双锥体模型
双锥体模型制作方法
双锥体模型制作方法
嘿，朋友们！今天咱来聊聊双锥体模型怎么制作。
你可别小瞧这双锥体模型，它看着简单，做起来还真得花点心思呢！首先，咱得准备好材料，像什么厚纸板啦、剪刀啦、胶水啦，这可都
是咱的好帮手。
咱先从厚纸板上剪出两个一模一样的等腰三角形，这就像是给双锥
体搭起了骨架。
你想想，要是没有这两个三角形，那还能叫双锥体吗？就好比人没有了骨头，那可就软趴趴的啦。
接着，把这两个等腰三角形的底边粘在一起，让它们立起来。
这时候，就有点双锥体的样子了吧。
然后呢，再剪出一些小长条的纸板，把它们沿着双锥体的侧面粘上去，这就像是给双锥体穿上了一层衣服，让它更结实、更稳固。
哎呀，你说这制作过程像不像盖房子呀？先打地基，再搭架子，最
后装修。
这双锥体模型不也是这样嘛，一步一步来，才能做出一个漂
亮又好玩的模型。
等都粘好了，你就可以把双锥体放在一个斜面上，然后就会发现一
个神奇的现象。
嘿，这双锥体居然会自己往上滚！是不是很奇妙？
这是为啥呢？哈哈，这里面可藏着大学问呢！这就好像生活中有些
事情，看起来很奇怪，但其实背后都有它的道理。
做双锥体模型不仅能让我们动手又动脑，还能让我们感受到科学的魅力。
你可以和小伙伴们一起做，比一比谁做的更漂亮，谁的双锥体滚得更顺畅。
而且呀，等你做好了，还可以把它放在书桌上当装饰品呢，每次看到它，你都会想起自己动手制作的快乐时光。
怎么样，是不是心动啦？那就赶紧动手试试吧！别害怕失败，失败了大不了重新再来嘛，就像那句老话说得好：“失败乃成功之母”。
相信自己，一定能做出一个超棒的双锥体模型！。
双椭球模型
/PREP7!******************************!定义参数!******************************LENGTH=0.11WIDTH=0.05HEIGHT=0.01DIA=0.006ah=DIA/2bh=0.0025chf=2*ahchb=6*ahrf=2*chf/(chf+chb)rb=2*chb/(chf+chb)U=38I=180EFF=0.85W=EFF*U*ISTEP=0.002COUNT=0.03/STEPV=0.00235!******************************!定义单元类型!******************************ET,1,SOLID70ET,2,Surf152DOF,TEMPKEYOPT,2,3,0KEYOPT,2,4,1KEYOPT,2,5,0KEYOPT,2,6,0KEYOPT,2,7,0KEYOPT,2,8,3 !根据固体表面温度计算对流系数KEYOPT,2,9,0!******************************!定义材料参数MPTEMP,,,,,,,,MPTEMP,1,25MPTEMP,2,100MPTEMP,3,200MPTEMP,4,300MPTEMP,5,400 MPTEMP,6,500 MPTEMP,7,600 MPTEMP,8,700 MPTEMP,9,800 MPTEMP,10,900 MPTEMP,11,1000 MPTEMP,12,1100 MPTEMP,13,1200 MPTEMP,14,1300 MPTEMP,15,1400 MPTEMP,16,1500 MPTEMP,17,2000 MPDATA,KXX,1,,24.5 MPDATA,KXX,1,,26.5 MPDATA,KXX,1,,27.0 MPDATA,KXX,1,,27.9 MPDATA,KXX,1,,28.1 MPDATA,KXX,1,,28.4 MPDATA,KXX,1,,28.3 MPDATA,KXX,1,,30.5 MPDATA,KXX,1,,31.2 MPDATA,KXX,1,,28.1 MPDATA,KXX,1,,28.0 MPDATA,KXX,1,,28.2 MPDATA,KXX,1,,28.3 MPDATA,KXX,1,,28.3 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!第四个参数为P51XCM,_Y1,VOLUCMSEL,S,_Y!*CMSEL,S,_Y1VATT, 1, , 1, 0CMSEL,S,_YCMDELE,_YCMDELE,_Y1!焊缝单元LESIZE,22, , ,4, , , , ,1LESIZE,25, , ,4, , , , ,1LESIZE,18, , ,4, , , , ,1LESIZE,32, , ,4, , , , ,1LESIZE,36, , ,4, , , , ,1LESIZE,38, , ,6, , , , ,1LESIZE,40, , ,6, , , , ,1EXTOPT,ACLEAR,1EXTOPT,VSWE,TETS,1EXTOPT,VSWE,AUTO,0EXTOPT,ESIZE,110,0!*VSWEEP,4,18,17VSWEEP,5,25,24!热影响区单元划分FLST,5,3,6,ORDE,3FITEM,5,1FITEM,5,8FITEM,5,-9CM,_Y,VOLUVSEL, , , ,P51XCM,_Y1,VOLUCMSEL,S,_Y!*CMSEL,S,_Y1VATT, 1, , 1, 0 CMSEL,S,_YCMDELE,_YCMDELE,_Y1!*LESIZE,48, , ,4, , , , ,1 LESIZE,10, , ,6, , , , ,1 LESIZE,59, , ,16, , , , ,1 LESIZE,61, , ,16, , , , ,1 LESIZE,47, , ,16, , , , ,1 LESIZE,13, , ,16, , , , ,1 LESIZE,33, , ,16, , , , ,1 LESIZE,56, , ,16, , , , ,1 EXTOPT,ESIZE,110,0 VSWEEP,1,7,5VSWEEP,9,40,19VSWEEP,8,38,37!母材网格划分FLST,5,3,6,ORDE,3FITEM,5,6FITEM,5,-7FITEM,5,12CM,_Y,VOLUVSEL, , , ,P51XCM,_Y1,VOLUCMSEL,S,_Y!*CMSEL,S,_Y1VATT, 1, , 1, 0 CMSEL,S,_YCMDELE,_YCMDELE,_Y1LESIZE,66, , ,2, , , , ,1 LESIZE,3, , ,2, , , , ,1 LESIZE,43, , ,2, , , , ,1 LESIZE,21, , ,2, , , , ,1 LESIZE,74, , ,4, , , , ,1LESIZE,7, , ,4, , , , ,1 LESIZE,51, , ,10, , , , ,1 LESIZE,73, , ,10, , , , ,1 LESIZE,64, , ,10, , , , ,1 LESIZE,30, , ,10, , , , ,1 EXTOPT,ESIZE,40,0 VSWEEP,6,41,42VSWEEP,12,53,10VSWEEP,7,33,32!过渡区网格划分MSHKEY,0MSHAPE,1,3dVMESH,10MSHKEY,0MSHAPE,1,3dVMESH,2MSHKEY,0MSHAPE,1,3dVMESH,11wprot,0,0,-30KWPAVE, 18FLST,3,11,6,ORDE,4FITEM,3,1FITEM,3,-2FITEM,3,4FITEM,3,-12VSYMM,X,P51X, , , ,0,0 FLST,2,11,6,ORDE,4FITEM,2,1FITEM,2,-2FITEM,2,4FITEM,2,-12VCLEAR,P51XFLST,2,11,6,ORDE,4FITEM,2,1FITEM,2,-2FITEM,2,4FITEM,2,-12VDELE,P51X, , ,1ALLSEL,ALLASEL,S,EXTFLST,5,2,5,ORDE,2FITEM,5,66FITEM,5,73ASEL,U, , ,P51XALLSEL,BELOW,AREAFLST,5,34,5,ORDE,17FITEM,5,12FITEM,5,56FITEM,5,-57FITEM,5,59FITEM,5,62FITEM,5,64FITEM,5,67FITEM,5,-70FITEM,5,72FITEM,5,76FITEM,5,-80FITEM,5,83FITEM,5,-85FITEM,5,87FITEM,5,-88FITEM,5,90FITEM,5,-102CM,_Y,AREAASEL, , , ,P51XCM,_Y1,AREACMSEL,S,_Y!*CMSEL,S,_Y1AATT, 1, , 2, 0, CMSEL,S,_YCMDELE,_YCMDELE,_Y1!*amesh,allallsel,allesel,s,type,,2 !sf,all,conv,-1,25 ! allsel,allnsel,allfinish******************************!循环加载、求解!******************************!施加载荷*DO,I,0,COUNT !循环求解开始DISY=I*STEP !定义参数disyT=(DISY+STEP)/V !定义参数t/SOLU !进入求解模块ANTYPE,4 !设定分析类型TRNOPT,FULL !设定为完全瞬态分析TUNIF,200, !施加均匀初始温度OUTRES,BASIC,LAST !输出最后一个子步的基本数据TIME,T !设定求解结束时间NROPT,FULL,,ON !设定Newton-Raphson选项AUTOTS,1 !打开自动时间步NSUBST,5,,,1 !设定子步数5KBC,1 !阶跃加载方式LNSRCH,1 !打开线性搜索TSRES,ERASE !清除时间步选项TIMINT,1,THERM !设定时间积分!*******************************!焊接过程开始!*******************************!双椭球热源的加载!*******************************!*******************************!前半球节点的选取!*******************************LOCAL,11,2,0,DISY,0.0075, , , ,chf/ah,bh/ah, !生成局部坐标系11 NSEL,S,LOC,X,,ah !选择x=0~dia的节点NSEL,R,LOC,Y,,90 !在当前选择集中再选出y=0~90的节点NSEL,R,LOC,Z,,90 !在当前选择集中再选出z=0～90的节点CM,NODEF,NODE !生成节点组件nodef!*******************************!前半球函数、表格定义!*******************************LOCAL,12,0,0,DISY,0.0075, , , ,1,1, !生成局部坐标系12!删除以下参数变量*DEL,TABLENAME*DEL,TABLEMTID*DEL,TABLE_ROW1*DEL,TABLE_ROW2*DEL,TABLE_ROW3*DEL,TABLE_ROW4*DEL,TABLE_ROW5*DEL,TABLECSYS*DEL,'TEMPF'!定义表格各行*SET,TABLENAME,'TEMPF'*DIM,TABLE_ROW1,,1*DIM,TABLE_ROW2,,1*DIM,TABLE_ROW3,,1*DIM,TABLE_ROW4,,1*DIM,TABLE_ROW5,,1!表格各行赋值*SET,TABLE_ROW1(1),rf*SET,TABLE_ROW2(1),w*SET,TABLE_ROW3(1),chf*SET,TABLE_ROW4(1),ah*SET,TABLE_ROW5(1),bh*SET,TABLECSYS,12!表格各数据赋值*DIM,%TABLENAME%,TABLE,7,38,1,,,,%TABLECSYS% !定义一个载荷表格*SET,%TABLENAME%(0,0,1), 0.0,-999 !表格赋值*SET,%TABLENAME%(2,0,1), 0.0*SET,%TABLENAME%(3,0,1), %TABLE_ROW1(1)%*SET,%TABLENAME%(4,0,1), %TABLE_ROW2(1)%*SET,%TABLENAME%(5,0,1), %TABLE_ROW3(1)%*SET,%TABLENAME%(6,0,1), %TABLE_ROW4(1)%*SET,%TABLENAME%(7,0,1), %TABLE_ROW5(1)%*SET,%TABLENAME%(0,1,1), 1.0, -1, 16, 3, 0, 0, 0*SET,%TABLENAME%(0,2,1), 0.0, -2, 0, 6, 0, 0, -1*SET,%TABLENAME%(0,3,1), 0.0, -3, 0, 1, -2, 3, -1*SET,%TABLENAME%(0,4,1), 0.0, -1, 0, 1, -3, 3, 17*SET,%TABLENAME%(0,5,1), 0.0, -2, 0, 1, -1, 3, 18*SET,%TABLENAME%(0,6,1), 0.0, -1, 0, 0, 0, 0, 0*SET,%TABLENAME%(0,7,1), 0.0, -3, 0, 1, 0, 0, -1*SET,%TABLENAME%(0,8,1), 0.0, -4, 0, 1, -1, 2, -3*SET,%TABLENAME%(0,9,1), 0.0, -1, 0, 2, 0, 0, 2*SET,%TABLENAME%(0,10,1), 0.0, -3, 0, 1, 2, 17, -1*SET,%TABLENAME%(0,11,1), 0.0, -1, 0, 2, 0, 0, 19*SET,%TABLENAME%(0,12,1), 0.0, -5, 0, 1, 19, 17, -1*SET,%TABLENAME%(0,13,1), 0.0, -1, 0, 1, -3, 4, -5*SET,%TABLENAME%(0,14,1), 0.0, -3, 0, 2, 0, 0, 3*SET,%TABLENAME%(0,15,1), 0.0, -5, 0, 1, 3, 17, -3*SET,%TABLENAME%(0,16,1), 0.0, -3, 0, 2, 0, 0, 20*SET,%TABLENAME%(0,17,1), 0.0, -6, 0, 1, 20, 17, -3*SET,%TABLENAME%(0,18,1), 0.0, -3, 0, 1, -5, 4, -6*SET,%TABLENAME%(0,19,1), 0.0, -5, 0, 1, -1, 1, -3*SET,%TABLENAME%(0,20,1), 0.0, -1, 0, 2, 0, 0, 4*SET,%TABLENAME%(0,21,1), 0.0, -3, 0, 1, 4, 17, -1*SET,%TABLENAME%(0,22,1), 0.0, -1, 0, 2, 0, 0, 21*SET,%TABLENAME%(0,23,1), 0.0, -6, 0, 1, 21, 17, -1*SET,%TABLENAME%(0,24,1), 0.0, -1, 0, 1, -3, 4, -6*SET,%TABLENAME%(0,25,1), 0.0, -3, 0, 1, -5, 1, -1*SET,%TABLENAME%(0,26,1), 0.0, -1, 0, 3, 0, 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!生成节点组件nodeb!*******************************!后半球函数、表格定义!*******************************LOCAL,14,0,0,DISY,0, , , ,1,1, !生成局部坐标系14!删除以下参数变量*DEL,TABLENAME*DEL,TABLEMTID*DEL,TABLE_ROW1*DEL,TABLE_ROW2*DEL,TABLE_ROW3*DEL,TABLE_ROW4*DEL,TABLE_ROW5*DEL,TABLECSYS*DEL,'TEMPB'!定义表格各行*SET,TABLENAME,'TEMPB'*DIM,TABLE_ROW1,,1*DIM,TABLE_ROW2,,1*DIM,TABLE_ROW3,,1*DIM,TABLE_ROW4,,1*DIM,TABLE_ROW5,,1!各行赋初值*SET,TABLE_ROW1(1),rb*SET,TABLE_ROW2(1),w*SET,TABLE_ROW3(1),chb*SET,TABLE_ROW4(1),ah*SET,TABLE_ROW5(1),bh*SET,TABLECSYS,14!表格各数据赋值*DIM,%TABLENAME%,TABLE,7,38,1,,,,%TABLECSYS% !定义一个表格载荷*SET,%TABLENAME%(0,0,1), 0.0,-999 !表格赋值*SET,%TABLENAME%(2,0,1), 0.0*SET,%TABLENAME%(3,0,1), %TABLE_ROW1(1)%*SET,%TABLENAME%(4,0,1), %TABLE_ROW2(1)%*SET,%TABLENAME%(5,0,1), %TABLE_ROW3(1)%*SET,%TABLENAME%(6,0,1), %TABLE_ROW4(1)%*SET,%TABLENAME%(7,0,1), %TABLE_ROW5(1)%*SET,%TABLENAME%(0,1,1), 1.0, -1, 16, 3, 0, 0, 0*SET,%TABLENAME%(0,2,1), 0.0, -2, 0, 6, 0, 0, -1*SET,%TABLENAME%(0,3,1), 0.0, -3, 0, 1, -2, 3, 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四年级下册综合实践活动教案-双椎体模型 全国通用
《双锥体模型》一、背景分析四年级学生经过前期的学习，已经对卡纸材料、剪刀和美工刀等工具有了一定的认识和了解，并初步掌握了工具的使用方法。
大多数学生能较为熟练地运用剪刀、美工刀、胶水等对卡纸进行加工制作，完成相应的模型作品。
学习制作《双锥体模型》一课，一是围绕卡纸双锥体的制作，巩固纸质制品的加工方法；二是明白双锥体“由低往高”滚动的科学原理；三是探究制作工艺对双锥体“爬坡”产生的影响，培养学生耐心细致、精益求精的敬业精神。
二、设计思路由于双锥体模型的科学性较强，所以这节课采用了“认识——制作——研究”的探究式学习方法，使学生“初步感知——加深理解——体验收获”，从而明白双锥体模型的“由低往高”的滚动方式蕴含着的科学原理。
在制作环节，注重对纸质工艺的品质要求。
通过探讨卡纸剪切、裁刻等加工方式，讨论对锯齿边缘线的常规处理和连接保障双锥体的质量效果，使其在爬坡过程中滚动更加流畅。
通过探究思考，激发更多学生对科学知识的学习兴趣和对工艺制作的能力提升。
三、教学目标知识与技能：初步了解双锥体“爬坡”的简单原理，知道双锥体的制作方法，能正确规范地使用美工刀等工具制作双锥体模型。
方法与过程：通过观察了解锥体的表面展开图，明确制作方法和技巧。
通过运用精准的加工方法，将平面卡纸粘合形成立体的双锥体，保证椎体的光滑圆整。
通过自制双锥体“爬坡”的比赛游戏，检验双锥体和斜坡的质量，并对制作进行改进。
情感、态度与价值观：能主动探究事物的变化及其原因，能寻找获得更好制作效果的方法与途径，培养精益求精的敬业精神。
四、教学重难点教学重点：双锥体锯齿边的剪切和粘接等制作方法教学难点：滚卷卡纸扇形，使双锥体模型表面光滑五、学科育德要素通过引导学生学会利用辅助工具卷曲扇形卡纸的方法，让学生在单锥体的制作过程中，确保锥体表面光滑圆整、卷边对齐、粘贴牢固。
提醒学生组合两个单椎体时，注意对齐接缝，使双椎体的重心稳定。
制作斜坡时，使坡面平整、对应，保障“爬坡”效果。
《双锥体模型》课件
探索双锥体模型与其他物理模型的内 在联系，促进理论物理学的发展。
双锥体模型的实验验证
设计并实施一系列实验，以验证 双锥体模型的预测结果和理论推
导。
探索双锥体模型在不同条件下的 表现和适用范围，提高模型的可
靠性和普适性。
建立双锥体模型的实验平台和数 据采集系统，为后续研究提供数
据支持。
双锥体模型的应用拓展
2023-2026
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《双锥体模型》ppt课 件
REPORTING
CATALOGUE
目 录
• 双锥体模型简介 • 双锥体模型的数学原理 • 双锥体模型的物理意义 • 双锥体模型的实际应用 • 双锥体模型的未来发展
PART 01
双锥体模型简介
双锥体模型的背景
物理学中的双锥体现象
波函数
双锥体模型可以用来解释波函数的性质，帮助理解量子力学中的概率幅。
双锥体模型与电磁波
电磁辐射
双锥体模型可以用来描述电磁波的传播特性，解释了电磁波 的极化和干涉现象。
光学效应
双锥体模型在光学领域的应用，有助于理解光的折射、反射 和干涉等效应。
双锥体模型与引力波
引力波探测
双锥体模型可以用来模拟引力波的探测过程，有助于理解引力波的特性和影响。
双锥体的定义
双锥体是由两个相同或不 同的锥体相对连接而成， 其连接点称为双锥体的顶 点。
旋转对称性
双锥体在旋转某些角度后 与原图形重合，这种性质 称为旋转对称性。
旋转对称轴
双锥体具有多条旋转对称 轴，每条对称轴对应一个 旋转对称面。
双锥体的光学性质
光的折射与反射
双锥体具有特殊的光学性质，当光线通过双锥体的介质时，会发 生折射和反射现象。
《双锥体模型》课件
03
双锥体模型的物理意 义
电磁波的传播
电磁波的传播路径
双锥体模型可模拟电磁波在空间中的传播路径，展示电磁波的扩散和干涉现 象。
电磁波的极化
双锥体模型可以用于解释电磁波的极化现象，即电场和磁场的振动方向。
引力场的模拟
等效原理
双锥体模型可以模拟引力场的等效原理，即在小区域内无法通过任何实验区分均 匀引力场和加速参照系。
双锥体在旋转对称轴上旋转一定 的角度后，仍与原图重合。这种 对称性使得双锥体在几何和物理 中具有特殊的性质。
双锥体的光学性质
双锥体的光学性质
双锥体具有特殊的光学性质，当光线 经过双锥体时，会发生折射、反射和 干涉等现象。
双锥体的应用
双锥体在光学仪器、激光技术等领域 有广泛的应用，如棱镜、透镜等光学 器件的设计和制造。
双锥体模型适用于描述某些金属元素 在高压下的晶体结构，但对于其他类 型的物质，可能需要采用其他模型。
双锥体模型的应用领域
高压科学
材料科学
双锥体模型在高压科学领域中广泛应用于 描述物质在高压下的晶体结构和物理性质 。
通过双锥体模型可以预测物质在高压下的 性质，这对于材料科学中的新型材料设计 和开发非常重要。
随着计算机模拟技术的不断发展，双锥体模型的优化设计将 更加精确和高效。通过计算机模拟，可以预测双锥体在不同 条件下的性能表现，从而优化设计参数，提高其性能。
计算机模拟技术还可以用于双锥体模型与其他物理模型的结 合，例如与流体力学、热力学等领域的模型进行耦合模拟， 以更全面地了解双锥体在不同环境下的性能表现。
THANKS
感谢观看
04
双锥体模型的实际应 用
天文学中的双星系统
总结词
描述双星系统的运动规律和双锥体模型的应用。
一种基于HSI颜色模型的目标提取方法
第32卷第2期2006年3月光学技术OP T ICAL T ECHNIO U EVOI.32NO.2!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Mar.2006文章编号：1002-1582（2006）02-0290-03一种基于HSI 颜色模型的目标提取方法"杨旭强，冯勇，刘洪臣（哈尔滨工业大学电气工程系，黑龙江哈尔滨150001）摘要：在工业、农业、军事以及医疗等领域中，目标识别是一个关键技术，近年来在图像处理方面已成为一个重要的研究课题。
提出了一种用于除草机器人的基于HSI （色调、明度和饱和度）颜色模型的彩色图像目标提取方法。
该方法首先将具有某种色彩信息的杂草与农作物从背景土壤中分离出来，然后再根据杂草与农作物形状的不同，采用腐蚀和膨胀的方法进一步将杂草与农作物分离。
该方法除了用于除草机器人以外，还可用于水果采摘等。
仿真结果验证了该方法的有效性。
关键词：图像处理；颜色模型；目标提取；腐蚀；膨胀中图分类号：T P391.4文献标识码：AAn ob j ect extraction method based on HSI color modelYANG Xu-c ian g ，FENG Yon g ，LIU Hon g -chen（Harbin Institute Of TechnOIO gy ，Harbin 150001，China ）Abstract ：Ob ect extractiOn is a ke y technOIO gy in the fieIds Of industr y ，a g ricuIture ，medicaI treatment and sO On.It has been becOmin g an im p Ortant research issue in ima g e p rOcessin g .An Ob ect extractiOn methOd was p rO p Osed based On the HIS （hue ，intensit y and saturatiOn ）cOIOr mOdeI ，which cOuId be used fOr weed rObOts.First ，bOth the crO p s and weeds that have sOme cOIOr infOrmatiOn were withdrawn frOm the sOiI back g rOund.T hen ，accOrdin g tO the their different sha p es ，the weed tar-g et cOuId be se p arated frOm crO p s b y usin g the erOde and diIate techni g ues.T he methOd can be aIsO used in fruit p ickin g and sO On ，exce p t weed rObOts.T he simuIatiOn resuIts shOw the effectiveness Of the methOd.Ke y words ：ima g e p rOcessin g ；cOIOr mOdeI ；Ob ect extractiOn ；erOde ；diIate1引言传统农业的除草方法一般采用手工铲、拔或喷洒除草剂等。
高能束焊接双椭球热源模型参数的确定_王煜
高能束焊接双椭球热源模型参数的确定王 煜, 赵海燕, 吴 甦, 张建强＊(清华大学机械工程系,北京 100084)摘 要:双椭球热源模型常用于高能束焊接过程数值模拟,模型中形状参数选择的合理与否对于计算精度和效率有很大影响。
由于缺乏定量化描述,进行数值模拟时,只能依靠经验通过反复试算确定模型参数,选择的随机性很大。
为此该文提出了一种用解析法计算高能束焊接双椭球热源模型参数的方法,通过实例计算和有限元模拟对该方法进行了验证,并建立了确定模型形状参数的经验公式。
研究结果表明,使用该方法只需进行简单的解析计算便可直接求得数值模拟所需的热源参数,简化了试算过程,提高了数值模拟的效率和精度。
关键词:高能束焊接;双椭球热源模型;解析法;有限元中图分类号:TG402 文献标识码:A 文章编号:0253-360X(2003)02-67-04王 煜0 序 言高能束焊以其束流的强穿透能力,可获得窄而深的焊缝,且焊后成品的热影响区小,焊接质量高,因而得到了日益广泛的应用。
为了进一步提高生产效率和产品质量,需要对焊接过程进行深入详细的研究。
但焊接过程是高温下的动态过程,采用试验方法进行实时测量十分困难,数值模拟方法则提供了重要的研究手段。
对焊接热过程的准确模拟是确保热应力变形分析可靠性的重要前提,针对不同焊接过程,应采用不同的热输入模式(热源模型)进行计算。
由于高能束流具有能量密度高,加热范围集中及存在小孔效应等特点[1],用于模拟普通熔化焊过程的Gauss热源模型不适于描述这一过程,而较多采用双椭球热源模型进行焊接数值模拟[2]。
由于该热源模型所描述的热流密度分布在椭球形体积内,能够反映出束流沿深度方向对焊件进行加热的特点,因此可以对焊接温度场进行更为准确的模拟。
然而对于功率大小相同的热源,当热流密度分布不同时,计算结果会有很大差异。
双椭球模型的形状参数对其内部热流密度分布有决定性的影响,但在应用时并没有定量化的公式说明应该如何选取形状参数。
四年级下册综合实践活动教案-双锥体模型 全国通用
四年级下册综合实践活动教案-双锥体模型全国通用教学目标：知识与技能：1. 让学生了解双锥体模型的结构特点，理解其几何意义。
2. 培养学生运用双锥体模型解决实际问题的能力。
过程与方法：1. 通过观察、操作、探究等活动，让学生体验双锥体模型的制作过程，培养动手操作能力和观察能力。
2. 通过小组合作，培养学生团队协作和沟通能力。
情感态度价值观：1. 培养学生对数学的热爱，激发学生学习兴趣。
2. 培养学生勇于探索、积极实践的科学精神。
教学内容：1. 双锥体模型的结构特点2. 双锥体模型的制作方法3. 双锥体模型在实际问题中的应用教学重点与难点：重点：双锥体模型的结构特点及制作方法。
难点：双锥体模型在实际问题中的应用。
教具与学具准备：1. 教具：双锥体模型、PPT课件、视频资料2. 学具：剪刀、胶水、纸张、彩笔等教学过程：一、导入1. 利用PPT展示双锥体模型图片，引导学生观察并思考其结构特点。
2. 邀请学生分享观察到的双锥体模型的特点。
二、探究1. 分组合作，引导学生通过观察、操作、探究等方式，了解双锥体模型的制作方法。
2. 各小组展示制作过程，分享制作心得。
三、实践1. 出示实际问题，引导学生运用双锥体模型解决问题。
2. 学生分组讨论，提出解决方案。
3. 各小组汇报解决方案，全班交流讨论。
四、总结1. 教师引导学生总结双锥体模型的结构特点、制作方法及在实际问题中的应用。
2. 学生分享学习收获，总结反思。
板书设计：一、双锥体模型的结构特点1. 底面形状2. 侧面形状3. 顶点位置二、双锥体模型的制作方法1. 准备材料2. 制作步骤3. 注意事项三、双锥体模型在实际问题中的应用1. 体积计算2. 表面积计算3. 实际问题解决作业设计：1. 请学生根据课堂所学，制作一个双锥体模型，并记录制作过程。
2. 请学生运用双锥体模型解决实际问题，并撰写解题报告。
课后反思：1. 教学目标是否达成，教学内容是否充实，教学过程是否合理。
向上滚的双锥体
向上滚的双锥体
如图6－60所示．
F 表示一个双锥体，它由两个圆锥组成．轨道AB ，AC 往上倾．把F 放在轨道上，你会惊奇地发现，双锥体徐徐上升，它在往上滚动．多么令人诧异！实际上，AB ，AC 虽然往上倾，但二者间的距离也逐渐增加，双锥体与轨道的接触部分越接近它的两个顶点，双锥体的重心因而不断下降，使得双锥体不断往上滚动．这是不是很有意思？你不妨自己也做这样一个模型．
用密度较大的木块或金属制作双锥体效果会很好，当然，如果你无法获得这种材料，也可用较厚的卡片纸进行制作． 用卡片线裁切两个圆，越大越好．把每张纸折成一个锥体，然后14
用胶带粘贴好(图6－61)．然后用卡片纸做轨道并加以固定．为减少摩擦，轨道应尽量光滑．如果不成功，试着将轨道的斜度降低，或增加轨道间的角度．。
双锥体“上”滚的临界条件的推导及原因浅析
双锥体“上”滚的临界条件的推导及原因浅析高一物理必修Ⅰ（鲁教版）第四章第一节《重力与重心》中有一个《迷你实验》，介绍了圆锥为什么会向“上”滚的的实验：将两个完全相同的匀质圆锥体的底面同轴地粘成一个双锥体，取两本厚度不同的书放在水平桌面上，将两根相同的细棒OM，ON的一端放在较薄的书上，另一端靠在厚书的书脊上，并用线或杆将M和N固定，使两棒和厚书的书脊形成等腰三角形，从而形成一个斜面，把双锥体放在棒靠近O点的一端，并使锥轴与书脊平行，且椎体和二棒的切点A.B对过椎体总心G和锥轴垂直的平面，如图1所示。
设圆锥体顶角为2α，两棒间的夹角为2β，两棒组成的斜面和水平面的夹角为γ，三个角的大小间只要满足一定的条件，圆锥体放在斜轨道上就会自动“上”滚。
下面通过分析得出双锥体自动上滚的几何条件和力学条件。
1 双锥体自动上滚的几何条件的推导根据双锥体和轨道的俯视图如图2（a）和图2（b）所示，分别做出双锥体的俯视图3（1）和轨道的俯视图3（2）及侧视图3（3）所示。
由图中的关系得tanα=h12（C′D′-A′B′）=2hC′D′-A′B′①tanβ=12（CD-AB）l=CD-AB2l ②ta nα·tanβ=2hC′D′-A′B′·CD-AB2l=hl ③h=tanα·tanβ·l ④其中h是双锥体下降的高度，其中l是导轨中线的长度。
若轨道平面的临界角为γ，双锥体由CD滚至AB时双锥体轴线与水平面高度为hl，则tanγ=hll ⑤hl=tanγ·l ⑥要使双锥体滚动（起动），必须满足的几何条件hltanγ ⑦2 双锥体自动上滚的力学条件的推导建立如图4所示的三维直角坐标系，椎体半高度为y0，由图4可以看出整个系统关于oxz平面对称，只需对y0一侧进行讨论，因此有（z-z0）2+（x-x0）2-（y-y0）2·tanγ=0 ①xsinγ·cosβ=ysinβ=zcosγcosβ ②其中，圆锥体与导轨的切点坐标为（x，y，z），圆锥面的顶点坐标为（x0，y0，z0），则有0yy0，而（x0，0，z0）则表示该双圆锥体的质心坐标。
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四年级劳动技术第一册教学设计
第9单元双锥体模型
一、教学背景：
双锥体模型是上海市劳动技术学科四年级第一学期第9课。
是小学劳动技术的起始年级。
整册教材是以纸头为主材料进行制作的。
本课的教学内容主要是围绕双锥体的制作和双锥体的“爬坡”试验展开的，引导学生通过观察，学会制作双锥体，体验双锥体“由低往高”滚动的运动规律。
鉴于本课的双锥体模型的科学性比前几课较强，所以这节课我采用了探究式的教学方法。
本课的设计思路是由可乐瓶制作的双锥体模型的“由低往高”的滚动入手，通过认识双锥体模型——制作双锥体模型——研究双锥体模型——双锥体斜度实验——双锥体拓展实验——了解双锥体原理，让学生知道双锥体的制作方法，制作双锥体的斜坡可选用不同材料，培养学生主动探究事物的变化及原因，让学生通过实验观察能获得更好制作效果的方法和途径。
教学时间：2课时
二、教学目标
三、学重点、难点
四、教学内容流程图
认识双锥体模型——感受皮球的滚动方式
认识双锥体
假设双锥体模型的运动方式
感受双锥体模型的“由低向高”的滚动方式制作双锥体模型——制作锥体
探讨双锥体的连接方式
制作双锥体
研究双锥体模型——研究使双锥体滚动流畅的方法
改进制作的双锥体
双锥体斜度实验——制作固定的斜坡——设计斜坡
制作木斜坡
进行斜坡试验
制作可变斜坡——选择材料进行制作
进行斜坡试验
双锥体拓展实验——影响双锥体滚动的其他因素
了解双锥体原理——看课件初步了解双锥体的简单原理
五、教学准备
六、教学活动
七、课程资源
1．参考资料
双锥体自动爬坡的道理：这是因为物体受地球的引力，重心总是有降低的趋势。
而在双锥体“爬坡”实验中，“斜坡”的两条板条是叉开的，双锥体的两个支点间的距离越来越大，它的重心越来越低，所以看上去双锥体向上滚动，实际上它的重心是在降低。
2．相关网站
,中国公众科技网
科学教育
,scienceexhibit/
试验参考
学习单一
学习单二。