Please wait a minute...
全部
作者中心
审者登录
读者中心
中国力学学会会员登录
 
 
期刊动态>>更多
本期目录
2019年 第41卷 第3期 刊出日期:2019-06-20
上一期   
全选: 隐藏/显示图片
    专题综述
    力学与实践. 2019, 41(3):  255-264.  doi:10.6052/1000-0879-18-226
    摘要 ( 165 )   HTML ( 20 )   PDF (2779KB) ( 128 )  

    博士生在课堂上提出问题:"自然基矢量能否求协变导数?"。本文以此问题为引子,引入公理化思想,定义了广义分量和广义协变导数概念,并以新概念为基础,将经典协变性发展为广义协变性,将经典协变微分学发展为广义协变微分学。论文综述了探索中遇到的困难以及突破的途径,展示了广义协变导数概念的抽象过程和广义协变性思想的演进过程。

    应用研究
    CED400型高速受电弓精细动力学 模型影响因素研究 1)
    叶梓佑, 刘龙飞, 吴荣平, 吴孟臻, 许向红
    力学与实践. 2019, 41(3):  265-269.  doi:10.6052/1000-0879-19-087
    摘要 ( 42 )   PDF (1159KB) ( 40 )  
    受电弓精细动力学建模及固有振动特性分析对于进行结构优化设计,提高装备性能具有重要意义。对于结构可靠和性能优良的高速受电弓,不仅取决于整体动力学特性,局部振动特性也成为其中的关键环节。本文对受电弓精细动力学建模方法进行了研究,讨论了不同影响因素对受电弓固有振动特性的影响。研究表明,受电弓主要部件适当的质量分布和连接设置特性是获得符合实际结构固有振动特性的重要保证。
    力学与实践. 2019, 41(3):  270-277.  doi:10.6052/1000-0879-18-468
    摘要 ( 40 )   PDF (780KB) ( 45 )  
    为研究间隙碰撞对系统动力学响应的影响,以理想简支梁的振型函数为Rayleigh--Ritz基函数建立了单侧约束简支梁系统的非线性离散动力学方程组,应用数值方法研究了系统在基础谐波激励下的动力学响应特征及其对共振频率线性等效方法适用性的影响。研究表明:非线性动力学系统间隙产生的局部碰撞,使得系统振动能量在系统各阶模态之间转移,使得线性等效方法失效;即使进行非线性分析,也需要考虑系统固有频率远大于激励频段上限的模态。
    基于压电叠堆惯性作动器的随机振动控制研究 1)
    卢可, 宦荣华, 朱位秋, 姜文东
    力学与实践. 2019, 41(3):  278-282.  doi:10.6052/1000-0879-19-013
    摘要 ( 30 )   PDF (364KB) ( 31 )  
    本文主要研究了基于压电叠堆惯性作动器的随机振动控制方法并分析了控制力时滞对控制效果的影响规律。首先,对压电叠堆惯性作动器的动力学特性进行分析,建立了考虑惯性作动器动力学的主结构的随机动力学模型;接着,提出主结构随机振动 "线性"二次高斯控制(linear quadratic Gaussian,LQG)方法,并探讨了作动器惯性质量和刚度等对控制效果的影响规律;最后,研究了控制力时滞对控制效果的影响,并提出了利用时滞优化控制效果的方法。研究结果表明,压电叠堆惯性作动器对结构的随机振动具有较好的控制效果,当控制时滞时间$\tau = 0.025$s时控制效果可以得到进一步优化。
    力学与实践. 2019, 41(3):  283-287.  doi:10.6052/1000-0879-19-024
    摘要 ( 44 )   PDF (1945KB) ( 56 )  
    2018年1月4日,合肥市普降暴雪,望江路沿线多座公交候车亭顶棚坍塌,造成多人受伤1人死亡的严重后果。本文首先通过合理简化,建立了候车亭棚体受力模型;然后,利用材料力学组合变形理论,对棚体的立柱、 连接件和顶棚开展了受力分析,指出了连接件和立柱受到较大弯矩,为候车亭棚体中需要加强支护的部位;最后,通过事故分析,揭示了连接件尺寸过小和强度不足是导致此次顶棚坍塌事故的直接原因,亦说明了设计缺陷和施工质量不足是造成本次坍塌的根本所在。研究结论,对公交候车亭的优化设计、施工和安全管理具有非常重要的指导意义,为避免此类坍塌事故的再次发生提供了重要的借鉴。
    力学与实践. 2019, 41(3):  288-293.  doi:10.6052/1000-0879-18-480
    摘要 ( 39 )   PDF (208KB) ( 12 )  
    深水浅层的压实程度低、结构薄弱,其破坏规律是深水浅层相关问题研究中的关键点之一。目前修正的剑桥模型已经应用于深水浅层的各类研究中,但是在深水浅层的井壁稳定问题中,深水浅层往往仍然被认为是理想弹塑性材料。将井眼周围地层分为3个区域:弹性区、流动区、塑性区。弹性区,地层为线弹性状态;流动区,地层服从修正的剑桥模型及小变形理论;塑性区,地层服从摩尔库伦准则。对各个区域的应力分布进行了求解,并在求解的基础上,结合超级孔隙压力建立了深水浅层的井壁稳定分析模型。通过实例运算,该井壁稳定模型的可靠性得到了验证。
    力学与实践. 2019, 41(3):  294-299.  doi:10.6052/1000-0879-18-505
    摘要 ( 33 )   PDF (458KB) ( 19 )  
    基于砂土颗粒的毛细效应特性和冻融试验原理,提出一种砂土试样制备方法,能够在0°~90°范围内任意选取沉积方向,且适用于不同颗粒级配的试样。在中围压条件下进行三轴固结排水剪切试验,研究结果表明,毛细效应、冻融相结合的制样方法能够减缓压缩剪切试验的应力-应变关系增长速度,降低试样的抗剪峰值强度,对残余强度的影响相对较弱。在其他应力路径条件下,例如拉伸、减压压缩、等应力压缩等试验中,可以不考虑装样方法的影响。建议的制样方法能够合理应用到砂土初始各向异性的研究工作中。
    砂土类材料离散元细观参数的自动识别1)
    崔洋洋, 张军徽, 佟安, 武娜
    力学与实践. 2019, 41(3):  300-307.  doi:10.6052/1000-0879-18-462
    摘要 ( 34 )  
    本文依照四川大学某理论力学教学班实际教学改革的经验,通过具体举例说明计算机技术在理论力学教学中尚未开发的巨大潜力,减小数学运算使学生重点关注理论力学基本原理,批量求解使学生提前接触实际应用案例,普适性求解使学生深化对处理多变量问题的认识。同时本文还探讨了理论力学教学改革的方向和目的,即把教学重点放在普适的教学方法上,借助计算机求解多刚体、多变量问题,以期有助于理论力学教材更好地适应时代发展。
    力学与实践. 2019, 41(3):  308-313.  doi:10.6052/1000-0879-19-008
    摘要 ( 22 )   PDF (2280KB) ( 14 )  
    力链对颗粒物质的宏观与微观力学性质起着决定性的作用。在离散元法的基础上,建立二维规则排列的颗粒物质系统,分别研究无缺陷颗粒系统在集中载荷变化与有缺陷颗粒系统在缺陷区域改变时,粒间摩擦系数对颗粒系统底部接触力分布规律的影响。结果表明:在无缺陷颗粒系统中,颗粒系统底部接触力的分布形式受摩擦系数和集中载荷的大小影响。随摩擦系数的增大,底部接触力由双峰形式经平台过渡,逐渐向单峰形式转变。在有缺陷颗粒系统中,摩擦系数和缺陷尺寸对底部接触力分布均有影响。同种载荷作用下,随缺陷尺寸的增大,底部接触力峰值显著增大;底部平均力被明显削弱,力向边界的传递增强。系统中轴线上缺陷的存在使底部中间区域受力削弱,当缺陷尺寸超过2 层以上时,底部中间力随摩擦系数的变化特征由递增曲线演变为线形衰减曲线。
    教育研究
    基础力学课程教材及教学体系分析(一)——国内基础力学教材基本情况简述
    叶志明, 李俊峰, 王世斌, 吴志强, 陈立群, 杨骁, 武建华, 黄毅
    力学与实践. 2019, 41(3):  314-319.  doi:10.6052/1000-0879-19-047
    摘要 ( 68 )   PDF (286KB) ( 94 )  
    对力学基础教材,着重在理论力学与材料力学教材与教学体系等进行了分析研究。对国内力学课程与教材建设历史概况、国内力学课程教材建设的成绩与问题、国内力学教材使用情况、引进的国外基础力学原版教材情况、国外理论力学教材体系、国外材料力学教材体系、国外力学相关课程网络资源及教学技术应用与质量评价等多方面进行了阐述。最后,通过对国外教材的研究,发现其所具有的诸多特点与特色,可为国内力学基础课程教材和课程改革提供思路和方向。本文为之一,主要阐述国内基础力学教材基本情况等内容。
    力学与实践. 2019, 41(3):  320-322.  doi:10.6052/1000-0879-18-482
    摘要 ( 46 )   PDF (140KB) ( 47 )  
    经典力学主要涵盖牛顿力学、拉格朗日力学及哈密顿力学等三大部分内容。现行高校教育体系下所开设的理论力学课程,承担了经典力学基础知识普及的教学重担。历经数百年发展所臻于完善的经典力学体系,对于绝大数理工科学生来说不啻为一大挑战。在教学中,融入并贯彻力学史主线的经典力学教学,可带来意想不到的良好效果。
    从大学的理念谈力学本科人才培养
    胡国辉, 楚海建, 卢志明, 郭兴明
    力学与实践. 2019, 41(3):  323-329.  doi:10.6052/1000-0879-19-098
    摘要 ( 38 )   PDF (237KB) ( 47 )  
    21世纪信息技术、微纳米技术和生物技术等新兴领域的高速发展给力学专业的人才培养带来了机遇与挑战。本文简单介绍了高等教育的基本理念与发展及其在中国的演变。通过分析现阶段社会发展的需求和力学发展的趋势,阐述了力学本科的培养目标应该是具有宽广的人文素养和深厚的专业知识的创新型人才。本文结合上海大学二十余年来理论与应用力学本科人才培养的实际情况,对实现这一目标提出了几点参考建议。
    力学与实践. 2019, 41(3):  330-332.  doi:10.6052/1000-0879-18-397
    摘要 ( 26 )   PDF (912KB) ( 21 )  
    最优控制课程是控制科学与工程学科研究生学位必修课,同时也是力学(特别是动力学与控制方向)学位课,是一门具有理论深度和广泛工程应用的基础课。本文围绕如何提高课程教学质量、培养学生学习兴趣和创新能力的问题,对最优控制课程的教改核心、教学目标、教学内容、教学材料和教学方法等展开讨论。部分教改措施(如研讨式教学和BOPPPS教学结构)已应用于课程实践且取得良好效果。
    力学与实践. 2019, 41(3):  333-336.  doi:10.6052/1000-0879-18-484
    摘要 ( 43 )   PDF (162KB) ( 39 )  
    理论力学是工科专业的基础课,要提升学业挑战度,增加课程难度,拓展课程深度,那么该门课程对于工科专业来说,是首先要进行打造的。专业基础课的深度和广度拓展后,才能支撑后续专业课的拓展。文中从理论力学的教学环节、教学内容、教学方法和手段,以及实践环节几方面,探讨理论力学课堂教学的深度和广度的拓展,力求能够为打造理论力学成为"金课"出一份力。
    基于力学思想的字体结构评价方法
    贾若迪, 赵丽滨, 张会利
    力学与实践. 2019, 41(3):  337-340.  doi:10.6052/1000-0879-19-026
    摘要 ( 31 )   PDF (990KB) ( 30 )  
    汉字,是中华民族的伟大创造,是由笔画组成的结构体,所以科学合理的笔画结构,决定了字体的美观与否。本文引入力学领域中形心和惯性矩的概念,通过图像处理分析得到归一化后的字体图像形心和字体结构惯性矩,用这两个参数定量描述字体结构中重心和中宫的概念,为汉字字体结构提供评价方法和为汉字字体设计提供参考。
    力学与实践. 2019, 41(3):  341-344.  doi:10.6052/1000-0879-19-093
    摘要 ( 53 )   PDF (348KB) ( 51 )  
    本文依照四川大学某理论力学教学班实际教学改革的经验,通过具体举例说明计算机技术在理论力学教学中尚未开发的巨大潜力,减小数学运算使学生重点关注理论力学基本原理,批量求解使学生提前接触实际应用案例,普适性求解使学生深化对处理多变量问题的认识。同时本文还探讨了理论力学教学改革的方向和目的,即把教学重点放在普适的教学方法上,借助计算机求解多刚体、多变量问题,以期有助于理论力学教材更好地适应时代发展。
    落体法测刚体转动惯量的误差分析 1)
    高峰, 郭长立, 白冰
    力学与实践. 2019, 41(3):  345-348.  doi:10.6052/1000-0879-18-424
    摘要 ( 41 )   PDF (337KB) ( 20 )  
    为了分析刚体转动惯量实验测定中摩擦力矩变化对测量结果的影响,本文对采用落体法测角加速度方法进行了实测检验。结果表明,摩擦力矩随载物系统转速增大而显著增加,系统空载测量时,减速过程角加速度对应平均转速远大于加速过程平均转速,如果不进行修正,则导致计算结果偏低。而相同质量砝码拉动系统负载测量时,加速过程和减速过程对应平均转速相对接近,测量值主要受测量随机误差影响。上述结果有利于进一步开展转轴摩擦力矩随转速变化系统性的研究。
    力学与实践. 2019, 41(3):  349-351.  doi:10.6052/1000-0879-18-366
    摘要 ( 46 )   PDF (176KB) ( 43 )  
    该文研究的是起初竖直静置于水平面上的非均质细直杆的倾倒过程,利用质心运动定理、机械能守恒定律和定轴转动定理导出了直杆在下端不滑动情况下所受支持力的表达式,据此指出了直杆能够脱离水平面的必要条件同时包括两部分:对直杆质量分布的要求;对直杆与水平面之间的静摩擦因数的要求。
    力学纵横--书刊评介
    谈谈实验与观察
    武际可
    力学与实践. 2019, 41(3):  352-354. 
    摘要 ( 31 )   PDF (174KB) ( 38 )  
    力学与实践. 2019, 41(3):  355-356. 
    摘要 ( 20 )   PDF (489KB) ( 45 )  
    力学纵横--全国周培源大学生力学竞赛
    力学与实践. 2019, 41(3):  357-365.  doi:10.6052/1000-0879-19-203
    摘要 ( 72 )   PDF (2563KB) ( 83 )  
    全国周培源大学生力学竞赛为《力学与实践》编委会发起并承办的一项大学生科技赛事,经过三十多年的发展,已经成功举办了12届,也成为展示高校力学教学水平的一个窗口。在《力学与实践》创刊40周之际,本文对全国周培源大学生力学竞赛的发展历程和组织模式进行了较为系统的回顾和梳理;对各届的组织规模和创新形式进行归纳与汇总;并通过案例说明力学竞赛对力学教学和人才培养所发挥的作用。
    力学与实践. 2019, 41(3):  366-369.  doi:10.6052/1000-0879-18-127
    摘要 ( 124 )   PDF (1217KB) ( 131 )  
    本文主要介绍了清华大学代表队在第十一届全国周培源大学生力学竞赛"理论设计与操作"团体赛中的解题思路、操作过程和设计方案,简要总结了此次参赛的经验和教训。
    力学与实践. 2019, 41(3):  370-371. 
    摘要 ( 216 )   PDF (3024KB) ( 228 )  
    力学纵横--小问题
    力学与实践. 2019, 41(3):  372-372. 
    摘要 ( 39 )   PDF (206KB) ( 60 )  
    目录
    力学与实践. 2019, 41(3):  373-373. 
    摘要 ( 5 )   PDF (1925KB) ( 8 )