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在项目实施的过程中，受内外部因素变化的影响，实际输出的成本、进度、质量会偏离原计划目标，而成本控制就是在成本的形成过程中，对生产经营所消耗的人力、物资、费用开支等进行指导、监督、调节和限制，把各项费用都控制在计划成本范围之内，保证成本目标的实现。以往学者们在研究系统动力学与成本控制问题时，都将研究重点放在工程项目成本上，本文则从施工企业角度全面系统分析，辅助企业管理人员的决策行为。
1.1施工企业成本控制系统结构模型
根据施工企业成本构成内容及企业价值活动，本文用因果关系图表示了包含外部关联、企业辅助活动以及项目实施三个基本结构的施工企业成本控制系统结构模型。此模型主要目的是用来帮助施工企业管理人员从宏观角度掌握施工企业在建筑市场这一大环境中所处的位置及相应的成本活动。循环1和2反映了目前施工企业所面临的“僧多粥少”的竞争局面；循环9和10从战略角度分析了政治、经济、市场大环境的影响，当企业发展情况不乐观时，势必影响到企业相关管理活动，如企业技术开发和人力资源，也会对项目的实施产生负面作用，因此这种情况也刺激了企业获得项目的渴望度；循环3、4、5、7、8表示了施工企业与其他市场主体发生的交易活动，产生了交易成本，具体表现在搜集信息、寻找目标、合同谈判、争议协调与解决等环节。交易成本并不创造实际的价值，却构成企业成本的一部分，因此对于施工企业来讲，如何在不降低生产效率的前提下有效地降低交易成本，提高企业的核心竞争力就显得极其重要。施工企业若想获得持续发展，可以从有过合作关系的供应商中选择具有互补优势的，与其建立长期合作伙伴关系，建立起信任机制，减少谈判次数和冲突发生的频率，降低交易成本，实现双方共赢。循环6则说明施工企业充分掌握各项成本产生动因，并且采取有效措施来控制成本，最终会形成企业的核心竞争力，有利于市场竞争。
1.2项目成本控制系统结构模型
在图2的基础上进一步对项目实施过程的成本控制展开研究。本文借助于系统动力学，建立了工程项目成本控制系统结构模型，包含了返工循环、变更循环、波及效应、控制反馈回路四个基本结构。通过此图，可以清晰地掌握模型中各个变量之间的因果关系以及各个环路的性质，可以帮助决策人员加深对成本系统内部反馈结构与动态行为关系的认识和研究，帮助管理人员更好地进行成本控制。
1.2.1返工循环返工循环是系统动力学项目模型中最重要的结构，学者们在研究项目管理问题时都会研究这一循环。它反应了工作任务的执行过程，由于项目的复杂性和不确定性，工作中不可避免地出现错误，错误发生的比例受工程质量控制。返工既耗费工时又花费成本，还伴随着工作任务相互之间的撞击效应的产生，恶化质量、进度、成本等问题。图3中表现为循环1、4、10。
1.2.2变更循环对于任何一个工程项目而言，工程变更也是不可避免的，工程变更主要包括工程范围、施工条件、工程设计、技术标准的变更。变更的提出方可以是施工企业，也可以是业主和设计单位，它往往会导致工期延误、成本失控，甚至对劳动生产率产生负面的影响。作为施工企业管理人员要加强对工程变更的控制，发生变更时要及时做好现场签证，估算变更成本，更新进度计划，收集索赔资料等。在工程初始阶段，要经常和业主沟通协调，尽可能把变更控制在设计阶段初期，将变更带来的损失压缩到最小。
1.2.3波及效应波及效应是一个动态变化过程原本是指某条供应链上某个成员因某种行为的发生，导致某变量数量上的变动，该变量的变动又会通过供应链成员之间、供应链与供应链之间的相互联系对整个产业链产生极大影响。在本系统中，它表现为成本控制带来的副作用，是客观存在的，但在实践中很少受到重视。借助系统动力学可以如实地反应这种副作用给整个成本系统带来的影响，它使系统问题变得更加复杂，有经验的项目经理也不能保证对该类问题系统的思考和分析，由此可见系统动力学分析模型的优势所在。
1.2.4控制反馈回路成本控制实现的是对项目成本的管理，保证成本、质量、进度三大目标实现最优化。为了最终实现计划目标，管理人员要密切关注项目实际发生情况，及时收集相关的各种成本数据信息，与计划目标做对比，发生偏离时及时采取纠偏措施，或调整资源计划或调整目标投入，以确保项目的顺利进行。
2结语
论文关键词：供应链，系统动力学，建模，仿真
供应链是一个由多个节点企业组成的动态系统，它包含了不同节点企业之间持续不断的信息流、物流和资金流。这些节点企业之间相互作用和影响，使得供应链系统变得非常复杂。供应链运作希望能够藉由这些相互作用实现更低的成本、更短的生产时间、更小的库存、更多的产品品类、更好的产品质量、更准确的送货时间、更高的顾客水平和更有效的合作。这就需要一种更有效的建模技术来表达供应链中跨组织的复杂关系。特别地，供应链系统各节点企业间的交互存在着诸多随时间不断变化的非线性关系，对于这种复杂的非线性系统，一些传统方法不能够很好地对其进行描述和研究。而系统动力学研究系统如何随着时间而动态地改变，讲究根据所研究的问题和所研究的系统构建模型，分析变量之间的相互关系，从而确定其对系统的影响。不仅如此，系统动力学仿真更提供了一种分析系统的直观方式[1]。系统动力学是一种有效地分析供应链结构和行为的方法。在所有的研究方法中，系统动力学是研究复杂和多变量非线性系统随时间变化情况的理想方法[2]。
实际上毕业论文ppt，在理论研究领域，系统动力学研究方法最先由麻省理工学院的Forrester教授于1961年在其《工业动力学》中提出。Forrester[3]最先观察到了结构、策略和供应链节点企业之间的相互影响使得需求沿着供应链下游向上游逐渐放大，并提出了系统的分析方法。Sterman[4]最先将这种方法应用于供应链系统，并建立了简单的供应链节点企业的系统动力学模型。Ovalle O.R.[5]完善了这一供应链节点企业模型，分析了共享不同信息对供应链系统的影响，但并没有给出完整的供应链系统动力学模型。国内学者黄丽珍[6]和张立菠[7]都从不同角度建立了供应链的系统动力学模型。本文尝试从节点企业的系统动力学模型推广到多级供应链的系统动力学模型，并进行仿真研究。
1、供应链节点企业系统动力学建模
供应链上贯穿了物流、信息流、资金流、决策流和商流等流程，本文的建模重点研究物流和信息流两种流程。这是因为系统动力学研究方法能够很直观地表达供应链上的物流和信息流。本文一方面对所研究的供应链系统链环节进行了简化，主要讨论订货、库存和发货三个环节论文开题报告范文。另一方面对其决策进行简化，以牛鞭效应（订货量波动比）作为重要的对比指标[6]。供应链系统中各节点企业通过订货和发货分别实现与上下游节点企业联系，从而使得系统的有效地运作。供应链节点企业系统动力学模型建立在其因果回路图和反馈环的基础上，因此建模前须分析得出其因果回路图和反馈环。
1.1 供应链节点企业运作的因果回路图（Casual Loop Diagram, CLD）
本文所研究的供应链是一种没有信息共享的运作模式，MIT的啤酒游戏很好地再现了这种供应链。在供应链的运作过程中，各节点企业最重要的流程是对上游的订货流程和对下游的发货流程。对上游的订货决策是建立在对未来的销售预测和库存控制策略的基础之上，即各节点企业根据过往的数据，运用简单移动平均或指数平滑等方法来预测t期的销售率，并同时考虑t期初企业的渠道存量和库存状况来进行订货决策。对下游的发货决策则是权衡下游的订货量和节点企业的最大发货量来进行的。图1给出了供应链节点企业（用k节点表示）运作过程的因果回路图，其中包含了九个反馈回路，即两个正反馈回路和七个负反馈回路。其中第七和第八个回路是正反馈回路，除此之外都是趋于平衡的负反馈回路。
图1 供应链节点企业运作过程的因果回路图
1.2 供应链节点企业的系统动力学模型
根据供应链节点企业运作过程的因果
回路图，可以得到供应链节点企业的系统动力学模型，如图2所示。将供应链节点企业的运作流程分为物流和信息流。物流始于进货（即上游节点的发货），从而形成渠道存量毕业论文ppt，渠道存量（Pipeline）指的是因为运输延迟和生产延迟过程中引起的库存。对于生产商来说，进货指的是进原材料，渠道存量包括运输延迟和生产延迟引起的库存；对于其他节点企业来说，进货都是成品，渠道存量指的是运输延迟引起的库存。收货后渠道存量减少，同时库存增加。对于生产商来说，收货指的是原材料经生产加工后变为成品，进入成品库存；对于其他节点企业来说，收货指的是成品到达该节点企业仓库。对下游的发货取决于下游节点企业的订货和该节点企业的最大发货率。发货使得各节点企业的库存减少。此外，模型还受到其他内外部影响因素的影响，受研究问题所限，在此不多作分析。
(一)一般资料。选取2012年12月至2013年12月我院接收的手术室护理实习生78例，按数字法随机分为观察组与对照组各39例，其中观察组男5例，女34例，年龄19-23岁，平均年龄(21±1．4)岁，本科学历13例，大专学历19例，中专学历7例;对照组男4例，女35例，年龄18-24岁，平均年龄(22±2．0)岁，本科学历11例，大专学历20例，中专学历8例。两组护生在性别、年龄及学历等方面无统计学差异(P＞0．05)，具有可比性。
(二)方法。两组护生均采取临床教学方式，其中对照组给予常规临床教学方式，观察组给予互动沟通教学模式，具体措施为护生在进入手术室之前，通过与带教老师互相介绍自身性格特点，增进与带教老师的了解，培养护生的爱岗敬业精神，使其充分了解到工作的意义，发挥其主动性与积极性;带教老师积极介绍科室相关的规章制度，熟悉手术室的基本布局，减轻其陌生感，使其以最快的速度适应手术室环境;尽量做到“一对一”带教，根据护生的特点合理安排教学任务，过程中动态评估护生的手术室专科知识的掌握情况，对护生的意见与建议要定时反馈;带教老师要关心护生的心理状态，了解其学习过程中所遇到的困难，并及时给予帮助。
(三)评价标准。带教老师根据学生的日常表现、理论知识、操作技能、管理能力等评估护生的出科学习成绩，并按照上述四项指标评估护生对自身学习的满意度，评分≥90分为非常满意，70-89分为基本满意，＜70分为不满意。
(四)统计学分析。采用SPSS17．0统计学软件对所得数据结果进行统计学分析。计数资料采用2检验，计量资料采用(x±s)来表示，组间比较应用配对t检验，P＜0．05表示差异有统计学意义。
二、结果
(一)两组护生理论及操作考核成绩比较。通过比较分析，观察组的理论、操作考核成绩优于对照组，差异有统计学意义(P＜0．05)
(二)两组护生对自身学习情况的满意度分析。通过采取互动沟通教学模式，观察组对自身学习情况的满意度高于对照组，差异有统计学意义(P＜0．05)
三、讨论
互动沟通带教模式即是师生互动、护生互动，带教老师指导护生进行积极有效的沟通交流，共同创造一个互动和谐的带教氛围。常规的带教方式重点主要集中在对护生的知识及技能的培养上，提倡循序渐进的带教方式，忽略调动护生的主动性，使其在工作时缺乏合作意识。互动沟通的教学模式强调培养护生积极主动的学习态度，以护生为中心，根据每个护生的具体特点，进行因材施教，并及时对护生所掌握的理论与实践知识进行反馈，动态评估每一阶段的学习效果，从而提高了护生的整体素质与业务水平。互动沟通教学模式主要是通过以下几点增强护生的学习效率，首先要营造一个和谐轻松的学习氛围，减轻护生对手术室的恐惧感，带教老师以热情、友善的态度向护生介绍环境及规章制度，让护生的心理有一个适应的过程，再介绍本科室的护士长及其他带教老师;其次即要定时安排师生座谈会，通过护生与带教老师相互提出问题、讨论问题并解决问题，为护生提供一个主动表现自己的机会，培养其与他人的合作性;再次要鼓励护生之间相互学习、相互补充、相互帮助，对各自的学习经验及学习成果与大家共同分享，增加护生的学习兴趣;最后要着重培养护生的人际沟通能力，在给患者做术前访视及术后随访时，注意言辞，要求护生所用语言通俗易懂并实事求是，在了解患者需求的同时保护患者的隐私，为护生在以后临床工作积累经验。
四、总结
关键词：欠驱动；机械系统；运动控制
欠驱动机械系统（英文全称：underactuated mechanical systems）主要研究的是处于非完整多体系动力学控制问题。在动力学研究领域中，非完整系统作为速度约束系统，是不可积的，而欠驱动飞完整系统则是广义的非完整系统，广义坐标的维数超过了控制输入维数的数量。欠驱动机械系统具有完全驱动机械系统所不具备的优势，主要体现在控制输入数比系统状态变量的个数要低，但是会由于驱动的减少而降低系统的总质量和能源消耗，同时还能够完成完全驱动的各项任务。
一、欠驱动机械系统的动力学模型
本论文采用拉格朗日动力学研究方法，建立陀螺摆动力学模型。
（一）陀螺摆动力学模型
陀螺摆动力学模型主要分为两个部分，即机械臂和电机驱动下的圆盘。陀螺摆系统结构见图1。
采用这种控制设计，可以使模糊摇起控制器在短时间内达到控制目标。当系统处于摇起的平衡区域内的时候，能量持续增长，并满足了大于零的需求。但是，由于结构设计简单，当第一杆摇起的时候，处于竖直位置，第二杆如果出现不同的状态，就会导致切换的转矩扩大，从而导致摆动角度快速变化，不够稳定。
结语：
综上所述，欠驱动系统的研究中，主要研究陀螺摆系统和机械臂Pendubot系统的平衡控制。但是，由于两种设计结构都具有非线性特征，因此导致控制适应性较差，无法到达理想的控制效果。本论文通过建立陀螺摆和Pendubol系统的动力学模型，基于能量模糊控制，建立Pendubot系统摇起控制方法，并设计LQR方法的控制策略，实现了摇起与平衡感控制的平稳过渡。
参考文献：
[1]张文增，陈强，孙振国，徐磊.高欠驱动的拟人机器人多指手[J].清华大学学报（自然科学版），2004.44（05）.
[2]赖旭芝，吴敏，余锦华. 欠驱动两杆机器人的统一控制策略和全局稳定性分析[J].自动化学报，2008.34（01）.
关键词：油气成藏动力，学油气运移油，油气成藏机理
1.油气成藏动力学研究方法
成藏动力学研究是在综合分析区域钻探、地球物理、分析测试和地质地化等资料的基础上, 采用静态描述和动态模拟相结合的方法, 其中计算机模拟方法可以定量地、动态地刻划各种因素相互作用的历史过程, 从而更深刻地揭示其内在规律性, 因此是成藏动力学过程研究的一项关键技术。成藏动力学模拟实质上是成藏动力学过程模拟, 是一项高度复杂的系统工程, 它需要以当代最先进的地质学和石油地质学理论为基础, 全面利用各种地质、物探资料, 采用最先进的盆地描述和盆地模拟技术方可进行[1]。，油气成藏机理。盆地描述部分用于刻划盆地现今的构造、沉积岩性和各种地质参数的空间展布特征, 为盆地模拟奠定基础。盆地模拟方面包括构造、沉积、储层、古水动力场、古地温、生烃、排烃、圈闭演化和油气运移聚集等各个部分。其中, 从生烃到运移的模拟构成成藏动力学过程模拟的主体, 而其他的描述和模拟则是成藏动力学过程模拟必不可少的重要基础。成藏动力学过程模拟的最终结果体现在油气资源量计算部分上, 包括计算出盆地的生烃量、排烃量、烃碳转换量、油气损失量, 最后要计算出盆地中聚集的油气资源量[2]。，油气成藏机理。
2.油气成藏动力学系统的划分及类型
田世澄(1996) 提出将受地球深部动力学控制的盆地构造2沉积旋回作为一个成藏动力学系统, 把改变地下成藏动力学条件, 影响成藏动力学过程的区域不整合和区域分布的异常孔隙流体压力界面作为不同成藏动力学系统的界面。并据动力学特征将成藏动力学系统分为开放型、封闭型、半封闭型3 种类型, 据油源特征又区分为自源成藏动力学系统和他源成藏动力学系统。因此共可划分出6 种油气成藏动力学系统[3-6]。康永尚(1999) 根据系统动力的来源、去向和系统的演化方式将油气成藏流体动力系统分为重力驱动型、压实驱动型、封存型和滞留4 种。，油气成藏机理。实际上重力驱动型对应开放型, 压实驱动型对应半开放型, 封存型和滞留型则对应封闭型。，油气成藏机理。，油气成藏机理。因此二者是一致的。这种以油气成藏的动力因素来划分油气系统的方法比经典的含油气系统的一套源岩对应一个油气系统的粗略划分方法更深入, 更能体现油气作为一种流体的运动分布规律, 从而有效指导我国陆相含油气盆地的勘探[7]。
3.油气成藏主要动力因素的研究
沉积盆地实际上是一个低温热化学反应器, 油气的富集是由温度、力和有效受热时间控制的化学动力学过程, 及由压力、地应力、浮力和流体势控制的流体动力学过程的综合结果, 也是盆地中各个成藏动力学系统中的油、气、水三相渗流过程的结果。张厚福(1998) 认为: 地温场、地压场、地应力场等“三场”系受地球内能控制, 是地球内部能量在地壳上的不同表现表现形式。“三场”相互之间彼此影响与联系。“三场”的作用使地壳上形成海盆、湖盆等各种水域, 才衍生出水动力场, 有了水体才能出现化学场与生物场, 后二者也相互联系与相互制约。综合这些场的作用, 在含油气盆地内才出现油气成藏动力系统与流体压力封存箱等地质实体, 后二者之间互有联系和影响。油气从烃源岩生成并排出到相邻的输导层经运移聚集而成藏及成藏后发生的物理化学变化这一系列过程都始终贯穿“三场”的作用[8-10]。
4.含油气系统和油气成藏动力学的关系探讨
目前对含油气系统和油气成藏动力系统之间的关系众说纷纭。主要有3 种说法。(1) 含油气系统研究是油气成藏动力学研究的起点。(2) 油气成藏动力学研究是含油气系统研究的基础。王英民(1998) 认为含油气系统划分是成藏动力学研究的结果。，油气成藏机理。(3) 含油气系统和油气成藏动力学系统是交叉关系。笔者认为由油气运聚的物质空间和动力因素控制的流体输导系统的研究是油气成藏动力学研究的核心内容, 油气成藏动力学研究应按照从源岩到圈闭这一历史主线, 侧重于油气成藏的动力学与运动学机制的研究。但油气成藏动力系统对应的状态空间是油气藏。而含油气系统是从油气显示开始, 而不考虑其是否具有工业价值。因此油气成藏动力系统是在大的合油气系统研究基础上进一步按油气运聚动力学条件而追踪油气分布规律。因此笔者倾向于第一种说法, 认为在含油气系统宏观研究思路基础上进行油气成藏动力学过程的系统研究, 并根据成藏动力源泉进一步划分油气成藏动力系统, 才能弄清我国陆相盆地的成藏机理和油气分布规律并建立当代高等石油地质理论, 从而更好地指导21 世纪的油气勘探[11]。
参考文献
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[6]胡朝元,等1成油系统概念在中国的提出及应用[J]1石油学报,1996,17(1)1
[7]龚再升,等1南海北部大陆边缘盆地分析与油气聚集[M]1北京:科学出版社,19971
[8]张厚福,等1石油地质学[M]1北京:石油工业出版社,19931
[9]田世澄,等1论成藏动力学系统[J]1勘探家,1996,1(2):202241
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[11]费琪,等1成油体系与成藏动力学论文集[C]1北京:地震出版社,19991
中科院上海天文台研究员、博士生导师，星系动力学团组首席，中国科学院“百人计划”入选者沈俊太就志在解开谜团，努力带给更多人对宇宙的神秘向往，吸引越来越多的星空探秘人不断探索未知领域。科研脚步绕地球一圈，回到祖国后的沈俊太，喜人成绩接踵而来，而他却总是说，需要继续努力才能不断前进。走近宇宙
自幼成长于普通农村家庭的沈俊太，尽管当时的教育条件非常落后，但他依然以优异的成绩考取了山西省重点中学临汾一中，并在那里逐渐对物理科学产生了浓厚的兴趣。高考那年，他以优异的成绩考入中国科学技术大学。在大学校园浓厚的科研氛围中，沈俊太不仅增长了知识，也开阔了自己的视野。
本科毕业后，沈俊太踏上了东行的航班，飞抵大西洋彼岸的美国。此后，他的学术之路便越走越远，而身后留下的是一串星光熠熠的印记。1999年，他在美国西北大学物理与天文系获得硕士学位；2005年，在美国罗格斯大学获得天体物理博士学位。值得一提的是，沈俊太的博士论文荣获2006年度罗格斯大学Richard J.Piano博士论文奖。同年，29岁的沈俊太作为Harlan Smith冠名博士后，开始了在德克萨斯大学奥斯汀分校的科研工作。无论是“博士论文奖”，还是“Harlan Smith冠名博士后”，都是这两所著名大学里中国留学生首次获得的荣誉。
遨游在神秘的宇宙，沈俊太主要从事星系结构及动力学研究。在银河系的动力学结构中，他在棒旋星系，超大质量黑洞的测量，星系翘曲等诸多领域都做出了重要贡献。首次用无碰撞多体模拟的方法产生出了接近现实的p棒星系，并首次发现了双棒转动速度的波动性，此模型可成功解释双棒星系的众多观测特征；通过对星系建立基于轨道迭加的自洽动力学模型，精确测量出了超大黑洞的质量和星系暗物质晕的质量分布。
4年后，沈俊太入选中科院“百人计划”，作为杰出海外人才回到了祖国的怀抱。落户中科院上海天文台的他，继续从事着星系动力学的前沿研究。
其实早在回国之初，沈俊太还在学习重新适应国内的新环境，甚至比在美国时还要加倍努力。“因为竞争激烈，在天文学领域，国内最近几年发展迅猛。”沈俊太解释道。他说，走得很快，是因为自己在一艘走得比其他船都要快的大船上。他所指的“大船”，无疑是正在飞速发展的中国。
经过自己的不懈努力，沈俊太陆续获得了国家自然科学基金等各项项目的资助，并作为科研骨干参与了自然科学基金委重点项目。他也参与了两项国家“973”重大科学研究计划，并取得了令人瞩目的良好成绩。他还为陆琰院士组织编写的《现代天体物理》一书撰写了“银河系结构与动力学”等章节。他发表的多篇第一作者或通讯作者论文已经被国际天文学权威教科书《星系动力学》《星系的形成与演化》及剑桥大学Gilmore教授主编、Springer科学出版社出版的最新国际天文百科全书“Planets，Stars and Stellar Systems”等著作多次引述。
这些科研成果也让沈俊太逐步跻身于天文学国际专家行列。
探秘银河动力学
多年来，银河系的演化一直是天文学研究的热点领域。银河系是一个巨大的旋涡星系，学界通常认为它由星系盘、中心核球以及暗物质晕组成。近年来，沈俊太团队对银河系的核球结构做出了崭新的全面认识，提出了银河系核球是个“伪核球”，并不包含一个显著的经典核球。
2010年，沈俊太基于高精度多体模拟研究了银河系核球的动力学结构，发现一个棒旋星系模型与核球的众多观测数据吻合得极好，这表明银河系核球其实就是侧面看到的棒；它主要是由原初的星系盘通过自身动力学不稳定性增厚而产生的“伪核球”。所谓“伪”，是相对于经典核球而言――经典的星系形成理论预言核球应该是在星系并合过后产生的。
目前的星系形成理论认为，像银河系这样大质量的棒旋星系的形成，必须经过若干次星系并合的过程，而星系并合不可避免地会在星系中心形成显著的经典核球。所以根据沈俊太的这项研究，现有的星系形成模型必须在星系尺度上有大的改进以解释众多类似银河系的大质量纯盘星系，这也是目前研究星系形成和演化的一个尚未解决的重要难题，而沈俊太领导的该研究无疑为解决此难题开辟了新的窗口和思路。
沈俊太团队的研究很快引起了国际天文学界诸多国外专家的高度关注，美国国家光学天文台的网站首页报道了沈俊太参与完成的银河系核球区恒星巡天工作及他主导的动力学模型工作。而沈俊太的这项研究并没有止步。在他的指导下，上海天文台博士后李兆聿在银河系结构研究中也取得了新的进展：在分析沈俊太给出的银河系高精度模型的基础上，他们发现银河系核球区存在一个奇特的垂向X型结构，并对其做出了令人信服的动力学解释。他们对银河系核球模型进行了更仔细的分析，发现模型中也存在一个显著的X型结构，其与银河系的观测数据符合得很好。这一重要发现使利用数值模拟来“观测”盒状核球的形成过程成为可能。
紧接着，星系动力学团组进一步探究了核球的X型结构。他们验证了带有X型结构的盒状核球确实有规可循――源于棒结构中的恒星运动.指出先前理论工作推测的“香蕉型”轨道家族可能并非X型结构的主要组成部分.并提出了可供未来的银河系巡天观测验证的理论预言。此外.他们还发现恒星视向速度与银经方向的自行也存在明显的相关性。
上海天文台星系动力学团组的核球系列论文在短短几年内已被国际同行引用两百余次，并且被众多权威综述论文以及剑桥大学主编的国际参考书收入并配发原图。与此同时，沈俊太的工作得到了国内外同行的极大关注，他多次受邀在知名国际会议上阐述自己的研究成果，例如国际天文学联合会会议的特邀综述报告，第五届东亚数值天体物理会议的一小时特邀讲座，纪念林家翘先生创立密度波理论五十周年的国际研讨会的邀请报告等，他也是国际专业会议“盘星系动力学”的两个共同主席之一，并担任国际天文联合学会会议“Galaxy evolution through secular processes”的科学委员会成员。鉴于沈俊太取得的这些突出学术成绩，他还应邀成为了美国自然科学基金委的会议评审专家，负责评审星系结构领域的申请书，并且在2016年获得英国皇家学会的牛顿高级学者基金资助。
揭秘双棒星系
沈俊太关于银河动力学的研究无疑是他近年来重要的学术成果，并让他蜚声国际。而在其他研究方向上，他也丝毫没有减慢脚步，同样取得了令人瞩目的成果。
“我们生活在银河系之中，曾经我们以为银河系是一个普通的旋涡星系，现在已知道它原来是一个棒旋星系。”沈俊太娓娓道来。其实，大部分旋涡星系都像银河系一样，因为星系盘自身的不稳定性而在星系中心形成由大量恒星聚集而成的“棒”状结构，这一类星系被称为“棒旋星系”。其中，还有一个子类的棒旋星系很特殊，它们包含两个棒，小棒嵌在大棒中.因其“二”而被称为双棒星系。
特殊不意味着它们很罕见，其实光学和红外的观测发现双棒星系相对比较常见――约四分之一的早型棒旋星系是双棒星系。由于通常这两个星系棒的转动速度和尺度都不相同，它们之间也进行相互作用，因此此类星系有诸多非常奇特的动力学特性。
然而，天文界对此类特殊棒旋星系的形成条件和过程一直没有定论。此前一些理论认为，大量气体的存在是形成中心小棒并同主棒解耦的必要条件。沈俊太与英国中央兰开夏大学教授Debattista共同指导中国科学院上海天文台博士研究生杜敏，在双棒星系的形成与演化理论研究中取得了新进展。他们通过不含气体的多体数值模拟方法研究棒旋星系的形成和演化，并通过系统探索参数空间，发现在纯盘星系中心加入以有序运动为主导的动力学冷盘可以成功产生这种奇特的双棒结构。“当小棒与大棒平行时，小棒的强度比较弱但转动更快些，而当二者垂直时，小棒的强度比较强但转动比较慢。”沈俊太讲述着双棒星系在形成后呈现出的有趣的动力学特性。
目前该工作已经于近期发表在国际核心期刊《天体物理杂志》上，并且已经得到国际同行的关注。
阐明核环形成机制
在棒旋星系的长期演化过程中，
“棒”扮演了很重要的角色。其中最主要的一个方面就是星系棒可以驱动气体内流至星系中心区域，从而形成新的恒星。因而棒被认为可以重新分布星系的物质、角动量及能量。
在棒旋星系中，科学家经常可以观测到很多由棒产生的气体子结构，例如在棒旋转方向的前侧会出现高密度尘埃带，以及在星系中心附近具有很强恒星形成率的核环。显然这些结构的特征和产生条件与寄主星系特别是星系棒的性质息息相关，但学术界此前对核环的形成条件、形状、及大小等重要问题都没有进行系统地解决。
沈俊太说：“之前的研究通常认为核环的位置接近于星系的某一特定半径――内林德布拉德共振（ILR）半径，或在两个ILR半径之间，然而这些共振半径严格来讲仅在星系棒扰动较弱时才有意义。”
上海天文台博士研究生李智在沈俊太与韩国首尔国立大学金雄泰教授的指导下，对棒旋星系中的核环进行了系统细致的数值模拟研究。他们利用高精度流体数值模拟，通过系统探索参数空间，发现模拟中的棒旋星系可以产生两种核环，一种近似圆形并在棒的短轴方向轻微拉伸，另一种具有很高的椭率并和棒的主轴方向平行。
此外，他们还对核环的形成机制提供了新的解释：由于核环是由气体损失角动量（旋转的能力）而落入星系中心堆积而成的，所以核环的位置取决于气体的总角动量损失，以及星系中心的势场分布。前者受星系中非轴对称结构的特性控制.如棒的强度、轴比和转动速度；而后者取决于星系中心轴对称结构，如核球的大小，质量分布。
“共振半径解释仅仅提供了一个核环形成的宽泛范围，而我们的核环形成机制则可以更准确地预言核环的大小及形状，因此适用面更广，可以V泛应用于具有核环的棒旋星系样本中限制星系的物理参数，从而使我们更好地理解棒旋星系的演化规律。”沈俊太总结道。目前该工作已经发表在国际核心期刊《天体物理杂志》上。
桃李满天下
沈俊太在忘我工作的同时并没有忘记培养新人的重任，他不仅是一个对事业孜孜不倦的学者、一个精益求精的科学家，更是一名诲人不倦的师长。
本着报效祖国的初衷，沈俊太认为应该把自己毕生所学传授给自己的学生。他甘当人梯，致力于让自己的学生也能够逐渐成长为比自己更加优秀的科学工作者。自2009年回国并担任博士生导师以来，沈俊太就开始积极招收对科学研究兴趣浓厚的学生和博士后，一支强有力的科研团队也逐渐发展壮大。
为了进一步了解他的科研与教学情况，本刊记者（简称：记）对曹教授（简称：曹）进行了一次专访。
科研：“我会再接再厉”
记：非常感谢曹教授能在百忙之中抽出时间接受我们采访，希望这不会影响到您其他的工作安排。
曹：不必客气，有什么问题你们可以随便提问。
记：曹教授，我们知道您现在担任哈工大航空学院的飞行器动力学与控制团队责任教授以及动力学与振动控制实验室主任，目前主要从事航天器空间飞行器然后航空发动机、大型发电机等复杂机构与结构的非线性耦合动力学与振动控制方面的研究工作。请问您是从什么时候开始研究的，目前主要取得了哪些成绩？
曹：2006年5月，我结束在英国兰开斯特大学的科研工作回国后，来到哈工大工作。此后，我就开始从事转子系统，包括大型气能发动机组、大型风力发电设备、航空发动机等旋转机械的振动与稳定性问题的一些研究，并在转子轴承的油膜力表征、带叶片盘的转子轴承系统的非线性振动、叶片机匣的碰摩力表征以及双转子系统的复合碰摩等方面都取得了一些成果。关于这方面的研究论文，主要发表在了英国《机械工程师会刊：工程摩擦学》、《摩擦学国际》、英国《声与振动》、美国机械工程师协会的《振动与声学》、《振动与控制》和《国际机械科学》、《振动与冲击》、《力学季刊》、《航空动力学报》等国内外知名学术刊物，同时还包括一些在国内外的学术会议上报告和交流的一些论文。
2008年，我参加了国家自然科学基金重大研究计划“近空间飞行器关键基础科学问题”，并且主持了高超声飞行器非线性耦合动力学与热弹性颤振控制相关的两个培育项目，因此在机翼以及臂板颤振和控制方面也取得一些成果，提出了包含非线性反馈在内的组合控制律，适用于不同飞行速度的递进式控制律，不同程度地提高了颤振的临界速度。这些相关的成果发表在《中国科学》、《非线性动力学》、《国际声与振动杂志》等学术刊物上。
另外，在航天器研究方面，我从2010年开始着手研究航天器的部件以及卫星和火箭之间的隔振问题，包括主动隔振，被动隔振，主被动一体化的减振、隔振问题，同时还主持了相关的减振/隔振的几个项目。从研究思路来说，我们主要是采取了电磁式的隔振器，包括这个现在用的很新的隔振平台技术方面的工作，并且设计了相应的隔振平台，从而获得了比较好的隔振效果。目前，这部分工作还正在开展当中。
实事求是地说，这些年来我们的研究工作虽然已经取得了一些成绩，但有很多工作还需要深入研究，还需要进一步努力，同时还要多跟国内外的同行进行交流。
记：说到学术交流，我们知道您参加过很多国内外专业学术讨论会，并作了很多重要的学术报告，给您印象最深刻哪次会议，会议起到哪些作用？
曹：是的，我确实受邀参加过很多国际会议，在这些国际会议中，我大多担任分会场主席，主持讨论。此外，我自己也组织过相关的国际会议。要说印象最深刻的学术会议，我觉得2012年在北京召开的第23届国际理论与应用力学大会（International Congress of Theoretical and Applied Mechanics，简称ICTAM）作为国际力学界最权威的学术联合体IUTAM组织的最重要的学术大会，自1924年在荷兰代尔夫特市首次举办后，每4年举办1次，迄今已经在世界范围内成功举办了22次。由于IUTAM的权威性，ICTAM大会在国际力学界有着强大的号召力，被誉为国际力学界的“奥林匹克盛会”。由胡海岩院士主持召开。据不完全统计，有来自世界各地的1300多名力学工作者参加了第22届ICTAM大会的学术交流，共收录论文1322篇论文，其中包括来自中国大陆的近200篇论文。因此，从这个角度而言，这个会议能够在我们国家召开，不仅是我国力学界的一次盛举，而且充分体现了近年来中国力学水平的提高，是我们国家力学研究跻身于世界前列的一个表现。
对于这个会议，我的印象非常深刻，这个会议在我们国家召开，应该说对于我国的力学研究，尤其是动力学与控制及其工程应用的研究与发展起到了非常积极的作用。
记：作为哈工大航天学院的教授、博士生导师，您对我国航天事业现状肯定有很深的了解。那么，您认为我国在航天航空领域还有哪些不足？
曹：我从事的是关于航天器结构振动与控制方面一些研究工作，所以还是着重从这个角度来谈一谈吧。应该说，我国近些年在这些领域的研究取得了很大的进步，但是还有很多相关的挑战性的问题，比如大型航天器柔性结构振动对姿态运动、轨道稳定性等的影响，又比如说柔性结构振动与姿轨运动的协调控制器的设计与实现、连接铰间隙带来的非光滑系统动力学与控制问题，都需要深入的研究。
从航空领域来说，涉及大飞机的大展弦比机翼的颤振及其抑制也需要开展仔细地研究。此外，航空发动机转子系统振动问题同样是亟待解决的关键问题之一。
教学：“关键还是要培养学生的独立科研能力和创新能力”
记：作为博士生导师，您最注重对学生哪些方面的培养，目前为止您培养过多少优秀的博士生，他们都在哪些领域为国家做着贡献？
曹：就博士生培养而言，我认为最重要的还是要培养学生的独立进行科研工作的能力，简而言之，就是要着重培养学生的科研创新能力。也就是说，要在科研过程中，培养学生发现问题和解决问题的能力。当然，除了这些，还需要培养学生具备一些与科学研究相关的工作能力。比如说，从问题的提出到申请相应的项目，然后对这个项目进行相应的计划和解决，最后写出相应的科研报告等等，各个方面都需要培养。与此同时，导师还应当关注学生的修为和交流能力，比如说沟通与学术交流方面的能力培养、国际视野的培养等。
基于这些理由，我们会鼓励学生参加相应的国际会议，并且也会派出学生进行联合培养，同时我们因为自己组织过一些国际国内的学术会议，所以我们的学生在这个过程当中，也参与了这样一个国际国内学术会议的组织安排等这样一些工作。应该说，在博士生的培养方面，我们做的工作应该是比较全面的。
我在国外工作的时间比较长，2006年才回国，因此直到2006年我才开始带自己的研究生。迄今为止，已有9人获得了博士学位，他们分别在相关的科研院所和高等院校工作，如涉及航空航天的研究院所、南京理工大学、哈尔滨工程大学等单位。
至于说为国家做出了哪些重要贡献，我想到现在还说不上。不过，从我了解到的情况来说，他们目前都已经在各自的工作岗位上发挥了一些积极的作用。
记：除了在哈工大从事教育工作，您还曾到香港、英国、澳大利亚等海内外进行访问或教学，在这一过程您感觉和国外的教育方面有哪些差别？
曹：这个问题，我可以简单地谈一点自己的看法。1996年和1999年，我在香港理工大学的土木与结构工程系做了一些合作研究，2000―2006年在英国兰开斯特大学物理系，也是做一些合作研究，后来去澳大利亚做了一个短期的访问。通过在这些个国家和地区的合作研究，我本人也确实接触到了一些新的东西，从而了解到国外教学与研究方式跟我们当然有一些区别。
我认为国外的教育跟我们最大的一个区别就是他们更注重启发式的教学，并且更关注学生动手能力的培养，尤其是在研究成果的展示方面，外国的学生具有相当的优势。因为他们从高中、大学、研究生到博士生都一直有相应的展示的机会，都要做相应的研究与交流，还要做相应的报告。所以国外学生在成果展示以及和外界的交流等方面，具有一定的优势。但从另外一个角度来看，我们中国学生的基础更好，更扎实，学的东西也更多一些。
因此，我们经常可以看到这样一种情况，就是中国的学生大概在刚毕业的一两年，如果要和国外的学生去竞争的话，那么在成果展示和交流能力方面可能会稍微差一些，但是一旦我们熟悉了国外学生的研究方法，应该说中国的学生还是很有优势的。
目标：“教学与科研工作应当并举，不可偏废”
记：最后一个问题，就是说在未来您会偏重于教学还是研究？在您的研究领域还会做哪些努力？
论文关键词：曲轴，弯曲疲劳，模态测试，瞬态
引言
论文摘要:建立了高速凸轮机构的动力学模型及其运动方程式，对具有摆线运动规律的从动件进行了动态响应的分析，并对凸轮机构进行动力学仿真，分析了从动件作用在凸轮上的作用力，为设计人员设计凸轮机构提供了一定的设计依据。
0引言
高速凸轮机构中，由于构件的惯性力较大，构件的弹性变形及在激振力作用下系统的振动不能忽视，一方面它使得从动系统输出端的运动规律与输入端的运动规律存在差异，需要适当修正输入端运动规律，使输出端运动规律符合设计要求;另一方面，约束反力一直处于变化状态，了解约束反力的变化规律可为工程技术人员设计轴承和构件尺寸提供设计数据。
1凸轮机构动力学模型的建立及其动力学方程式
为了简化计算，通常将构件的连续分布质量看作是集中在一点或若干点的集中质量，用无质量的弹簧来表示构件的弹性，用无质量、无弹性的阻尼元件表示系统的阻尼，并忽略一些次要的影响因素，从而把凸轮机构简化为由若干无弹性的集中质量和无质量的弹簧以及阻尼元件组成的弹性系统。图1为偏置尖底直动从动件盘形凸轮机构及其动力学模型。滚子和凸轮轴因刚性大可不计其弹性变形。弹性系统的运动微分方程为:
中E为从动件材料弹性模量，A为从动件截面积，1，为从动件长度;
在不考虑工作载荷对凸轮机构输出件运动规律的影响，并忽略阻尼和锁合弹簧的弹簧刚度的情况下，该弹性系统的运动方程式简化为:
2凸轮机构运动学仿真
利用Matlab语言对凸轮机构进行运动学仿真。假设凸轮轴采用铸铁，滚子采用青铜材料，从动件采用45钢(E ----- 206GPa ， p= 7 850kg/m3，直径为20mm，长度为1 000 mm，则m=2. 46k， kf=6. 5 X l0’N/m，忽略锁合弹簧的弹簧刚度和系统阻尼系数，得到系统固有频率为:
由于当激振频率与系统固有频率之比大于等于0. 1时，成为高速凸轮，取激振频率为800rad/s.
摆线运动规律的加速度曲线没有突变，理论上不存在冲击，故常用于高速凸轮机构，下面运用摆线运动规律来求解动态下从动件的实际运动规律。摆线运动规律的位移方程式为:
根据式(2)、式((4)、式(5)解微分方程，利用Matlab得出其理论和实际的运动曲线，见图2.
从图2中可以看出，实际输出曲线和理论输出曲线存在一定的偏差。将式(2)中的从动件输出端位移y，改为摆线运动规律，解微分方程求出从动件输人端位移y，从而对凸轮轮廓进行适当修正，使实际输出曲线尽可能接近摆线运动规律。修正后凸轮轮廓曲线为:
3凸轮机构动力学仿真
由于凸轮机构为负配置，压力角a公式为:
分别对实际输出曲线方程进行一次和二次求导，由于凸轮机构为负配置，推程时的压力角大于回程时的压力角，因此推程时凸轮所受的力大于回程。在不考虑静态力的作用下，利用Matlab软件进行编程，得出凸轮轴推程时所受力的变化规律图，就可满足设计轴承和构件尺寸的需要。
图3为从动件作用于凸轮轴上的力随时间的变化规律。从图3中可以看到，凸轮轴在从动件运动方向上所受的力远远大于在其垂直方向上所受的力，凸轮轴在径向要承受很大的力，因此增加凸轮轴的刚性可以在很大程度上提高凸轮机构的动态性能。
