旋转对称性在机械系统中的存在及作用方式的研究【文献综述】

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1、毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化旋转对称性在机械系统中的存在及作用方式的研究1、一般对称性的概念及分类在汉语中“对”是相对的意思，如上下、左右、前后都是相对的，“称”意谓适合、相当，对称字面意思是相对适合、相对相当。在《现代汉语词典》中对称一词的解释是“对称指图形或物体对某个点，直线或平面而言，在大小、形状和排列上具有一一对应关系”，这是一般意义上定义。李奴义在《浅谈对称概念及其在自然科学中的意义》一文中给出了对称性定义是：“如果某一现象(或系统)在某一变换下不改变，则说该现象(或系统)具有该变换所对应的对称性”[1]。而冯培恩和马志勇等

2、也提出了对称性的一般定义：对称性是主体在变化下保持不变的性质[2]。他们指出这种主体的这种变化可能是自身具有的，也可能是外界赋予的。对称性必须依附于主体而存在，定义中所涉及到的主体本身也是一个本体承载，是世间万物的抽象存在。对称是一个古老而又崭新的概念，它的意义随历史的发展而不断变化和充实。从古希腊的毕达哥拉斯学派开始，物理、数学等学科中对称性的研究和应用有着悠久的历史。我们可以具体可以将对称性归纳为三个方面：时空对称性、原理对称性、功能对称性，具体的分类如图一[2]所示。图1:一般对称性概念集的元素及层次关系2、其他领域对称性的研究现状2.1

3、生物领域对称性的研究现状自然界千姿百态的动植物中，对称性现象普遍存在。近年来，生物对称性依然是国内外专家学者们的研究热点，各方面的研究成果层出不穷。5在生物领域，对称性是指动植物的形体结构具有相似性，结构的排列具有规律性。生物对称性可以简单的分为两侧对称、中心对称、辐射对称等【3】【4】。在生物领域，对称性现象的普遍存在，它与生物的进化、繁殖、运动能力等有着密不可分的联系，对动植物在自然界的生存起到了重要的作用。文献5中提出人类的直立行走是人类在生物界中具有的独一无二的特征,所谓直立涉及了头胸腹由脊椎动物的水平轴即XV轴转化为垂直轴即XV轴转化

4、为人的YH轴,同时使脊椎动物的垂直轴即YV轴转化为水平轴即YV轴转化为人的XH轴。如此的转化,不仅使上肢脱离行走且使双手解放出来,头部能正面面对一切,还为大脑、语言和意识等的产生创造前提,因此直立行走是人类产生的必要条件并可从对称轴的旋转表示人类这独一无二的新特征。文献6对单侧后牙反He患者下颌及颞颌关节的功能对称性进行研究，在文中作者提出相对下颌坐标系，并发现反He侧第一磨牙位置与对侧相比更靠远中及颊侧，下颌骨向反He侧发生了旋转。这是当牙齿咬合不当时，为了达到良好的咬合状态，神经肌肉系统对下颌及颞颌关节的位置进行调节的结果。文献7指出当我们

5、用生态学的观察框架来俯瞰人类活动时,我们发现:人类的社会、经济和文化活动竟然也是一种“生态”,而且是更大尺度上的“生态”。在社会生态中,孤立的人是无法明确定义的。社会生态系统的构成基元只能是社会有机体——人与机器的相互集成。社会生态与自然生态有着几乎完全相同的结构和功能,但这是不同尺度上的自相似性,是一种壮观的对称性——尺度变换下的不变性。现代科学的一项重要进展就是发现了复杂系统的标度对称性。文献8将生物发育的稳定性以生物不对称变异(即:与生物对称性的偏差)表示。它认为与不对称的生物相比,具有对称性的生物个体通常生长较快、繁殖力强、存活率也高；

6、不适宜环境往往导致生物体不对称性变异程度增加。文中主要就生物不对称性变异的原理、实际测定中的问题及该方法在水生生物研究中的适用范围进行了论述，并提出可以应用生物不对称性变异分析来评估这些物质的生态和环境效应。3、物理领域对称性的研究现状在基础物理问题中,存在着广泛的对称性,如抛体运动的上升过程与下降过程的对称；地球自转与公转带来的白天、黑夜与一年四季的变化的对称;力学定律具有伽利略变换不变性的对称；狭义相对论中空间和时间的对称;电磁理论中电和磁的对称。此外,许多物理公式和图像都具有优美直观的对称性,5如:基尔霍夫的电流方程组,哈密顿正则方程组也

7、有很高的对称性,而麦克斯韦电磁方程组更显示了完美的对称——电场和磁场、时间和空间的对称性。其次物理学中还存在着繁多的守恒定律,无论是一般的还是局部的守恒定律,都表示了自然过程的基本性质和关系的一种稳定性、相对的不变性,而守恒常常离不开对称,因为根据诺特定理:每一种对称性均对应于一个物理量的守恒定律,反之亦然。因此，在现代物理学中,对称性更是研究现代物理前沿问题的一把钥匙,特别是在微观物理领域中,对称性已经成为研究物理问题的一种强有力的手段。在2500年前，人类就会运用对称性原理来分析物理世界中的各物理量的关系。对称性原理在物理领域的运用也经历了

8、三个阶段：几何对称阶段、抽象对称阶段、数学对称阶段[9][10]。1、从“数的和谐”到行星运动定律的几何对称性思想毕达哥拉斯学派认为天体是球,并做匀速