Page 207 - 《摩擦学学报》2021年第5期

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计算机物理模型在摩擦学计算机程序设计中的应用

张磊，刘泽辉（通讯作者）（保定职业技术学院，河北 保定 071000）

近年来，我国经济水平与科技研发水平得到了充分的推动与激励，这使得国
内各项新兴技术被应用于各个领域，其中，计算机技术作为其中一项最为重要的
数字化技术，受到了各行各业的广泛青睐 . 同时，在传统科学领域，物理学一直是
用以支撑各类高精尖科学领域的基础学科，而力学则是物理学中最重要的基本模
块之一，因此，如何将新兴电子计算机技术与传统物理力学相结合，并有效推动
物理力学领域的蓬勃发展，一直是该领域学者与交叉学科研究人员所共同关注的
问题，而基于计算机物理模型设计摩擦学计算机程序则是该理念的实体化应用体现.
由王之栎、沈心敏编写的《摩擦学设计基础》一书对设计摩擦学计算机程序的实
际需求具有很强的指导意义 . 《摩擦学设计基础》一书对包括动载径向轴承、动压
轴承性能二维分析在内的八个摩擦学程序设计中主要涉及的问题进行叙述，并通
过案例分析、难点讲解等方式，使读者能够真正理解摩擦学计算机程序的设计需
求及设计理念，以指导读者根据具体任务需求对程序中的参数、模块设计等问题
书名：摩擦学设计基础
作者：王之栎，沈心敏 进行解决与优化，这对于推动摩擦学计算机程序的设计与应用而言意义重大 .
出版单位：北京航空航天大学出版社 一．计算机物理模型的应用重要性及摩擦学计算机程序设计的需求分析
出版时间：2018 年 1 月
ISBN：9787512425989 相较于传统物理模型的推导过程，计算机物理模型的推导、建模、求解过程
定价：49.00 元
更加高效且便捷，其使得传统研究条件下需要投入大量时间与精力的物理学模型
建模过程得到了极大简化，这不但为物理学研究者提供了切实便利，也使得物理
学知识的理解更加清晰与透彻 . 具体而言，对于现阶段的摩擦学计算机程序而言，其主要目标是依照现有计算
机物理模型构建应用于具体摩擦力学计算或推理的程序，以达到某种计算目标或实现具体生产过程，且上述目
标或过程常难以通过传统物理学模型搭建方式来实现 .
二 . 计算机物理模型在现阶段摩擦学计算机程序设计的应用策略分析
针对于现阶段摩擦学计算程序的设计需求，其在应用计算机物理模型的应用中主要遵循选择合适计算机物
理模型、实验并测试计算机物理学模型、总结归纳摩擦学计算及程序使用缺陷，及对基于计算机物理模型的摩
擦学计算机程序进行针对性优化的策略，这能够是不同学者寻找到适用于不同摩擦学计算机程序的最优计算机
物理模型，以获得更好的程序应用性能 .
1. 根据摩擦学计算机程序设计需求选择适合的计算机物理模型
面对于具体摩擦学计算机程序设计任务，研究人员需要对使用的物理学模型进行选择，如应用于计算摩擦
力大小的计算机程序、研究摩擦力学方向的计算机程序，探索自然环境中摩擦力分布状态的计算机程序 . 陈对
于这些现实需求，研究人员常需要在不同的计算机物理学模型之中进行筛选，该过程在摩擦学计算机程序的整
个设计阶段中具有极高的重要性，只有选择最为适用物理学模型才能够使设计出的摩擦学程序获得最高性能 .
2. 根据选择的计算机物理模型对所设计的摩擦学计算机程序进行实验与测试
在完成计算机物理模型的选择后，设计者需要依据所选用的物理学模型来构建具体摩擦学计算机程序，并
对设计程序进行必要的实验与测试，这需要投入大量的时间与精力 . 例如，在计算摩擦力，并确定磨损现象的
计算机应用程序中，尽管设计人员选用了适用性较强的物理学模型，但磨损现象的界定和磨损程度的确定仍然
非常复杂，且实验过程中的各类环境因素均有可能影响到摩擦学计算机程序的最终实用效果 . 因此，在实验与
测试阶段，摩擦学计算机程序的设计方需要根据基本的摩擦学知识多方检测所有自然环境中可能出现的磨损现
象，并计算其对应的摩擦学参数，以完成实验任务 .
三 . 计算机物理模型在未来摩擦学计算机程序中的创新设计思路
考虑到当代工业社会对摩擦学计算机程序需求的逐步加大，不断创新计算机物理模型在程序中的设计思路
至关重要 . 一方面，研究人员能对现有物理学模型的应用方案进行拓展，如基础计算机物理学模型融合、多种
计算机物理模型交互等，以拓宽未来摩擦学计算机程序的设计思路 . 另一方面，基于计算机物理模型的摩擦学
计算机程序设计是一种采用基础物理学知识来分析实际物理现象的过程，因此，设计人员应当不断丰富自身基
础摩擦学知识，这将帮助他们更好地应用计算机物理模型来搭建应用于具体任务的摩擦学计算机程序 .

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