脊柱耦合運動

1、耦合的介紹

耦合是指兩個或兩個以上的電路元件或電網路等的輸入與輸出之間存在緊密配合與相互影響，並通過相互作用從一側向另一側傳輸能量的現象。耦合作為名詞在通信工程、軟體工程、機械工程等工程中都有相關名詞術語。

2、運動耦合，分布耦合和結構耦合有什麼區別呢？

運動耦合即在此區域各節點與參考點之間建立一種運動上的約束關系，
分布耦合類似，但是分布耦合允許面上各部分之間發生相對變形，比運動耦合的面更柔軟

3、abaqus有限元分析中，運動耦合的控制點到底怎麼理解

kinematic coupling。比如一個面通過運動耦合，耦合到一個控制點上，那麼這個面跟控制點之間就是一種剛性接觸，面和控制點成為一個剛體，即相對位置不變，計算運動也是作為一個整體運動的。一般情況下，面上的應變和應力都是0。

4、頸椎下關節突在上關節突上怎樣運動？

不會單一的運動，耦合運動

5、機翼迎角小於失速迎角時，顫振是多自由度耦合的，即彎扭耦合顫振，請對彎扭耦合顫振的機理給予解釋，謝謝。

以平板顫振為例，氣動力向扭轉系統反饋能量，氣動導數建立了能量從豎向自由度向扭轉自由度傳遞途徑，隨風速增加，氣動力輸入到系統的扭轉振動能量逐漸抵消了氣動阻尼的能量，導致震動系統穩定性的喪失，在耦合顫振發生過程中，豎向自由度通過聯合氣動導數將能量反饋到扭轉振動系統中，起到調節系統能量的作用，聯合氣動導數和相位角對氣動力做功影響較大，氣動力消耗的能量與相位差沒有關系，機械阻尼消耗的系統能量很小，在一個周期內，慣性力和彈性力均不消耗系統能量，對系統穩定性不產生影響。

6、什麼是運動耦合

流固耦合力學是流體力學與固體力學交叉而生成的一門力學分支，它是研究變形固體在流場作用下的各種行為以及固體位形對流場影響這二者相互作用的一門科學。流固耦合力學的重要特徵是兩相介質之間的相互作用,變形固體在流體載荷作用下會產生變形或運動。變形或運動又反過來影響流，從而改變流體載荷的分布和大小，正是這種相互作用將在不同條件下產生形形色色的流固耦合現象。 流固耦合問題可由其耦合方程定義，這組方程的定義域同時有流體域與固體域。而未知變數含有描述流體現象的變數和含有描述固體現象的變數，一般而言具有以下兩點特徵： 1） 流體域與固體域均不可單獨地求解 2） 無法顯式地削去描述流體運動的獨立變數及描述固體現象的獨立變數 從總體上來看，流固耦合問題按其耦合機理可分為兩大類: 第一類問題的特徵是耦合作用僅僅發生在兩相交界面上，在方程上的耦合是由兩相耦合面上的平衡及協調來引入的如氣動彈性、水動彈性等。 第二類問題的特徵是兩域部分或全部重疊在一起，難以明顯地分開，使描述物理現象的方程，特別是本構方程需要針對具體的物理現象來建立，其耦合效應通過描述問題的微分方程來體現。流固耦合的數值計算問題，早期是從航空領域的氣動彈性問題開始的，這也就是通過界面耦合的情況，只要滿足耦合界面力平衡，界面相容就可以。 氣動彈性開始主要是考慮機翼的顫振邊界問題，計算採用簡化的氣動方程和結構動力學方程，從理論推導入手，建立耦合方程，這種方法求解相對容易，適應性也較窄。 現在由於數值計算方法，計算機技術的發展，整個的求解趨向於ns方程與非線性結構動力學。一般使用迭代求解，也就是在流場，結構上分別求解，在各個時間步之間耦合迭代，收斂後再向前推進。好處就是各自領域內成熟的代碼稍作修改就可以應用。其中可能還要涉及一個動網格的問題，由於結構的變形，使得流場的計算域發生變化，要考慮流場網格隨時間變形以適應耦合界面的變形。 不過現在國外比較時髦的好像都在做系統性的設計問題，數值計算一般已經可以滿足需要。在數值計算的初步估計基礎上，通過降維模型(reced order model) 可以很快的得到初步設計方案，再通過詳細的數值計算來驗證。 不知道國內做的如何，降維模型在國內好像沒看到用在氣動設計上面？ 我們做非線性轉子動力學的有用降維模型的。流固偶合的求法，具我所知，一般有兩種方法：直接耦合求解和間接耦合求借，直接偶合求解，在有限元分析時，採用不同種類自由度的單元（如一個單元包含溫度t，位移u，壓力p等自由度），把不同的場耦合到一個有限元方程中，數值處理難度較大，間接偶合求解，不同的偶合場交叉迭代，通過場間偶合媒介交換偶合信息，一般又稱序貫偶合分析，這種方法常用。

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7、並聯耦合擺的運動模型及規律是怎樣的？如何建模?

前後左右擺動的各種組合，但卻是很有規律的運動，如相同運動，相反運動，總之最後的運動軌跡必然相同，區別在於時間差導致的相位差。
因為沒有給出彈簧的長度，彈性模量，具體無法算出。

8、耦合的簡諧振子的運動是什麼意思

緊耦合就是模塊或者系統之間關系太緊密，存在相互調用。緊耦合系統的缺點在於更新一個模塊的結果導致其它模塊的結果變化，難以重用特定的關聯模塊。

9、電磁耦合原理及公式

磁鐵和電流都能夠產生磁場，電流的磁場是由電荷的運動形成的，那麼磁鐵的磁場是如何產生的呢？法國學者安培根據環形電流的磁性與磁鐵相似，提出了著名的分子電流的假說。他認為，在原子、分子等物質微粒內部，存在著一種環形電流——分子電流，分子電流使每個物質微粒都成為一個微小的磁體，它的兩側相當於兩個磁極。這兩個磁極跟分子電流不可分割地聯系在一起。安培的假說，能夠解釋各種磁現象。一根軟鐵棒，在未被磁化的時候，內部各分子電流的取向是雜亂無章的，它們的磁場互相抵消，對外界不顯磁性。當軟鐵棒受到外界磁場的作用時，各分子電流的取向變得大致相同，軟鐵棒就被磁化了，兩端對外界顯示出較強的磁作用，形成磁極。磁體受到高溫或者受到猛烈的敲擊會失去磁性，這是因為在激烈的熱運動或機械運動的影響下，分子電流的取向又變得雜亂了。在安培所處的時代，人們對原子結構還毫無所知，因而，對物質微粒內部為什麼會有電流是不清楚的。直到20世紀初期，人類了解了原子內部的結構，才知道分子電流是由原子內部的電子的運動形成的。安培的磁性起源的假說，揭示了磁現象的電本質。它使我們認識到，磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是由電荷的運動產生的。
但是僅憑「電荷運動產生磁場」還不足以說明以下三個問題：1.運動電荷周圍的磁場為何其磁力線方向符合右手螺旋法則而不是左手螺旋法則？2.通電直導線周圍有環形磁場，為何磁力線方向也符合右手螺旋法則而不是左手螺旋法則？3.原子磁矩如何確定N極和S極？唯一的解釋只能是「電荷運動時自旋」，自旋產生磁場，磁力線方向與自旋方向有關。「電荷運動時自旋」這一判斷雖然是來自於推理，但能夠解釋一切電磁現象，下面一一講述：

一、電生磁
電荷靜止時不自旋，只產生電場，不產生磁場。
電荷運動時自旋，並在周圍產生環形磁場。正電荷運動時的自旋方向和磁場方向為：右手半握，拇指伸開，拇指指向正電荷前進方向，其餘四指就指向自旋方向，磁力線方向與自旋方向相同。負電荷運動時的自旋方向和磁場方向為：左手半握，拇指伸開，拇指指向負電荷前進方向，其餘四指就指向自旋方向。磁力線方向與自旋方向相反。
通有直流電流的直導線中，電子排著隊向前運動，因電子自旋的作用，導線周圍有環形磁場。電子自旋方向和磁場方向為：左手半握，拇指伸開，拇指指向負電荷前進方向，其餘四指就指向自旋方向，磁力線方向與自旋方向相反。
若將通有直流電流的直導線彎曲成圓形，則環形磁場閉合，對外表現為磁矩。電流方向和磁極方向的關系符合右手螺旋法則：右手半握，拇指伸開，除拇指外的四指指向電流方向，則拇指指向N極方向。
電子繞原子核運動，可視為通有直流電流的圓形導線，對外表現為原子磁矩。電子運動方向和磁極方向的關系符合左手螺旋法則：左手半握，拇指伸開，除拇指外的四指指向電子運動方向，則拇指指向N極方向。

二、電作用於磁
電場產生磁場，然後吸引或排斥其他磁場，例如通電直導線可使旁邊的小磁針偏轉、電磁鐵的應用、電動機的應用。

三、磁作用於電
通電導線在磁場中所受作用力的方向跟磁場方向、電流方向之間的關系，可以用左手定則來判定：伸開左手，使大拇指跟其餘四個手指垂直，並且都跟手掌在一個平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，並使伸開的四指指向電流的方向，那麼，拇指所指的方向，就是通電導線在磁場中的受力方向。原因如下：設均勻磁場的磁力線向下垂直於紙面，通電導線平放在紙面上，方向正南正北，電流方向為北方。我們可以這樣理解均勻磁場的磁力線：在紙面上，在通電導線的西側有一個通直流電的長直導線，方向正南正北，電流方向為北方，它產生的環形磁場，一半在紙面上，另一半在紙面下，則在通電導線的位置磁力線是垂直向下的，且在其附近的分布近似均勻。通電導線本身也產生環形磁場，磁力線符合右手螺旋法則，它與長直導線的磁場相互吸引，故通電導線的受力方向為正西，與電流方向（正北）成90度。
當通電導線跟磁場方向平行時，磁場對導線的作用力為零。原因同上，只是通電導線與假想的長直導線不再平行，而是成90度夾角，故相互作用力為零。
如果通電導線跟磁場方向既不垂直也不平行而成任一角度，磁場對電流有作用力，但作用力比互相垂直的情形要小。
帶電粒子在磁場中靜止時不受磁場力。原因如下：帶電粒子在磁場中靜止時不自旋，無環形磁場。
帶電粒子在磁場中運動時，若速度垂直於磁力線方向，則粒子做勻速圓周運動，磁場力是向心力。帶正電粒子在磁場中所受作用力的方向跟磁場方向、運動方向之間的關系，可以用左手定則來判定：伸開左手，使大拇指跟其餘四個手指垂直，並且都跟手掌在一個平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，並使伸開的四指指向帶正電粒子的運動方向，那麼，拇指所指的方向，就是帶電粒子在磁場中的受力方向。原因如下：設均勻磁場的磁力線向下垂直於紙面，帶正電的粒子在紙面上向北運動，我們可以認為在紙面上，在帶電粒子的西側有一個通直流電的長直導線，方向正南正北，電流方向為北方，它產生的環形磁場，一半在紙面上，另一半在紙面下，則在帶電粒子的位置磁力線是垂直向下的，且在其附近的分布近似均勻。帶正電的粒子的運動也產生環形磁場，磁力線符合右手螺旋法則，它與長直導線的磁場相互吸引，故粒子受力方向為正西，與前進方向（正北）成90度。
若帶電粒子速度平行於磁力線時，粒子不受磁場力。原因同上，只是帶電粒子產生的環形磁場的磁力線與所在磁場的磁力線相互垂直，故不受力。
磁場中的通電線圈會發生偏轉。原因是磁場與通電線圈的磁矩相互作用。

四、磁生電
導體的兩端接在電流表的兩個接線柱上，組成閉合電路，當導體在磁場中向左或向右運動，切割磁力線時，電流表的指針就發生偏轉，表明電路中產生了電流．這樣產生的電流叫感應電流。我們知道，穿過某一面積的磁力線條數，叫做穿過這個面積的磁通量。當導體向左或向右做切割磁力線的運動時，閉合電路所包圍的面積發生變化，因而穿過這個面積的磁通量也發生了變化。導體中產生感應電流的原因，可以歸結為穿過閉合電路的磁通量發生了變化。可見，只要穿過閉合電路的磁通量發生變化，閉合電路中就會產生感應電流。這就是產生感應電流的條件。感應電流的方向：導體向左或向右運動時，電流表指針的偏轉方向不同，這表明感應電流的方向跟導體運動的方向有關系。如果保持導體運動的方向不變，而把兩個磁極對調過來，即改變磁力線的方向，可以看到，感應電流的方向也改變。可見，感應電流的方向跟導體運動的方向和磁力線的方向都有關系．感應電流的方向可以用右手定則來判定：伸開右手，使大拇指跟其餘四個手指垂直，並且都跟手掌在一個平面內，把右手放入磁場中，讓磁力線垂直穿入手心，大拇指指向導體運動的方向，那麼其餘四個手指所指的方向就是感應電流的方向。
感應電流究竟是如何產生的呢？設均勻磁場的磁力線向下垂直於紙面，導體平放在紙面上，方向正南正北，移動方向為西方。（用右手定則判感應電流方向為南方）。當導體向西移動時，可視為導體中的電荷也向西移動，而電荷在磁場中所受作用力的方向跟磁場方向、電荷運動方向之間的關系，可以用左手定則來判定：伸開左手，使大拇指跟其餘四個手指垂直，並且都跟手掌在一個平面內，把手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，並使伸開的四指指向電荷的運動方向（西方），那麼，拇指所指的方向（南方），就是電荷在磁場中的受力方向。所以電流方向應是南方。
把線圈的兩端接在電流表上，組成閉合電路．當向線圈中插入或拔出磁鐵時，電流表的指針偏轉，表明電路中產生了感應電流。這是因為向線圈中插入磁鐵時，穿過線圈的磁通量增大，從線圈中拔出磁鐵時，穿過線圈的磁通量減小。穿過線圈的磁通量發生了變化，因而產生了感應電流。向線圈中插入或拔出磁鐵的過程可以等效為導體切割磁力線的過程。磁通量的變化只是產生感應電流的表層的原因，真正的原因還是線圈中的電荷受洛侖茲力運動。

總結：「電荷運動時自旋」這一判斷雖然是來自於推理，但確實能夠解釋一切電磁現象，暫時還算是站的住腳的，下一步就是接受實踐的檢驗了。另外我認為產生磁場的真正原因，確切地說不是電荷的運動，而是電荷的旋轉。使帶靜電荷的物體高速旋轉，肯定可以觀測到磁場的產生。