時間：2022-05-30 01:58:03
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在項目實施的過程中，受內外部因素變化的影響，實際輸出的成本、進度、質量會偏離原計劃目標，而成本控制就是在成本的形成過程中，對生產經營所消耗的人力、物資、費用開支等進行指導、監督、調節和限制，把各項費用都控制在計劃成本范圍之內，保證成本目標的實現。以往學者們在研究系統動力學與成本控制問題時，都將研究重點放在工程項目成本上，本文則從施工企業角度全面系統分析，輔助企業管理人員的決策行為。
1.1施工企業成本控制系統結構模型
根據施工企業成本構成內容及企業價值活動，本文用因果關系圖表示了包含外部關聯、企業輔助活動以及項目實施三個基本結構的施工企業成本控制系統結構模型。此模型主要目的是用來幫助施工企業管理人員從宏觀角度掌握施工企業在建筑市場這一大環境中所處的位置及相應的成本活動。循環1和2反映了目前施工企業所面臨的“僧多粥少”的競爭局面；循環9和10從戰略角度分析了政治、經濟、市場大環境的影響，當企業發展情況不樂觀時，勢必影響到企業相關管理活動，如企業技術開發和人力資源，也會對項目的實施產生負面作用，因此這種情況也刺激了企業獲得項目的渴望度；循環3、4、5、7、8表示了施工企業與其他市場主體發生的交易活動，產生了交易成本，具體表現在搜集信息、尋找目標、合同談判、爭議協調與解決等環節。交易成本并不創造實際的價值，卻構成企業成本的一部分，因此對于施工企業來講，如何在不降低生產效率的前提下有效地降低交易成本，提高企業的核心競爭力就顯得極其重要。施工企業若想獲得持續發展，可以從有過合作關系的供應商中選擇具有互補優勢的，與其建立長期合作伙伴關系，建立起信任機制，減少談判次數和沖突發生的頻率，降低交易成本，實現雙方共贏。循環6則說明施工企業充分掌握各項成本產生動因，并且采取有效措施來控制成本，最終會形成企業的核心競爭力，有利于市場競爭。
1.2項目成本控制系統結構模型
在圖2的基礎上進一步對項目實施過程的成本控制展開研究。本文借助于系統動力學，建立了工程項目成本控制系統結構模型，包含了返工循環、變更循環、波及效應、控制反饋回路四個基本結構。通過此圖，可以清晰地掌握模型中各個變量之間的因果關系以及各個環路的性質，可以幫助決策人員加深對成本系統內部反饋結構與動態行為關系的認識和研究，幫助管理人員更好地進行成本控制。
1.2.1返工循環返工循環是系統動力學項目模型中最重要的結構，學者們在研究項目管理問題時都會研究這一循環。它反應了工作任務的執行過程，由于項目的復雜性和不確定性，工作中不可避免地出現錯誤，錯誤發生的比例受工程質量控制。返工既耗費工時又花費成本，還伴隨著工作任務相互之間的撞擊效應的產生，惡化質量、進度、成本等問題。圖3中表現為循環1、4、10。
1.2.2變更循環對于任何一個工程項目而言，工程變更也是不可避免的，工程變更主要包括工程范圍、施工條件、工程設計、技術標準的變更。變更的提出方可以是施工企業，也可以是業主和設計單位，它往往會導致工期延誤、成本失控，甚至對勞動生產率產生負面的影響。作為施工企業管理人員要加強對工程變更的控制，發生變更時要及時做好現場簽證，估算變更成本，更新進度計劃，收集索賠資料等。在工程初始階段，要經常和業主溝通協調，盡可能把變更控制在設計階段初期，將變更帶來的損失壓縮到最小。
1.2.3波及效應波及效應是一個動態變化過程原本是指某條供應鏈上某個成員因某種行為的發生，導致某變量數量上的變動，該變量的變動又會通過供應鏈成員之間、供應鏈與供應鏈之間的相互聯系對整個產業鏈產生極大影響。在本系統中，它表現為成本控制帶來的副作用，是客觀存在的，但在實踐中很少受到重視。借助系統動力學可以如實地反應這種副作用給整個成本系統帶來的影響，它使系統問題變得更加復雜，有經驗的項目經理也不能保證對該類問題系統的思考和分析，由此可見系統動力學分析模型的優勢所在。
1.2.4控制反饋回路成本控制實現的是對項目成本的管理，保證成本、質量、進度三大目標實現最優化。為了最終實現計劃目標，管理人員要密切關注項目實際發生情況，及時收集相關的各種成本數據信息，與計劃目標做對比，發生偏離時及時采取糾偏措施，或調整資源計劃或調整目標投入，以確保項目的順利進行。
2結語
論文關鍵詞：供應鏈，系統動力學，建模，仿真
供應鏈是一個由多個節點企業組成的動態系統，它包含了不同節點企業之間持續不斷的信息流、物流和資金流。這些節點企業之間相互作用和影響，使得供應鏈系統變得非常復雜。供應鏈運作希望能夠藉由這些相互作用實現更低的成本、更短的生產時間、更小的庫存、更多的產品品類、更好的產品質量、更準確的送貨時間、更高的顧客水平和更有效的合作。這就需要一種更有效的建模技術來表達供應鏈中跨組織的復雜關系。特別地，供應鏈系統各節點企業間的交互存在著諸多隨時間不斷變化的非線性關系，對于這種復雜的非線性系統，一些傳統方法不能夠很好地對其進行描述和研究。而系統動力學研究系統如何隨著時間而動態地改變，講究根據所研究的問題和所研究的系統構建模型，分析變量之間的相互關系，從而確定其對系統的影響。不僅如此，系統動力學仿真更提供了一種分析系統的直觀方式[1]。系統動力學是一種有效地分析供應鏈結構和行為的方法。在所有的研究方法中，系統動力學是研究復雜和多變量非線性系統隨時間變化情況的理想方法[2]。
實際上畢業論文ppt，在理論研究領域，系統動力學研究方法最先由麻省理工學院的Forrester教授于1961年在其《工業動力學》中提出。Forrester[3]最先觀察到了結構、策略和供應鏈節點企業之間的相互影響使得需求沿著供應鏈下游向上游逐漸放大，并提出了系統的分析方法。Sterman[4]最先將這種方法應用于供應鏈系統，并建立了簡單的供應鏈節點企業的系統動力學模型。Ovalle O.R.[5]完善了這一供應鏈節點企業模型，分析了共享不同信息對供應鏈系統的影響，但并沒有給出完整的供應鏈系統動力學模型。國內學者黃麗珍[6]和張立菠[7]都從不同角度建立了供應鏈的系統動力學模型。本文嘗試從節點企業的系統動力學模型推廣到多級供應鏈的系統動力學模型，并進行仿真研究。
1、供應鏈節點企業系統動力學建模
供應鏈上貫穿了物流、信息流、資金流、決策流和商流等流程，本文的建模重點研究物流和信息流兩種流程。這是因為系統動力學研究方法能夠很直觀地表達供應鏈上的物流和信息流。本文一方面對所研究的供應鏈系統鏈環節進行了簡化，主要討論訂貨、庫存和發貨三個環節論文開題報告范文。另一方面對其決策進行簡化，以牛鞭效應（訂貨量波動比）作為重要的對比指標[6]。供應鏈系統中各節點企業通過訂貨和發貨分別實現與上下游節點企業聯系，從而使得系統的有效地運作。供應鏈節點企業系統動力學模型建立在其因果回路圖和反饋環的基礎上，因此建模前須分析得出其因果回路圖和反饋環。
1.1 供應鏈節點企業運作的因果回路圖（Casual Loop Diagram, CLD）
本文所研究的供應鏈是一種沒有信息共享的運作模式，MIT的啤酒游戲很好地再現了這種供應鏈。在供應鏈的運作過程中，各節點企業最重要的流程是對上游的訂貨流程和對下游的發貨流程。對上游的訂貨決策是建立在對未來的銷售預測和庫存控制策略的基礎之上，即各節點企業根據過往的數據，運用簡單移動平均或指數平滑等方法來預測t期的銷售率，并同時考慮t期初企業的渠道存量和庫存狀況來進行訂貨決策。對下游的發貨決策則是權衡下游的訂貨量和節點企業的最大發貨量來進行的。圖1給出了供應鏈節點企業（用k節點表示）運作過程的因果回路圖，其中包含了九個反饋回路，即兩個正反饋回路和七個負反饋回路。其中第七和第八個回路是正反饋回路，除此之外都是趨于平衡的負反饋回路。
圖1 供應鏈節點企業運作過程的因果回路圖
1.2 供應鏈節點企業的系統動力學模型
根據供應鏈節點企業運作過程的因果
回路圖，可以得到供應鏈節點企業的系統動力學模型，如圖2所示。將供應鏈節點企業的運作流程分為物流和信息流。物流始于進貨（即上游節點的發貨），從而形成渠道存量畢業論文ppt，渠道存量（Pipeline）指的是因為運輸延遲和生產延遲過程中引起的庫存。對于生產商來說，進貨指的是進原材料，渠道存量包括運輸延遲和生產延遲引起的庫存；對于其他節點企業來說，進貨都是成品，渠道存量指的是運輸延遲引起的庫存。收貨后渠道存量減少，同時庫存增加。對于生產商來說，收貨指的是原材料經生產加工后變為成品，進入成品庫存；對于其他節點企業來說，收貨指的是成品到達該節點企業倉庫。對下游的發貨取決于下游節點企業的訂貨和該節點企業的最大發貨率。發貨使得各節點企業的庫存減少。此外，模型還受到其他內外部影響因素的影響，受研究問題所限，在此不多作分析。
(一)一般資料。選取2012年12月至2013年12月我院接收的手術室護理實習生78例，按數字法隨機分為觀察組與對照組各39例，其中觀察組男5例，女34例，年齡19-23歲，平均年齡(21±1．4)歲，本科學歷13例，大專學歷19例，中專學歷7例;對照組男4例，女35例，年齡18-24歲，平均年齡(22±2．0)歲，本科學歷11例，大專學歷20例，中專學歷8例。兩組護生在性別、年齡及學歷等方面無統計學差異(P＞0．05)，具有可比性。
(二)方法。兩組護生均采取臨床教學方式，其中對照組給予常規臨床教學方式，觀察組給予互動溝通教學模式，具體措施為護生在進入手術室之前，通過與帶教老師互相介紹自身性格特點，增進與帶教老師的了解，培養護生的愛崗敬業精神，使其充分了解到工作的意義，發揮其主動性與積極性;帶教老師積極介紹科室相關的規章制度，熟悉手術室的基本布局，減輕其陌生感，使其以最快的速度適應手術室環境;盡量做到“一對一”帶教，根據護生的特點合理安排教學任務，過程中動態評估護生的手術室專科知識的掌握情況，對護生的意見與建議要定時反饋;帶教老師要關心護生的心理狀態，了解其學習過程中所遇到的困難，并及時給予幫助。
(三)評價標準。帶教老師根據學生的日常表現、理論知識、操作技能、管理能力等評估護生的出科學習成績，并按照上述四項指標評估護生對自身學習的滿意度，評分≥90分為非常滿意，70-89分為基本滿意，＜70分為不滿意。
(四)統計學分析。采用SPSS17．0統計學軟件對所得數據結果進行統計學分析。計數資料采用2檢驗，計量資料采用(x±s)來表示，組間比較應用配對t檢驗，P＜0．05表示差異有統計學意義。
二、結果
(一)兩組護生理論及操作考核成績比較。通過比較分析，觀察組的理論、操作考核成績優于對照組，差異有統計學意義(P＜0．05)
(二)兩組護生對自身學習情況的滿意度分析。通過采取互動溝通教學模式，觀察組對自身學習情況的滿意度高于對照組，差異有統計學意義(P＜0．05)
三、討論
互動溝通帶教模式即是師生互動、護生互動，帶教老師指導護生進行積極有效的溝通交流，共同創造一個互動和諧的帶教氛圍。常規的帶教方式重點主要集中在對護生的知識及技能的培養上，提倡循序漸進的帶教方式，忽略調動護生的主動性，使其在工作時缺乏合作意識?；訙贤ǖ慕虒W模式強調培養護生積極主動的學習態度，以護生為中心，根據每個護生的具體特點，進行因材施教，并及時對護生所掌握的理論與實踐知識進行反饋，動態評估每一階段的學習效果，從而提高了護生的整體素質與業務水平。互動溝通教學模式主要是通過以下幾點增強護生的學習效率，首先要營造一個和諧輕松的學習氛圍，減輕護生對手術室的恐懼感，帶教老師以熱情、友善的態度向護生介紹環境及規章制度，讓護生的心理有一個適應的過程，再介紹本科室的護士長及其他帶教老師;其次即要定時安排師生座談會，通過護生與帶教老師相互提出問題、討論問題并解決問題，為護生提供一個主動表現自己的機會，培養其與他人的合作性;再次要鼓勵護生之間相互學習、相互補充、相互幫助，對各自的學習經驗及學習成果與大家共同分享，增加護生的學習興趣;最后要著重培養護生的人際溝通能力，在給患者做術前訪視及術后隨訪時，注意言辭，要求護生所用語言通俗易懂并實事求是，在了解患者需求的同時保護患者的隱私，為護生在以后臨床工作積累經驗。
四、總結
關鍵詞：欠驅動；機械系統；運動控制
欠驅動機械系統（英文全稱：underactuated mechanical systems）主要研究的是處于非完整多體系動力學控制問題。在動力學研究領域中，非完整系統作為速度約束系統，是不可積的，而欠驅動飛完整系統則是廣義的非完整系統，廣義坐標的維數超過了控制輸入維數的數量。欠驅動機械系統具有完全驅動機械系統所不具備的優勢，主要體現在控制輸入數比系統狀態變量的個數要低，但是會由于驅動的減少而降低系統的總質量和能源消耗，同時還能夠完成完全驅動的各項任務。
一、欠驅動機械系統的動力學模型
本論文采用拉格朗日動力學研究方法，建立陀螺擺動力學模型。
（一）陀螺擺動力學模型
陀螺擺動力學模型主要分為兩個部分，即機械臂和電機驅動下的圓盤。陀螺擺系統結構見圖1。
采用這種控制設計，可以使模糊搖起控制器在短時間內達到控制目標。當系統處于搖起的平衡區域內的時候，能量持續增長，并滿足了大于零的需求。但是，由于結構設計簡單，當第一桿搖起的時候，處于豎直位置，第二桿如果出現不同的狀態，就會導致切換的轉矩擴大，從而導致擺動角度快速變化，不夠穩定。
結語：
綜上所述，欠驅動系統的研究中，主要研究陀螺擺系統和機械臂Pendubot系統的平衡控制。但是，由于兩種設計結構都具有非線性特征，因此導致控制適應性較差，無法到達理想的控制效果。本論文通過建立陀螺擺和Pendubol系統的動力學模型，基于能量模糊控制，建立Pendubot系統搖起控制方法，并設計LQR方法的控制策略，實現了搖起與平衡感控制的平穩過渡。
參考文獻：
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關鍵詞：油氣成藏動力，學油氣運移油，油氣成藏機理
1.油氣成藏動力學研究方法
成藏動力學研究是在綜合分析區域鉆探、地球物理、分析測試和地質地化等資料的基礎上, 采用靜態描述和動態模擬相結合的方法, 其中計算機模擬方法可以定量地、動態地刻劃各種因素相互作用的歷史過程, 從而更深刻地揭示其內在規律性, 因此是成藏動力學過程研究的一項關鍵技術。成藏動力學模擬實質上是成藏動力學過程模擬, 是一項高度復雜的系統工程, 它需要以當代最先進的地質學和石油地質學理論為基礎, 全面利用各種地質、物探資料, 采用最先進的盆地描述和盆地模擬技術方可進行[1]。，油氣成藏機理。盆地描述部分用于刻劃盆地現今的構造、沉積巖性和各種地質參數的空間展布特征, 為盆地模擬奠定基礎。盆地模擬方面包括構造、沉積、儲層、古水動力場、古地溫、生烴、排烴、圈閉演化和油氣運移聚集等各個部分。其中, 從生烴到運移的模擬構成成藏動力學過程模擬的主體, 而其他的描述和模擬則是成藏動力學過程模擬必不可少的重要基礎。成藏動力學過程模擬的最終結果體現在油氣資源量計算部分上, 包括計算出盆地的生烴量、排烴量、烴碳轉換量、油氣損失量, 最后要計算出盆地中聚集的油氣資源量[2]。，油氣成藏機理。
2.油氣成藏動力學系統的劃分及類型
田世澄(1996) 提出將受地球深部動力學控制的盆地構造2沉積旋回作為一個成藏動力學系統, 把改變地下成藏動力學條件, 影響成藏動力學過程的區域不整合和區域分布的異?？紫读黧w壓力界面作為不同成藏動力學系統的界面。并據動力學特征將成藏動力學系統分為開放型、封閉型、半封閉型3 種類型, 據油源特征又區分為自源成藏動力學系統和他源成藏動力學系統。因此共可劃分出6 種油氣成藏動力學系統[3-6]?？涤郎?1999) 根據系統動力的來源、去向和系統的演化方式將油氣成藏流體動力系統分為重力驅動型、壓實驅動型、封存型和滯留4 種。，油氣成藏機理。實際上重力驅動型對應開放型, 壓實驅動型對應半開放型, 封存型和滯留型則對應封閉型。，油氣成藏機理。，油氣成藏機理。因此二者是一致的。這種以油氣成藏的動力因素來劃分油氣系統的方法比經典的含油氣系統的一套源巖對應一個油氣系統的粗略劃分方法更深入, 更能體現油氣作為一種流體的運動分布規律, 從而有效指導我國陸相含油氣盆地的勘探[7]。
3.油氣成藏主要動力因素的研究
沉積盆地實際上是一個低溫熱化學反應器, 油氣的富集是由溫度、力和有效受熱時間控制的化學動力學過程, 及由壓力、地應力、浮力和流體勢控制的流體動力學過程的綜合結果, 也是盆地中各個成藏動力學系統中的油、氣、水三相滲流過程的結果。張厚福(1998) 認為: 地溫場、地壓場、地應力場等“三場”系受地球內能控制, 是地球內部能量在地殼上的不同表現表現形式。“三場”相互之間彼此影響與聯系。“三場”的作用使地殼上形成海盆、湖盆等各種水域, 才衍生出水動力場, 有了水體才能出現化學場與生物場, 后二者也相互聯系與相互制約。綜合這些場的作用, 在含油氣盆地內才出現油氣成藏動力系統與流體壓力封存箱等地質實體, 后二者之間互有聯系和影響。油氣從烴源巖生成并排出到相鄰的輸導層經運移聚集而成藏及成藏后發生的物理化學變化這一系列過程都始終貫穿“三場”的作用[8-10]。
4.含油氣系統和油氣成藏動力學的關系探討
目前對含油氣系統和油氣成藏動力系統之間的關系眾說紛紜。主要有3 種說法。(1) 含油氣系統研究是油氣成藏動力學研究的起點。(2) 油氣成藏動力學研究是含油氣系統研究的基礎。王英民(1998) 認為含油氣系統劃分是成藏動力學研究的結果。，油氣成藏機理。(3) 含油氣系統和油氣成藏動力學系統是交叉關系。筆者認為由油氣運聚的物質空間和動力因素控制的流體輸導系統的研究是油氣成藏動力學研究的核心內容, 油氣成藏動力學研究應按照從源巖到圈閉這一歷史主線, 側重于油氣成藏的動力學與運動學機制的研究。但油氣成藏動力系統對應的狀態空間是油氣藏。而含油氣系統是從油氣顯示開始, 而不考慮其是否具有工業價值。因此油氣成藏動力系統是在大的合油氣系統研究基礎上進一步按油氣運聚動力學條件而追蹤油氣分布規律。因此筆者傾向于第一種說法, 認為在含油氣系統宏觀研究思路基礎上進行油氣成藏動力學過程的系統研究, 并根據成藏動力源泉進一步劃分油氣成藏動力系統, 才能弄清我國陸相盆地的成藏機理和油氣分布規律并建立當代高等石油地質理論, 從而更好地指導21 世紀的油氣勘探[11]。
參考文獻
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中科院上海天文臺研究員、博士生導師，星系動力學團組首席，中國科學院“百人計劃”入選者沈俊太就志在解開謎團，努力帶給更多人對宇宙的神秘向往，吸引越來越多的星空探秘人不斷探索未知領域?？蒲心_步繞地球一圈，回到祖國后的沈俊太，喜人成績接踵而來，而他卻總是說，需要繼續努力才能不斷前進。走近宇宙
自幼成長于普通農村家庭的沈俊太，盡管當時的教育條件非常落后，但他依然以優異的成績考取了山西省重點中學臨汾一中，并在那里逐漸對物理科學產生了濃厚的興趣。高考那年，他以優異的成績考入中國科學技術大學。在大學校園濃厚的科研氛圍中，沈俊太不僅增長了知識，也開闊了自己的視野。
本科畢業后，沈俊太踏上了東行的航班，飛抵大西洋彼岸的美國。此后，他的學術之路便越走越遠，而身后留下的是一串星光熠熠的印記。1999年，他在美國西北大學物理與天文系獲得碩士學位；2005年，在美國羅格斯大學獲得天體物理博士學位。值得一提的是，沈俊太的博士論文榮獲2006年度羅格斯大學Richard J.Piano博士論文獎。同年，29歲的沈俊太作為Harlan Smith冠名博士后，開始了在德克薩斯大學奧斯汀分校的科研工作。無論是“博士論文獎”，還是“Harlan Smith冠名博士后”，都是這兩所著名大學里中國留學生首次獲得的榮譽。
遨游在神秘的宇宙，沈俊太主要從事星系結構及動力學研究。在銀河系的動力學結構中，他在棒旋星系，超大質量黑洞的測量，星系翹曲等諸多領域都做出了重要貢獻。首次用無碰撞多體模擬的方法產生出了接近現實的p棒星系，并首次發現了雙棒轉動速度的波動性，此模型可成功解釋雙棒星系的眾多觀測特征；通過對星系建立基于軌道迭加的自洽動力學模型，精確測量出了超大黑洞的質量和星系暗物質暈的質量分布。
4年后，沈俊太入選中科院“百人計劃”，作為杰出海外人才回到了祖國的懷抱。落戶中科院上海天文臺的他，繼續從事著星系動力學的前沿研究。
其實早在回國之初，沈俊太還在學習重新適應國內的新環境，甚至比在美國時還要加倍努力?！耙驗楦偁幖ち遥谔煳膶W領域，國內最近幾年發展迅猛?！鄙蚩√忉尩馈Ｋf，走得很快，是因為自己在一艘走得比其他船都要快的大船上。他所指的“大船”，無疑是正在飛速發展的中國。
經過自己的不懈努力，沈俊太陸續獲得了國家自然科學基金等各項項目的資助，并作為科研骨干參與了自然科學基金委重點項目。他也參與了兩項國家“973”重大科學研究計劃，并取得了令人矚目的良好成績。他還為陸琰院士組織編寫的《現代天體物理》一書撰寫了“銀河系結構與動力學”等章節。他發表的多篇第一作者或通訊作者論文已經被國際天文學權威教科書《星系動力學》《星系的形成與演化》及劍橋大學Gilmore教授主編、Springer科學出版社出版的最新國際天文百科全書“Planets，Stars and Stellar Systems”等著作多次引述。
這些科研成果也讓沈俊太逐步躋身于天文學國際專家行列。
探秘銀河動力學
多年來，銀河系的演化一直是天文學研究的熱點領域。銀河系是一個巨大的旋渦星系，學界通常認為它由星系盤、中心核球以及暗物質暈組成。近年來，沈俊太團隊對銀河系的核球結構做出了嶄新的全面認識，提出了銀河系核球是個“偽核球”，并不包含一個顯著的經典核球。
2010年，沈俊太基于高精度多體模擬研究了銀河系核球的動力學結構，發現一個棒旋星系模型與核球的眾多觀測數據吻合得極好，這表明銀河系核球其實就是側面看到的棒；它主要是由原初的星系盤通過自身動力學不穩定性增厚而產生的“偽核球”。所謂“偽”，是相對于經典核球而言――經典的星系形成理論預言核球應該是在星系并合過后產生的。
目前的星系形成理論認為，像銀河系這樣大質量的棒旋星系的形成，必須經過若干次星系并合的過程，而星系并合不可避免地會在星系中心形成顯著的經典核球。所以根據沈俊太的這項研究，現有的星系形成模型必須在星系尺度上有大的改進以解釋眾多類似銀河系的大質量純盤星系，這也是目前研究星系形成和演化的一個尚未解決的重要難題，而沈俊太領導的該研究無疑為解決此難題開辟了新的窗口和思路。
沈俊太團隊的研究很快引起了國際天文學界諸多國外專家的高度關注，美國國家光學天文臺的網站首頁報道了沈俊太參與完成的銀河系核球區恒星巡天工作及他主導的動力學模型工作。而沈俊太的這項研究并沒有止步。在他的指導下，上海天文臺博士后李兆聿在銀河系結構研究中也取得了新的進展：在分析沈俊太給出的銀河系高精度模型的基礎上，他們發現銀河系核球區存在一個奇特的垂向X型結構，并對其做出了令人信服的動力學解釋。他們對銀河系核球模型進行了更仔細的分析，發現模型中也存在一個顯著的X型結構，其與銀河系的觀測數據符合得很好。這一重要發現使利用數值模擬來“觀測”盒狀核球的形成過程成為可能。
緊接著，星系動力學團組進一步探究了核球的X型結構。他們驗證了帶有X型結構的盒狀核球確實有規可循――源于棒結構中的恒星運動.指出先前理論工作推測的“香蕉型”軌道家族可能并非X型結構的主要組成部分.并提出了可供未來的銀河系巡天觀測驗證的理論預言。此外.他們還發現恒星視向速度與銀經方向的自行也存在明顯的相關性。
上海天文臺星系動力學團組的核球系列論文在短短幾年內已被國際同行引用兩百余次，并且被眾多權威綜述論文以及劍橋大學主編的國際參考書收入并配發原圖。與此同時，沈俊太的工作得到了國內外同行的極大關注，他多次受邀在知名國際會議上闡述自己的研究成果，例如國際天文學聯合會會議的特邀綜述報告，第五屆東亞數值天體物理會議的一小時特邀講座，紀念林家翹先生創立密度波理論五十周年的國際研討會的邀請報告等，他也是國際專業會議“盤星系動力學”的兩個共同主席之一，并擔任國際天文聯合學會會議“Galaxy evolution through secular processes”的科學委員會成員。鑒于沈俊太取得的這些突出學術成績，他還應邀成為了美國自然科學基金委的會議評審專家，負責評審星系結構領域的申請書，并且在2016年獲得英國皇家學會的牛頓高級學者基金資助。
揭秘雙棒星系
沈俊太關于銀河動力學的研究無疑是他近年來重要的學術成果，并讓他蜚聲國際。而在其他研究方向上，他也絲毫沒有減慢腳步，同樣取得了令人矚目的成果。
“我們生活在銀河系之中，曾經我們以為銀河系是一個普通的旋渦星系，現在已知道它原來是一個棒旋星系?！鄙蚩√告傅纴?。其實，大部分旋渦星系都像銀河系一樣，因為星系盤自身的不穩定性而在星系中心形成由大量恒星聚集而成的“棒”狀結構，這一類星系被稱為“棒旋星系”。其中，還有一個子類的棒旋星系很特殊，它們包含兩個棒，小棒嵌在大棒中.因其“二”而被稱為雙棒星系。
特殊不意味著它們很罕見，其實光學和紅外的觀測發現雙棒星系相對比較常見――約四分之一的早型棒旋星系是雙棒星系。由于通常這兩個星系棒的轉動速度和尺度都不相同，它們之間也進行相互作用，因此此類星系有諸多非常奇特的動力學特性。
然而，天文界對此類特殊棒旋星系的形成條件和過程一直沒有定論。此前一些理論認為，大量氣體的存在是形成中心小棒并同主棒解耦的必要條件。沈俊太與英國中央蘭開夏大學教授Debattista共同指導中國科學院上海天文臺博士研究生杜敏，在雙棒星系的形成與演化理論研究中取得了新進展。他們通過不含氣體的多體數值模擬方法研究棒旋星系的形成和演化，并通過系統探索參數空間，發現在純盤星系中心加入以有序運動為主導的動力學冷盤可以成功產生這種奇特的雙棒結構。“當小棒與大棒平行時，小棒的強度比較弱但轉動更快些，而當二者垂直時，小棒的強度比較強但轉動比較慢。”沈俊太講述著雙棒星系在形成后呈現出的有趣的動力學特性。
目前該工作已經于近期發表在國際核心期刊《天體物理雜志》上，并且已經得到國際同行的關注。
闡明核環形成機制
在棒旋星系的長期演化過程中，
“棒”扮演了很重要的角色。其中最主要的一個方面就是星系棒可以驅動氣體內流至星系中心區域，從而形成新的恒星。因而棒被認為可以重新分布星系的物質、角動量及能量。
在棒旋星系中，科學家經常可以觀測到很多由棒產生的氣體子結構，例如在棒旋轉方向的前側會出現高密度塵埃帶，以及在星系中心附近具有很強恒星形成率的核環。顯然這些結構的特征和產生條件與寄主星系特別是星系棒的性質息息相關，但學術界此前對核環的形成條件、形狀、及大小等重要問題都沒有進行系統地解決。
沈俊太說：“之前的研究通常認為核環的位置接近于星系的某一特定半徑――內林德布拉德共振（ILR）半徑，或在兩個ILR半徑之間，然而這些共振半徑嚴格來講僅在星系棒擾動較弱時才有意義。”
上海天文臺博士研究生李智在沈俊太與韓國首爾國立大學金雄泰教授的指導下，對棒旋星系中的核環進行了系統細致的數值模擬研究。他們利用高精度流體數值模擬，通過系統探索參數空間，發現模擬中的棒旋星系可以產生兩種核環，一種近似圓形并在棒的短軸方向輕微拉伸，另一種具有很高的橢率并和棒的主軸方向平行。
此外，他們還對核環的形成機制提供了新的解釋：由于核環是由氣體損失角動量（旋轉的能力）而落入星系中心堆積而成的，所以核環的位置取決于氣體的總角動量損失，以及星系中心的勢場分布。前者受星系中非軸對稱結構的特性控制.如棒的強度、軸比和轉動速度；而后者取決于星系中心軸對稱結構，如核球的大小，質量分布。
“共振半徑解釋僅僅提供了一個核環形成的寬泛范圍，而我們的核環形成機制則可以更準確地預言核環的大小及形狀，因此適用面更廣，可以V泛應用于具有核環的棒旋星系樣本中限制星系的物理參數，從而使我們更好地理解棒旋星系的演化規律?！鄙蚩√偨Y道。目前該工作已經發表在國際核心期刊《天體物理雜志》上。
桃李滿天下
沈俊太在忘我工作的同時并沒有忘記培養新人的重任，他不僅是一個對事業孜孜不倦的學者、一個精益求精的科學家，更是一名誨人不倦的師長。
本著報效祖國的初衷，沈俊太認為應該把自己畢生所學傳授給自己的學生。他甘當人梯，致力于讓自己的學生也能夠逐漸成長為比自己更加優秀的科學工作者。自2009年回國并擔任博士生導師以來，沈俊太就開始積極招收對科學研究興趣濃厚的學生和博士后，一支強有力的科研團隊也逐漸發展壯大。
為了進一步了解他的科研與教學情況，本刊記者（簡稱：記）對曹教授（簡稱：曹）進行了一次專訪。
科研：“我會再接再厲”
記：非常感謝曹教授能在百忙之中抽出時間接受我們采訪，希望這不會影響到您其他的工作安排。
曹：不必客氣，有什么問題你們可以隨便提問。
記：曹教授，我們知道您現在擔任哈工大航空學院的飛行器動力學與控制團隊責任教授以及動力學與振動控制實驗室主任，目前主要從事航天器空間飛行器然后航空發動機、大型發電機等復雜機構與結構的非線性耦合動力學與振動控制方面的研究工作。請問您是從什么時候開始研究的，目前主要取得了哪些成績？
曹：2006年5月，我結束在英國蘭開斯特大學的科研工作回國后，來到哈工大工作。此后，我就開始從事轉子系統，包括大型氣能發動機組、大型風力發電設備、航空發動機等旋轉機械的振動與穩定性問題的一些研究，并在轉子軸承的油膜力表征、帶葉片盤的轉子軸承系統的非線性振動、葉片機匣的碰摩力表征以及雙轉子系統的復合碰摩等方面都取得了一些成果。關于這方面的研究論文，主要發表在了英國《機械工程師會刊：工程摩擦學》、《摩擦學國際》、英國《聲與振動》、美國機械工程師協會的《振動與聲學》、《振動與控制》和《國際機械科學》、《振動與沖擊》、《力學季刊》、《航空動力學報》等國內外知名學術刊物，同時還包括一些在國內外的學術會議上報告和交流的一些論文。
2008年，我參加了國家自然科學基金重大研究計劃“近空間飛行器關鍵基礎科學問題”，并且主持了高超聲飛行器非線性耦合動力學與熱彈性顫振控制相關的兩個培育項目，因此在機翼以及臂板顫振和控制方面也取得一些成果，提出了包含非線性反饋在內的組合控制律，適用于不同飛行速度的遞進式控制律，不同程度地提高了顫振的臨界速度。這些相關的成果發表在《中國科學》、《非線性動力學》、《國際聲與振動雜志》等學術刊物上。
另外，在航天器研究方面，我從2010年開始著手研究航天器的部件以及衛星和火箭之間的隔振問題，包括主動隔振，被動隔振，主被動一體化的減振、隔振問題，同時還主持了相關的減振/隔振的幾個項目。從研究思路來說，我們主要是采取了電磁式的隔振器，包括這個現在用的很新的隔振平臺技術方面的工作，并且設計了相應的隔振平臺，從而獲得了比較好的隔振效果。目前，這部分工作還正在開展當中。
實事求是地說，這些年來我們的研究工作雖然已經取得了一些成績，但有很多工作還需要深入研究，還需要進一步努力，同時還要多跟國內外的同行進行交流。
記：說到學術交流，我們知道您參加過很多國內外專業學術討論會，并作了很多重要的學術報告，給您印象最深刻哪次會議，會議起到哪些作用？
曹：是的，我確實受邀參加過很多國際會議，在這些國際會議中，我大多擔任分會場主席，主持討論。此外，我自己也組織過相關的國際會議。要說印象最深刻的學術會議，我覺得2012年在北京召開的第23屆國際理論與應用力學大會（International Congress of Theoretical and Applied Mechanics，簡稱ICTAM）作為國際力學界最權威的學術聯合體IUTAM組織的最重要的學術大會，自1924年在荷蘭代爾夫特市首次舉辦后，每4年舉辦1次，迄今已經在世界范圍內成功舉辦了22次。由于IUTAM的權威性，ICTAM大會在國際力學界有著強大的號召力，被譽為國際力學界的“奧林匹克盛會”。由胡海巖院士主持召開。據不完全統計，有來自世界各地的1300多名力學工作者參加了第22屆ICTAM大會的學術交流，共收錄論文1322篇論文，其中包括來自中國大陸的近200篇論文。因此，從這個角度而言，這個會議能夠在我們國家召開，不僅是我國力學界的一次盛舉，而且充分體現了近年來中國力學水平的提高，是我們國家力學研究躋身于世界前列的一個表現。
對于這個會議，我的印象非常深刻，這個會議在我們國家召開，應該說對于我國的力學研究，尤其是動力學與控制及其工程應用的研究與發展起到了非常積極的作用。
記：作為哈工大航天學院的教授、博士生導師，您對我國航天事業現狀肯定有很深的了解。那么，您認為我國在航天航空領域還有哪些不足？
曹：我從事的是關于航天器結構振動與控制方面一些研究工作，所以還是著重從這個角度來談一談吧。應該說，我國近些年在這些領域的研究取得了很大的進步，但是還有很多相關的挑戰性的問題，比如大型航天器柔性結構振動對姿態運動、軌道穩定性等的影響，又比如說柔性結構振動與姿軌運動的協調控制器的設計與實現、連接鉸間隙帶來的非光滑系統動力學與控制問題，都需要深入的研究。
從航空領域來說，涉及大飛機的大展弦比機翼的顫振及其抑制也需要開展仔細地研究。此外，航空發動機轉子系統振動問題同樣是亟待解決的關鍵問題之一。
教學：“關鍵還是要培養學生的獨立科研能力和創新能力”
記：作為博士生導師，您最注重對學生哪些方面的培養，目前為止您培養過多少優秀的博士生，他們都在哪些領域為國家做著貢獻？
曹：就博士生培養而言，我認為最重要的還是要培養學生的獨立進行科研工作的能力，簡而言之，就是要著重培養學生的科研創新能力。也就是說，要在科研過程中，培養學生發現問題和解決問題的能力。當然，除了這些，還需要培養學生具備一些與科學研究相關的工作能力。比如說，從問題的提出到申請相應的項目，然后對這個項目進行相應的計劃和解決，最后寫出相應的科研報告等等，各個方面都需要培養。與此同時，導師還應當關注學生的修為和交流能力，比如說溝通與學術交流方面的能力培養、國際視野的培養等。
基于這些理由，我們會鼓勵學生參加相應的國際會議，并且也會派出學生進行聯合培養，同時我們因為自己組織過一些國際國內的學術會議，所以我們的學生在這個過程當中，也參與了這樣一個國際國內學術會議的組織安排等這樣一些工作。應該說，在博士生的培養方面，我們做的工作應該是比較全面的。
我在國外工作的時間比較長，2006年才回國，因此直到2006年我才開始帶自己的研究生。迄今為止，已有9人獲得了博士學位，他們分別在相關的科研院所和高等院校工作，如涉及航空航天的研究院所、南京理工大學、哈爾濱工程大學等單位。
至于說為國家做出了哪些重要貢獻，我想到現在還說不上。不過，從我了解到的情況來說，他們目前都已經在各自的工作崗位上發揮了一些積極的作用。
記：除了在哈工大從事教育工作，您還曾到香港、英國、澳大利亞等海內外進行訪問或教學，在這一過程您感覺和國外的教育方面有哪些差別？
曹：這個問題，我可以簡單地談一點自己的看法。1996年和1999年，我在香港理工大學的土木與結構工程系做了一些合作研究，2000―2006年在英國蘭開斯特大學物理系，也是做一些合作研究，后來去澳大利亞做了一個短期的訪問。通過在這些個國家和地區的合作研究，我本人也確實接觸到了一些新的東西，從而了解到國外教學與研究方式跟我們當然有一些區別。
我認為國外的教育跟我們最大的一個區別就是他們更注重啟發式的教學，并且更關注學生動手能力的培養，尤其是在研究成果的展示方面，外國的學生具有相當的優勢。因為他們從高中、大學、研究生到博士生都一直有相應的展示的機會，都要做相應的研究與交流，還要做相應的報告。所以國外學生在成果展示以及和外界的交流等方面，具有一定的優勢。但從另外一個角度來看，我們中國學生的基礎更好，更扎實，學的東西也更多一些。
因此，我們經?？梢钥吹竭@樣一種情況，就是中國的學生大概在剛畢業的一兩年，如果要和國外的學生去競爭的話，那么在成果展示和交流能力方面可能會稍微差一些，但是一旦我們熟悉了國外學生的研究方法，應該說中國的學生還是很有優勢的。
目標：“教學與科研工作應當并舉，不可偏廢”
記：最后一個問題，就是說在未來您會偏重于教學還是研究？在您的研究領域還會做哪些努力？
論文關鍵詞：曲軸，彎曲疲勞，模態測試，瞬態
引言
論文摘要:建立了高速凸輪機構的動力學模型及其運動方程式，對具有擺線運動規律的從動件進行了動態響應的分析，并對凸輪機構進行動力學仿真，分析了從動件作用在凸輪上的作用力，為設計人員設計凸輪機構提供了一定的設計依據。
0引言
高速凸輪機構中，由于構件的慣性力較大，構件的彈性變形及在激振力作用下系統的振動不能忽視，一方面它使得從動系統輸出端的運動規律與輸入端的運動規律存在差異，需要適當修正輸入端運動規律，使輸出端運動規律符合設計要求;另一方面，約束反力一直處于變化狀態，了解約束反力的變化規律可為工程技術人員設計軸承和構件尺寸提供設計數據。
1凸輪機構動力學模型的建立及其動力學方程式
為了簡化計算，通常將構件的連續分布質量看作是集中在一點或若干點的集中質量，用無質量的彈簧來表示構件的彈性，用無質量、無彈性的阻尼元件表示系統的阻尼，并忽略一些次要的影響因素，從而把凸輪機構簡化為由若干無彈性的集中質量和無質量的彈簧以及阻尼元件組成的彈性系統。圖1為偏置尖底直動從動件盤形凸輪機構及其動力學模型。滾子和凸輪軸因剛性大可不計其彈性變形。彈性系統的運動微分方程為:
中E為從動件材料彈性模量，A為從動件截面積，1，為從動件長度;
在不考慮工作載荷對凸輪機構輸出件運動規律的影響，并忽略阻尼和鎖合彈簧的彈簧剛度的情況下，該彈性系統的運動方程式簡化為:
2凸輪機構運動學仿真
利用Matlab語言對凸輪機構進行運動學仿真。假設凸輪軸采用鑄鐵，滾子采用青銅材料，從動件采用45鋼(E ----- 206GPa ， p= 7 850kg/m3，直徑為20mm，長度為1 000 mm，則m=2. 46k， kf=6. 5 X l0’N/m，忽略鎖合彈簧的彈簧剛度和系統阻尼系數，得到系統固有頻率為:
由于當激振頻率與系統固有頻率之比大于等于0. 1時，成為高速凸輪，取激振頻率為800rad/s.
擺線運動規律的加速度曲線沒有突變，理論上不存在沖擊，故常用于高速凸輪機構，下面運用擺線運動規律來求解動態下從動件的實際運動規律。擺線運動規律的位移方程式為:
根據式(2)、式((4)、式(5)解微分方程，利用Matlab得出其理論和實際的運動曲線，見圖2.
從圖2中可以看出，實際輸出曲線和理論輸出曲線存在一定的偏差。將式(2)中的從動件輸出端位移y，改為擺線運動規律，解微分方程求出從動件輸人端位移y，從而對凸輪輪廓進行適當修正，使實際輸出曲線盡可能接近擺線運動規律。修正后凸輪輪廓曲線為:
3凸輪機構動力學仿真
由于凸輪機構為負配置，壓力角a公式為:
分別對實際輸出曲線方程進行一次和二次求導，由于凸輪機構為負配置，推程時的壓力角大于回程時的壓力角，因此推程時凸輪所受的力大于回程。在不考慮靜態力的作用下，利用Matlab軟件進行編程，得出凸輪軸推程時所受力的變化規律圖，就可滿足設計軸承和構件尺寸的需要。
圖3為從動件作用于凸輪軸上的力隨時間的變化規律。從圖3中可以看到，凸輪軸在從動件運動方向上所受的力遠遠大于在其垂直方向上所受的力，凸輪軸在徑向要承受很大的力，因此增加凸輪軸的剛性可以在很大程度上提高凸輪機構的動態性能。
