：（ABCD） A改进运动技术 B改善训练手段 C改革运动器材 D预防运动损伤、运动康复与健康促进 11撑杆跳属于(C)动作系统. A周期性 B非周期性 C混合性 D不固定 12 跳高运动员起跳时要用力摆臂摆腿，这是因为（C） A 能带动重心，超越较高的横杆 B 把动量传递到起跳腿上，带动起跳腿向上 C 改变支撑反作用力，能增加起跳腿的蹬地力量 插补 开放分类： 技术 数控技术 高新技术 数控装置根据输入的零件程序的信息，将程序段所描述的曲线的起点、终点之间的空间进行数据密化，从而形成要求的轮廓轨迹，这种“数据密化”机能就称为“插补”。 编辑摘要 插补 - 概述 系统的主要任务之一，是控制执行 机构按预定的轨迹运动。一般情况 是一致运动轨迹的起点坐标、终点坐标和轨迹的曲线方程，由数控系 统实施地算出各个中间点的坐标。 在数控机床中，刀具不能严格地按 照要求加工的曲线运动，只能用折 线轨迹逼近所要加工的曲线。 机床 数控系统依照一定方法确定刀具运 动轨迹的过程。也可以说，已知曲 线上的某些数据，按照某种算法计 算已知点之间的中间点的方法，也 称为“数据点的密化”。 数控装置根据输入的零件程序的信 息，将程序段所描述的曲线的起点、 终点之间的空间进行数据密化，从 而形成要求的轮廓轨迹，这种“数据密化”机能就称为“插补”。 插补 计算就是数控装置根据输入的基本 数据，通过计算，把工件轮廓的形状描述出来，边计算边根据计算结果向各坐标发出进给脉冲，对应每个脉冲，机 床在响应的坐标方向上移动一个脉冲当量的距离，从而将工件加工出所需要轮廓的形状。 插补 - 分类 1、直线插补 直线插补（Llne Interpolation ）这是车床上常用的一种插补方式，在此方式中，两点间的插补沿着直线的点群来逼近，沿此直线控制刀具的运动。 一个零件的轮廓往往是多种多样的,有直线,有圆弧,也有可能是任意曲线,样条线等. 数控机床的刀具往往是不能以曲线的实际轮廓去走刀的,而是近似地以若干条很小的直线去走刀,走刀的方向一般是x 和y 方向. 插补方式有:直线插补,圆弧插补,抛物线插补,样条线插补等 所谓直线插补就是只能用于实际轮廓是直线的插补方式(如果不是直线,也可以用逼近的方式把曲线用一段段线段去逼近,从而每一段线段就可以用直线插补了).首先假设在实际轮廓起始点处沿x 方向走一小段(一个脉冲当量),发现终点在实际轮廓的下方,则下一条线段沿y 方向走一小段,此时如果线段终点还在实际轮廓下方,则继续沿y 方向走一小段,直到在实际轮廓上方以后,再向x 方向走一小段,依次循环类推.直到到达轮廓终点为止.这样,实际轮廓就由一段段的折线拼接而成,虽然是折线,但是如果我们每一段走刀线段都非常小(在精度允许范围内),那么此段折线和实际轮廓还是可以近似地看成相同的曲线的--------这就是直线插补. 2、圆弧插补 圆弧插补（Circula : Interpolation ）这是一种插补方式，在此方式中，根据两端点间的插补数 连续运动轨迹插补原理文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208] 连续运动轨迹插补原理连续运动轨迹控制是诸如数控机床、机器人等机械的一种典型运动方式，这种控制在本质上属于位置伺服系统。以数控机床为例，其控制目标是被加工的曲线或曲面（即轮廓），所以可称之为轮廓控制。如果将被加工的轮廓作为控制器的给定输入，在运动过程中随时根据轮廓参数求解刀具的轨迹和加工的误差，并在求解的基础上决定如何动作，其计算的实时性有难以满足加工速度的需求。因此在实际工程应用中采用的方法是预先通过手工或自动编程，将刀具的连续运动轨迹分成若干段（即数控技术中的程序段），而在执行程序段的过程中实时地将这些轨迹段用指定的具有快速算法的直线、圆弧或其他标准曲线予以逼近。加工程序以被加工的轮廓为最终目标，协调刀具运动过程中各坐标上的动作。加工程序的编制必须考虑诸多约束条件，主要有加工精度、加工速度和刀具半径等。加工程序本质上就是对刀具的连续运动轨迹及其运动特性的一个描述。所以轮廓控制又可称为连续运动轨迹控制。 数控技术一般以标准的格式对程序段进行描述，例如程序段“N15 G02 Xlo Y25 120 JOF125 LF”就规定了一个以(10，25)为起点，在X-Y平面上以150mm/min 的进给速度顺时针加工一个半径为20mm的整圆的过程。程序段只提供了有限的提示性信息（例如起点、终点和插补方式等），数控装置需要在加工过程中，根据这些提示并运用一定的算法，自动地在有限坐标点之间生成一系列的中间点坐标数据，并使刀具及时地沿着这些实时发生的坐标数据运动，这个边计算边执行的逼近过程就称为插补(interpolation)。上述程序段中的准备 功能G02就指定了该程序段的执行要采用顺时针方向的圆弧插补。 第二章数据处理与插补原理 在第一章已经提到，所谓插补，即已知运动轨迹的起点、终点、曲线类型和走向，计算出运动轨迹所要经过的中间点坐标。伺服系统根据插补输出的中间点坐标值控制机床运动，走出预定轨迹。插补可以用硬件来实现，也可以用软件来实现。故本章主要介绍软件插补方法。 软件插补法可以分成基准脉冲插补法和数据采样插补法两类。在本章中介绍基准脉冲插补法中的逐点比较法和数字积分法；介绍数据采样插补法中的时间分割插补法和扩展DDA 法。 用户的程序指令代码必须经过译码、刀具补偿等一系列的加工预处理过程，才能得出插补计算所需要的数据。本章还介绍译码、刀具补偿以及传动间隙与丝杠螺距误差的补偿。 第一节加工程序预处理 用户输入的零件加工程序、插补程序是不能直接应用的，必须由加工程序预处理程序模块对加工程序进行预处理，得出插补程序（包括进给驱动程序）所需要的数据信息和控制信息。所以加工程序预处理程序又称插补准备程序。数据处理包括译码、刀具补偿计算、辅助信息处理和进给速度计算等。译码程序的功能主要是将用户程序翻译成便于数控系统的计算机处理的格式，其中包括数据信息和控制信息。刀具补偿是由工件轮廓和刀具参数计算出刀具中心轨迹。进给速度计算主要解决刀具运动速度问题。 一．译码 译码程序以程序段为单位处理用户加工程序，将其中的轮廓信息（如起点、终点、直线、圆弧等）、加工速度和辅助功能信息，翻译成便于计算机处理的信息格式，存放在指定的内存专用空间。 译码可以在正式加工前一次性将整个程序翻译玩，并在译码过程中对程序进行语法检查，若有语法错误则报警。这种方式可称之为编译，和通常所说的编译的意义不同的是，生成的不是计算机能直接运行的机器语言，而是便于应用的数据。另一种处理法式是在加工过程中进行译码，即计算机进行加工控制时，利用空闲时间来对后面的程序段进行译码。这种法式可称之为解释。用解释方式，系统在运行用户程序之前通常也对用户程序进行扫描，进行语法检查，有错报警，以免加工到中途在发现错误，造成工件报废。用编译的法式可以节省时间，可使加工控制时计算机不至于太忙，并可在编译的同时进行语法检查，但需要占用较大内存。一般数控代码比较简单，用解释方式占用的时间也不多，所以CNC系统常用解释方式。 在CNC系统中，用户程序一般都先读入内存存放。程序存放的位置可以是零件程序存储区、零件程序缓冲区或键盘输入（MDI）缓冲区。译码程序对内存中的用户程序进行译码。译码程序必须找到要运行的程序的第一个字符，（地址字符应为字母），才能开始译码。译码程序读进地址字符（字母），根据不同的处理遇到功能代码（如G、M等），将其之后的数据（G、M后为二进位数）转换为征码，并存放于对应的规定单元。若是尺寸代码（如X、Y等），将其后的数字串转换为二进制数，并存放于对应的规定区域（如X区、Y区）。数 人體運動力學基本常識 1. 研究人體運動力學之目的： 主要是研究人體如何運動能達至最佳的效果。 2. 人體能夠運動之原因： 解剖學把人的胳膊稱作為上肢，把兩條腿稱為下肢，把人的身體部分稱軀幹。肩關節連結上肢與軀幹；下肢與軀幹相連結的部位叫作髖關節。而上肢又分上臂、前臂及手，是由肘關節和腕關節將它們連結起來的。下肢由膝關節及踝關節把大、小腿及足連結起來。 上、下肢及軀幹上均稱地佈滿肌肉，而且每塊肌肉都跨過一個或兩個以上關節，並附著於與關節相連的骨上。肌肉收縮時所產生的力量，能牽引它所附著的骨，使其在關節部位產生活動。關節周圍的肌肉是對稱分佈的。比如關節的屈、伸肌，內收、外展肌，旋前、旋後肌等。這些相應肌肉的收縮，就可以使關節產生屈、伸，內收、外展，旋前及旋後活動。比如肘關節的屈肌收縮，可以使前臂向上移動。手向上提起重物就是由肘關節屈曲活動完成的。肘關節的伸肌收縮時，使肘關節產生伸直動作。 譬如肩上投籃的動作，是肘關節參與伸的活動完成的。髖關節的屈肌收縮，則使大腿完成向前抬起的動作。 肌肉收縮產生的力是人體的內力，它可以引起各關節的運動，從而產生人體各部位間的相對運動，但不能使整個人體產生運動，正如人不能抓著自己的頭髮把整個身體提起來一樣。那麼，整個人體的運動是怎樣產生的呢？我們都知道，做引體向上時，必須上肢用力向下拉單槓；而在跑或跳時，則必須下肢用力蹬地。可見，只有當人體與外界相互作用時，才能使整個人體運動。根據力學原理：甲物體給乙物體以作用力，乙物體將同時給甲物體以反作力，反作用力與作用力大小相等，方向相反，作用在兩個物體上（牛頓第三定律）。人向下拉單槓，單槓則給人體向上的反作用力，使人體上升；人向下蹬地，地面則給人體向上的反作用力（稱為支撐反作用力），使人向上跳起；而當人向後下方蹬地時，地面的支撐反作用力是向前上方的，它使人向前上方騰起。器械、地面等外界物體對人體的作用力稱為人體的外力，正是外力作用於人體後，才產生了整個人體的運動。 綜上所述，人的肌肉收縮直接引起各關節的運動，而當它使人體與外界發生相互作用時，又將引起整個人體的運動。肌肉收縮是受人的大腦支配和控制的，是有意識有目的地進行的。因此跑步、跳躍、空翻等各種體育運動都是在大腦指揮下由肌肉收縮來完成的。 3. 在體育運動中，如何合理使用力量： 在觀看體育比賽時，我們時常聽到觀眾贊賞某個運動員的技術。這常常是因為運動員在完成技術動作時，能合理地使用自己的力量。各項技術動作都是由肌肉收縮所產生的力來完成的。力是完成技術動作的根本，反過來，合理的技術動作又能使人體充分發揮力量和合理地使用力量。要做到這一點，必須注意下面幾個方面的問題。 a.用力的方向要合理 b.用力的時間要恰當 c.身體各部分要協調配合 d.肌肉要及時放鬆 教学课题控制运动轨迹的插补原理 教学课时 2 教学目的掌握逐点比较插补法原理（直线插补，圆弧插补）及插补运算 教学难点插补运算 教学重点插补原理 教学方法讲授图示公式分析 教具准备电脑黑板粉笔教材 教学过程 教学步骤（流程）教学内容设计意图 及依据 新课学习一、逐点比较插补法原理（一种边走边找的近似法） 原理：数控装置在加工轨迹的过程中，逐点计算和判别加工 偏差，以控制坐标进给方向，从而按规定的图形加工出合格 的工件。 1.偏差判别：判别加工点对规定几何轨迹的偏差位置，然后 决定机床滑板的走向。 2.进给：控制机床滑板进给一步，向规定的轨迹逼近，缩小 偏差。 3.偏差计算：计算加工点对规定轨迹的偏差，作为下一步判 别走向的依据。 4.终点判断：判断是否到达程序的加工终点。若到达，则停 止插补。否则，继续重复上述过程，直至加工出所要求的轮 廓形状。 5.逐点比较法插补的工作流程图11-15 二、直线插补，圆弧插补 1.平面直线插补 ①.加工偏差判别式图11-16 解析教材， 理清思路 抓重点 tanαi = Y i/X i，tanα = Y e/X e 比较αi与α的大小只需比较tanαi与tanα的大小即可。因为 Tanαi- tanα= Y i/X i- Y e/X e =（X e Y i-X i Y e）/X i X e 由于X i X e＞0 所以只需比较X e Y i与X i Y e的大小。 设 F ij = X e Y i- X i Y e则有 F ij =0时，加工点M（X i，Y i）在直线上 F ij ＞0时，加工点M（X i，Y i）在直线上方 F ij ＜0时，加工点M（X i，Y i）在直线下方 ②.偏差计算 第一象限偏差与进给的关系 F≥0时X轴正方向进给，F i+1，j=F i，j-Y e F＜0时Y正方向进给，F i，j+1=F i，j+X e ③.终点判断（两种判断方法） a.利用动点所走过的总步数是否等于坐标之和来判断。 b.取点坐标Xe和Ye的较大者作为终判计数器的初值，并称此值为长轴，另一个值为短轴。 2.平面圆弧插补 ①.加工偏差判别式图11-17 R M＞R 加工点M在圆外，为缩小偏差，应控制机床滑板向圆图示、公式讲解逐点比较插补法原理及偏差计算 Harvard-MIT 卫生科学与技术部 HST.151: 药理学原理 授课教师: Carol Walsh博士 药代动力学原理 学习目标： 1.描述经肠内和肠外给药后影响药物的吸收、体内分布、消除路径和机制的理化及生 理因素。 2.解释在单剂量服药后，剂量、生物利用度、吸收率、表观分布容积、总体清除率、 消除半衰期如何影响血浆药物浓度。 3.描述输液或多次给药后，决定全身药物累积曲线的因素 I.药物的吸收 A.跨膜转运 1.被动扩散 a.经溶膜作用通过脂质细胞膜；速度取决于药物的浓度梯度和油/水分配系数； 弱电解质药物未解离形式的转运速率明显高，因为与离子化形式相比，未解 离形式的亲脂性较高；遵从一级动力学(转运速率与转运位点的浓度梯度成 正比) 。 b.通过细胞膜内和细胞间质的水通道滤过。 2.主动转运 a.通过能源依赖型膜载体机制促进转运，这种转运可对抗浓度梯度；载体包括 ATP依赖性蛋白质家族，如 z多药耐药P-糖蛋白(两性阳离子及中性酶作用物,170KD, mdr (多药耐 药) 基因产物，对维拉帕米敏感) z多药耐药相关蛋白( MRP1 - 6 ,有机阴离子酶作用物, 190KD，对丙磺 舒敏感) b.具有结构选择性，饱和性，与结构类似物之间有竞争性，以及具有遗传变异 性 c.体内分布位点有：肠粘膜(腔-细胞) , 脑和睾丸的毛细血管内皮(血液-细胞) , 脉络丛(血脑-脊液) ，肾近曲小管上皮细胞(血液-尿液) ，肝细胞(血液-胆管) , 肿瘤细胞（外排泵） d.服从米曼氏动力学：如果药物浓度高到足以使转运体达饱和，则为零级动力 学(转运速率不变) 3.内吞作用 a.经细胞内陷进入细胞. b.对微粒子及高分子量化合物,如蛋白质来说是重要机制. B.给药途径 1.吸收率的一般决定因素 a.药物在吸收部位随溶液中的溶解度、脂溶性、浓度梯度、血流量、吸收面积 b.限制速率过程的重要性 2.口服给药 a.固体及液体药物的方便途径 b.另外可能会影响吸收的速度和程度的变量，包括固体的裂解度和溶出度，胃 酸度，胃排空率，宿主或细菌酶在肠腔内或粘膜内的生物转化，饮食，是否 服用其他药物 c.首过效应：吸收的药物经门脉循环，通过肝脏可清除相当大的一部分，从而 降低生物利用度(药物到达体循环的剂量百分比) 3.注射给药 a.皮下(s.c.)和肌肉注射(i.m.)给药：与口服给药相比，更广泛地吸收高分子量, 极性分子药物，经淋巴循环；吸收率可由药物制剂控制，例如:水溶性的吸 收快，混悬液或悬浮固体颗粒吸收慢. 高血压的血液动力学原理 作者达明辉 关键词：高血压，血液动力学，血阻，高血阻病，达氏定律 摘要 高血压是一种严重影响人类健康的疾病，它和它的并发症：肾衰，心脑血管疾病，心衰等造成的死亡率达到人类疾病总死亡率的一半。当今医学界认为，高血压是由于血压太高引起的，但又找不到导致血压升高的真正原因。一些医生认为，高血压是家族遗传的，是一种遗传性疾病，最后给出的结论是，高血压是终身性疾病，是不可治愈的。 本文根据血液动力学原理，引入一个血阻的概念，建立达氏定律。 达氏定律：血压＝血流X血阻， 引用该定律证明了，引起高血压病的真正病因不是高血压，而是高血阻，並找到了导致高血阻的原因：血液黏稠度过高和血管堵塞。给出治疗高血压的处方：节食加运动，作者在文中指出了当今医学界对高血压的各种错误观点，认为高血压是无辜的，有时甚至是有益处的，给高血压平了反。 一，当今医学界对高血压的认识 上世纪八十年代后，一种以前很少见的疾病在中国突然大规摸地爆发，其发病率每年以一千万的速度快速遞增，而且患者的年龄，也由老年向中青年扩散，现在中国的患者人數己达I·6亿人。 这类病人因有头疼、头晕、目眩·、全身乏力、肢体麻木等症状而求诊，医生对这类病人捡查后发现，具有这类临床症状的病人，他们的血压普偏都偏高，于是就把这类疾病称之为高血压病，叫惯了就成为高血压（错误1），並认定高血压就是高血压病的病因（错误2），这种病发展到后期往往会引发肾衰竭，心力衰竭，心脑血管疾病等严重并发症，医生认为是由于这些靶器官长期经受高血压的攻击，发生了器质性病变所致（错误3）。 医生对引发高血压的原因进行了探索，约有5％的病人发现有肾脏或其它器官病变，认为高血压可能是由于这些器官的病变所导致，因而把这类高血压称为继发性高血压（错误4），而有95％的高血压患者找不到引发高血压原因，把这类高血压称之为原发性高血压，也就是找不到发病原因的高血压（错误5），有一些医生认为原发性高血压可能是通过家族遗传的，是一种遗传性疾病（错误6），在冶疗方法上既然认定高血压病是由高血压引起，就把治疗的目标锁定在降低病患者的血压上（错误7），给病人服用各种降压药（错误8），病人服用了降压药后·血压的确能下降，能暂时缓解或消除高血压的临床症状，但这种効果是暂时的、短期的，只能维持几个小时，最多一、两天，病人需要不断服药、终生服药，医生告诉病人，高血压是终生性疾病，是不可冶愈的（错误9）。 以上就是目前医学界对高血压的认识，但这些观点都是错误的。 二，高血压的探讨 首先必须要明确，高血压与高血压病是两种不同的概念，高血压指的是一种物理概念，或生理状态，指的是血压值偏高，高过某一标准。世界卫生组织WHO规定：收缩压大于等干140mmHg和（或）舒张压大于等干90mmHg即可认定为高血压。而高血压病则指的是因机 系统动力学理论 系统动力学的概念 系统动力学（简称SD—System Dynamics），是由美国麻省理工学院（MIT）的福瑞斯特（．Forrester）教授创造的，一门以控制论、信息论、决策论等有关理论为理论基础，以计算机仿真技术为手段，定量研究非线性、高阶次、多重反馈复杂系统的学科。它也是一门认识系统问题并解决系统问题的综合交叉学科[1-3]。从系统方法论来说：系统动力学是结构的方法、功能的方法和历史的方法的统一。它基于系统论，吸收了控制论、信息论的精髓，是一门综合自然科学和社会科学的横向学科。系统动力学对问题的理解，是基于系统行为与内在机制间的相互紧密的依赖关系，并且透过数学模型的建立与操作的过程而获得的，逐步发掘出产生变化形态的因、果关系，系统动力学称之为结构。系统动力学模型不但能够将系统论中的因果逻辑关系与控制论中的反馈原理相结合，还能够从区域系统内部和结构入手，针对系统问题采用非线性约束，动态跟踪其变化情况，实时反馈调整系统参数及结构，寻求最完善的系统行为模式，建立最优化的模拟方案。 系统动力学的特点 系统动力学是一门基于系统内部变量的因果关系，通过建模仿真方法，全面动态研究系统问题的学科，它具有如下特点[4-8]： （1）系统动力学能够研究工业、农业、经济、社会、生态等多学科系统问题。系统动力学模型能够明确反映系统内部、外部因素间的相互关系。随着调整系统中的控制因素，可以实时观测系统行为的变化趋势。它通过将研究对象划分为若干子系统，并且建立各个子系统之间的因果关系网络，建立整体与各组成元素相协调的机制，强调宏观与微观相结合、实时调整结构参数，多方面、多角度、综合性地研究系统问题。 （2）系统动力学模型是一种因果关系机理性模型，它强调系统与环境相互联系、相互作用；它的行为模式与特性主要由系统内部的动态结构和反馈机制所决定，不受外界因素干扰。系统中所包含的变量是随时间变化的，因此运用该模 空气动力学原理 空气动力学在科学的范畴里是一门艰深的度量科学，一辆汽车在行使时，会对相对静止的空气造成不可避免的冲击，空气会因此向四周流动，而蹿入车底的气流便会被暂时困于车 底的各个机械部件之中，空气会被行使中的汽车拉动，所以当一辆汽车飞驰而过之后，地上的纸张和树叶会被卷起。此外，车底的气流会对车头和引擎舱内产生一股浮升力，削弱车轮对地面的下压力，影响汽车的操控表现。 另外，汽车的燃料在燃烧推动机械运转时已经消耗了一大部分动力，而当汽车高速行使时，一部分动力也会被用做克服空气的阻力。所以，空气动力学对于汽车设计的意义不仅仅 在于改善汽车的操控性，同时也是降低油耗的一个窍门。 对付浮升力的方法 对付浮升力的方法，其一可以在车底使用扰流板。不过，今天已经很少有量产型汽车 使用这项装置了，其主要原因是因为研发和制造的费用实在太过高昂。在近期的量产车中只有FERRARI 360M 、LOTUS ESPRIT 、NISSAN SKYLINE GT－R还使用这样的装置。 另一个主流的做法是在车头下方加装一个坚固而比车头略长的阻流器。它可以将气流引导至引擎盖上，或者穿越水箱格栅和流过车身。至于车尾部分，其课题主要是如何令气流顺 畅的流过车身，车尾的气流也要尽量保持整齐。 如果在汽车行驶时，流过车体的气流可以紧贴在车体轮廓之上，我们称之为ATTECHED 或者LAMINAR（即所谓的流线型）。而水滴的形状就是现今我们所知的最为流线的形状了。 不过并非汽车非要设计成水滴的形状才能达到最好的LAMINAR，其实传统的汽车形态也可 以达到很好的LAMIAR的效果。常用的方法就是将后挡风玻璃的倾斜角控制在25度之内。FERRARI 360M和丰田的SUPRA就是有此特点的双门轿跑车。 其实仔细观察这类轿跑车的侧面，就不难发现从车头至车尾的线条会朝着车顶向上呈弧 形，而车底则十分的平坦，其实这个形状类似机翼截面的形状。当气流流过这个机翼形状的 物体时，从车体上方流过的气体一定较从车体下方流过的快，如此一来便会产生一股浮升力。随着速度的升高，下压力的损失会逐渐加大。虽然车体上下方的压力差有可能只有一点点， 但是由于车体上下的面积较大，微小的压力差便会造成明显的抓着力分别。一般而言，车尾更容易受到浮升力的影响，而车头部分也会因此造成操控稳定性的问题。 传统的房车、旅行车和掀背车这类后挡风玻璃较垂直的汽车，浮升力对它们的影响会较 为轻微，因为气流经过垂直的后窗后就已经散落，形成所谓的乱流效果，浮升力因此下降， 但是这些乱流也正是气流拉力的来源。有些研究指出像GOLF之类的两厢式掀背车，如车 顶和尾窗的夹角在30度之内，它所造成的气流拉力会较超过30度的设计更低。所以有些人就会想当然的认为只要将后窗的和车顶的夹角控制在28至32度之间，就能同时兼顾浮升力和空气拉力的问题。其实问题并没有那么简单，在这个角度范围里气流既不能紧贴在车体上 也不足以造成乱流，如此一来将很难预计空气的流动情况。因为汽车在行驶时并非在一个水 平面上行驶，随着悬挂系统的上下运动，其实汽车的离地距离是一个变量，而气流在流过车体上下所造成的压力差也会随时改变，同时在车辆过弯时车尾左右的气流动态也会对车尾的 1运动力学有答案)
插补原理
连续运动轨迹插补原理
数据处理与插补原理
人体运动力学基本常识
控制运动轨迹的插补原理
药代动力学原理(哈佛大学)
高血压的血液动力学原理
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空气动力学原理.
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