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2022年 第44卷 第4期 刊出日期:2022-08-08
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氢进万家专题
天然气随动掺氢技术研究进展
张立业, 邓海涛, 孙桂军, 宁晨, 孙钢, 刘伟, 孙晨, 兰雪影, 鲁仰辉, 贾冠伟, 安永伟, 冀守虎, 许未晴
2022, 44(4):  755-766.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-056
摘要 ( 62 )   HTML ( 7 )   PDF (1173KB) ( 1219 )  
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氢气是一种零排放的二次能源,是实现“双碳”目标的重要能源之一。采用在役天然气管道或管网输送掺氢天然气,是实现氢气大规模输送的有效方式。精确控制进入输送系统的掺氢比例对系统安全运行具有重要意义。本文介绍了电气式和机械式随动掺氢系统的结构与原理;分析了红外吸收型、热传导型、半导体型浓度传感器和相应的综合测量系统在掺氢比动态调整中的应用;重点评述了目前3个重要在役天然气掺氢示范项目中随动掺氢系统的组成和运行结果;基于工程实践经验展望了天然气掺氢技术的发展趋势。

天然气掺氢在管道流动中的氢浓度分布
安永伟, 孙晨, 冀守虎, 贾冠伟, 许未晴, 刘伟, 周亮, 蔡茂林
2022, 44(4):  767-775.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-381
摘要 ( 57 )   HTML ( 3 )   PDF (1270KB) ( 153 )  
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天然气掺氢是解决氢气产地与使用地不匹配,进而实现氢气大规模、远距离输送的主要方法。由于氢气的存在会导致在役天然气管道出现氢脆引起安全事故。所以,研究天然气掺氢管路中氢气组分、速度、聚集的规律分析十分必要。本文选用天然气和氢气两种工质,构建T型掺混管路模型和变径管路模型;并基于Fluent软件对T型掺混管路和10种变径掺混管路进行数值模拟研究。结果表明,对于T型掺混管路,在管长是管径35倍处内依然有明显分层,宽度占据1/3管径。对于变径掺混管路,发现变径越靠近掺混中心、直径越窄、高度越低越容易发生氢气富集,氢气摩尔分数最高达到50%~60%,易引起管道的氢脆。研究结果可对天然气掺氢在管道中流动的氢浓度分布和管道变径选取提供参考。

氢在钢管壁内的扩散及氢腐蚀实验研究
仇文杰, 李国敏, 熊海燕, 于文涛, 兰雪影, 孙晨, 李冰
2022, 44(4):  776-785.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-146
摘要 ( 54 )   HTML ( 4 )   PDF (4245KB) ( 195 )  
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运输含氢气氛的钢管会发生氢腐蚀而性能受损。本研究通过分析原子氢渗透扩散机理,选取常用的三种钢管(20#,16Mn,X52)进行Devanathane–Stachurski渗氢实验。采用扫描电子显微镜分析渗氢后钢材形貌,并以动电位极化曲线比较渗氢前后自腐蚀电位和电流的变化。结果表明:20#钢的氢扩散系数最大,X52最小。随着充氢电流密度增大与充氢时间增长,钢材腐蚀程度也加剧。动电位极化曲线测试表明,16Mn自腐蚀电流上升两个数量级,性能下降明显;X52钢的抗腐蚀性较好,性能下降最少。

甲烷添加对氢气燃爆特性的影响
万小刚, 刘伟, 方坦, 代鸿超, 蔡骁, 李倩倩, 王金华, 黄佐华, 兰雪影, 常雪伦
2022, 44(4):  786-793.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-158
摘要 ( 57 )   HTML ( 2 )   PDF (1810KB) ( 480 )  
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氢气掺混少量烃类气体有助于降低氢气储运和应用中燃爆风险。本文采用定容燃烧弹研究了甲烷掺混对氢气可燃极限和燃爆特性的影响规律,并对宽广当量比下富氢/甲烷/空气预混气以及纯氢气在空气中的燃烧爆炸特性开展对比研究。结果表明,随着甲烷添加量增加,可燃范围呈指数式降低,仅添加10%甲烷就能够使浓燃极限下降22.9%。但添加10%甲烷后,层流燃烧速度降低,化学计量比下爆炸时间增长20倍,热损失增大,导致最大爆炸压力略有降低,最大压力升高率显著降低。结合火焰发展的纹影图片分析可知,添加甲烷能够减弱可燃气燃爆危险性,不仅受层流燃烧速度降低的影响,还与火焰面裂纹和细胞状结构的减弱有关。

家用燃气具对掺氢天然气的适用性评估与示范应用
杨沐村, 刘伟, 孙晨, 于文涛, 鲁仰辉, 刘泓芳, 安振华, 王金华, 兰雪影, 时婷婷, 常雪伦
2022, 44(4):  794-800.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-183
摘要 ( 40 )   HTML ( 4 )   PDF (1094KB) ( 322 )  
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氢能作为一种最具潜力的清洁能源,具有燃烧速率快和转化效率高等优点,可将其与天然气掺混作为工业、商用或民用燃具燃料使用。国际上多个国家相继制定天然气掺氢应用于居民用户的计划,并开展示范验证。本文基于掺氢天然气燃烧特性参数理论分析计算,并参照相应国家标准,通过实验测试的手段论证家用燃气具使用掺氢天然气的适应性和安全性,以此分析家用燃气具在不做任何调整的情况下可以承受的掺氢比例。

静态质量法液氢流量标准装置研究
王佳香, 凃程旭, 包福兵, 陈维杰, 卓银杰, 李想, 许好好, 吴舒琴, 熊茂涛
2022, 44(4):  801-808.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-139
摘要 ( 34 )   HTML ( 4 )   PDF (1380KB) ( 449 )  
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液氢是超低黏度、超低密度的低温流体,流量计检定采用水等其他流体替代时引入的误差大。因此,发展用于液氢流量计实流检定的液氢流量标准装置非常必要。本文归纳了当前国内外仅有的低温流量标准装置的测量原理、结构组成和功能特点。基于静态质量法设计了一套液氢流量标准装置,并探讨其工艺流程和可行性,为构建液氢质量流量标准和完善氢流量计量体系提供技术参考。

小型储氢罐低温吸附特性影响因素及解决方案研究
程友良, 张盼, 何传金
2022, 44(4):  809-817.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-126
摘要 ( 40 )   HTML ( 3 )   PDF (1596KB) ( 119 )  
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为解决小型储氢罐在低温吸附过程中的高温积聚问题,本文首先对装有不同吸附材料金属有机骨架MOF-177和活性炭AX-21-33的小型储氢罐的充放气特性进行有限元数值模拟。研究发现,在充气过程中,热效应和压缩功产生的热积聚现象会严重影响氢气的吸附效果。对此,本文提出在储氢罐内部加设换热肋片的解决方案,通过改变换热肋片的位置和间隔,分析其对充气过程中罐内温度、压力和吸附量产生的影响。结果表明:该方案能有效降低储氢罐内的温度,也能解决底部高温聚集问题。本文研究结果对氢能应用具有一定的指导意义。

生物质流化床热化学转化模拟研究专题
生物质流化床热化学转化模拟研究专题序
库晓珂, 王金, 张润辉
2022, 44(4):  818-819.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-433
摘要 ( 32 )   HTML ( 1 )   PDF (283KB) ( 90 )  
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化学链分级气化燃料反应器气固流动数值模拟
郭月, 崔颖, 宋涛, 卢平, 殷上轶
2022, 44(4):  820-826.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-196
摘要 ( 33 )   HTML ( 2 )   PDF (1242KB) ( 218 )  
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本文基于多相粒子单元法对化学链分级气化燃料反应器(下部为气化反应器,上部为重整反应器)开展了气固流动数值模拟研究,验证了曳力模型、模型参数(法向和切向颗粒–壁面碰撞恢复系数ewne)对计算结果的敏感性,并确定了合适的曳力模型及模型参数。探究了表观气速和两床接口处狭缝尺寸对颗粒连通量的影响规律,研究结果表明:颗粒连通量随表观气速的增加而增加,随狭缝尺寸的增加而减小。

生物质流化床热解焦油演化的CFD–DEM数值模拟研究
陈涛, 谢诞梅, 岳亚楠, 侯佑民
2022, 44(4):  827-833.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-343
摘要 ( 32 )   HTML ( 1 )   PDF (981KB) ( 54 )  
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流化床热解是生物质热化学转化的重要方法,焦油生成是最为突出的瓶颈问题。本文采用欧拉–拉格朗日算法并结合多步热解模型和一种新型焦油裂解模型对高温热解条件下生物质焦油的演化进行数值模拟研究,给出了600℃~800℃热解中焦油裂解对小分子挥发分产量的影响规律。结果表明,本文所建立的多相反应流算法能够较好地捕捉中高温条件下焦油裂解对热解产物的影响规律。本研究为深入认识生物质流化床热解特性提供了一种有力工具。

流化床生物质气化过程的CFD–DEM模拟研究
孔大力, 王帅, 罗坤, 樊建人
2022, 44(4):  834-843.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-078
摘要 ( 45 )   HTML ( 1 )   PDF (1643KB) ( 172 )  
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本文采用计算流体力学–离散单元法耦合热化学和多分散曳力子模型,对鼓泡流化床反应器内生物质气化过程进行了数值模拟研究。在进行了模型验证后,讨论了关键操作参数对颗粒尺度信息(如颗粒运动、混合、传热)和反应器性能的影响。结果表明,在生物质气化过程中,对流传热起主导作用,其次是辐射传热和反应热,传导传热所占比例最小。提高操作温度和生物质/水蒸气比可以促进传热过程和化学反应的进行。

流化床生物质燃烧过程中传热特性的CFD–DEM数值模拟
谢俊, 牛淼淼
2022, 44(4):  844-851.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-197
摘要 ( 27 )   HTML ( 1 )   PDF (1681KB) ( 248 )  
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本文基于CFD–DEM方法,将多种传热模型与稠密气固流动与化学反应耦合,对鼓泡流化床内生物质燃烧过程中的传热特性进行了数值模拟研究。结果表明,对于燃料颗粒,反应热占据主导地位,辐射和对流传热同样起到重要作用,导热的影响相对较小。随着燃料挥发分含量的增加,对流传热和颗粒–颗粒导热作用增强,颗粒–壁面导热减弱。床内热点温度由燃料挥发分燃烧引起,从床层表面产生并上升到自由空域。生物质颗粒的温度则随局部颗粒浓度的减小而逐渐增加。

应用研究
“特斯拉刹车失灵”事件的车辆运动模型与分析
王宇帆, 陈盟靖, 周吕文
2022, 44(4):  852-856.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-478
摘要 ( 59 )   HTML ( 4 )   PDF (725KB) ( 119 )  
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“特斯拉刹车失灵”事件引起社会热议,本文根据现代车辆的阿克曼转向原理,利用车辆运动方程构建了模型,结合特斯拉公布的数据还原了事故发生前的行车状态和轨迹。结果与车主张女士对事故的定性描述一致,由此判断特斯拉提供的数据基本可信。在此基础上,本文还对网友和车主提出的三方面质疑进行了讨论,本文认为事发时车辆制动系统是正常工作的,车辆存在超速行驶的可能。

梯度蜂窝加筋板的弯曲变形及优化设计
张晨帆, 邓庆田, 李新波, 宋学力
2022, 44(4):  857-867.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-516
摘要 ( 44 )   HTML ( 0 )   PDF (2871KB) ( 148 )  
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将多胞壁蜂窝结构引入加筋板设计中。基于三点弯曲实验的承载方式,将蜂窝胞元的壁厚与孔隙率设计为梯度形式。实验试件采用3D打印机制备,基材为聚乳酸。通过实验测试与有限元分析,研究了梯度形式、胞元方向及承载位置对结构承载性能的影响,并基于结果对加筋层进行了优化设计。结果表明:采取壁厚梯度形式、胞元竖直方向以及使压头轴线靠近水平方向均可提升结构承载性能,优化加筋层后能显著提升材料的利用率。此外,不同压头位置下试件的破坏模式不同。

铝合金矩形薄壁梁压溃实验及理论与数值分析
徐志强, 胡国强, 宋小雨, 任毅斌, 刘云刚, 李英东
2022, 44(4):  868-874.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-486
摘要 ( 39 )   HTML ( 0 )   PDF (1380KB) ( 41 )  
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平均压溃力反映乘用车纵梁在碰撞过程中吸收能量的能力,而矩形薄壁梁具有较高的溃缩吸能比,被广泛应用于纵梁的结构设计。本文通过轴向压溃实验研究了矩形薄壁梁的压溃性能,采用非对称超折叠单元理论对矩形薄壁梁平均压溃力进行公式推导,之后对矩形薄壁梁进行有限元压溃数值模拟,得到矩形薄壁梁平均压溃力的实验值、理论值及模拟值。通过对结果的比较可以得出,平均压溃力的理论结果和数值计算结果均与实验测得的结果吻合,这为矩形薄壁梁前期的结构设计提供了有效的理论指导。

基于X射线衍射法的含石英脉硅质板岩封闭应力测量
佟业蒙, 王涛, 叶维炜, 王莉
2022, 44(4):  875-883.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-493
摘要 ( 32 )   HTML ( 0 )   PDF (2172KB) ( 125 )  
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岩石在冷却和漫长的地质演化过程中会有应力被封闭其中,岩石中存在封闭应力的现象逐渐被人们所认识。为揭示岩石封闭应力的存在形式,利用X射线衍射仪,对含石英脉硅质板岩样品采用侧倾固ψ法测量并计算了封闭应力的量值,确定了封闭应力的主应力。研究发现:含石英脉板岩样品测试石英脉区域石英粒径约40 μm;在衍射角152°~156°扫描范围具有良好的独立衍射峰,获得的不同ψ时的(324)晶面衍射图谱,其衍射峰偏移方向具有一致性,证明了封闭应力的存在;石英脉测量点的封闭应力为压应力,最大主应力平行脉体走向(22.71 MPa),最小主应力垂直脉体走向(12.97 MPa);基体测点中未测得2θ–sin2ψ线性相关规律。本文所提出的封闭应力的测量方法可为后续开展不同类型岩石封闭应力的观测和相关研究提供参考。

基于同步失效准则的新型双吊点取料臂研究
孟朋, 刘梦, 于明, 刚宪约
2022, 44(4):  884-889.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-510
摘要 ( 27 )   HTML ( 2 )   PDF (1756KB) ( 31 )  
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半门式刮板取料机是一种连续高效的散料装卸设备,其桁架式取料臂通过钢丝绳悬吊在半门架下。取料臂的悬吊位置决定其弯矩和应力分布情况,从而直接影响取料臂的安全。本文在单吊点取料臂的基础上,提出一种新型等力双吊点取料臂,具有应力小且分布更合理等优点。基于同步失效准则建立取料臂的悬吊位置设计模型,推导出最优悬吊位置的解析结果。通过实例分析验证了,相比传统单吊点取料臂,等力双吊点取料臂应力分布更加合理、形变更小。

含阻尼效应的黏弹性杆稳态响应的解析解
陈波, 李映辉, 李翔宇, 袁江宏
2022, 44(4):  890-894.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-513
摘要 ( 52 )   HTML ( 2 )   PDF (912KB) ( 66 )  
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基于格林函数法和叠加原理,给出了简谐激励下开尔文黏弹性杆稳态响应的解析解。运用拉普拉斯变换法得到了任意边界条件下黏弹性杆强迫振动的格林函数解。设计了一个统一方案,将杆的各种边界表示为矩阵形式,便于确定格林函数中的待定常数。算例表明,材料黏性阻尼和外部阻尼导致杆位移在空间和时间上不可分离。

燃气管网置换过程动态仿真计算与研究
王安然, 张凯, 赵瑶, 苗芊, 杨荣超, 曾波, 张勍, 史占东
2022, 44(4):  895-905.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-487
摘要 ( 33 )   HTML ( 2 )   PDF (828KB) ( 119 )  
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燃气置换过程难以监测,供气压力、置换时间等参数计算大都依赖人员经验,容易产生资源浪费和安全隐患。本文建立燃气管网置换过程动态仿真模型,在采用一维拓扑网络算法的基础上,对管网中的阻力系数进行精确求解。文章首先建立水平直管结构,结合Fluent仿真对算法进行验证,并对燃气置换过程的规律进行分析和总结。最后将模型应用于实际燃气管网置换工程中,与实测数据进行对比,结果表明所提出的模型精度可以满足工程需求,能为燃气管网置换方案的制定提供重要指导依据。

新型指南车设计及样车功能实测
董焱章, 陈广飞, 刘启鑫, 陆海斌, 李莹
2022, 44(4):  906-913.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-071
摘要 ( 36 )   HTML ( 2 )   PDF (4523KB) ( 78 )  
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本文首先对定轴式指南车和差动式指南车进行了比较分析,发现定轴式指南车虽受限于平面直行和平面定点转弯,但在直行越障方面有一定优势;差动式指南车在平面内可以任意行驶或者转弯,只是在直行越障方面存在明显缺陷。接着综合两种指南车方案的优点,以差动式指南车为蓝本,辅之以定轴式指南车自动离合装置的理念,设计目标是解决差动式指南车固有的直行越障缺陷。然后本文设计了一款牙嵌式离合器,用于不同工况下指南机构的离合控制;并基于牙嵌式离合器完成了新型指南车的外形尺寸和内部机构零件的设计方案。进而通过新型指南车的三维实体建模实施指南车的运动机构仿真。最后完成了样车的制备和功能测试,试验结果表明样车的越障和转弯等工况下指南性能均达到预期。

教育研究
对理论力学课程改革的期盼
胡海岩
2022, 44(4):  914-917.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-297
摘要 ( 42 )   HTML ( 3 )   PDF (572KB) ( 116 )  
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本文根据培养工程科学家和研究工程师的需求,对理论力学课程提出若干改革建议。主要内容包括:如何面向工程需求改善教学内容,如何适应时代发展更新教材,如何引导学生提升学术品位,如何帮助学生拓展学术视野。在每个建议中,均给出了具体措施。

碰撞——理论力学的盲区
余同希
2022, 44(4):  918-924.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-022
摘要 ( 63 )   HTML ( 4 )   PDF (933KB) ( 109 )  
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碰撞是在自然、生活、运动和工程中广泛存在的力学现象。在简要回顾研究历史之后,本文概述了物体对心正碰撞的基本力学规律;同时指出理论力学的动力学部分提供的理论工具仅限于动量守恒和动量–冲量定理,对撞击力、撞击脉冲和能量损失这些重要的力学量均不能给出任何信息。接着介绍了在线弹性力学、接触力学和弹塑性力学等不同框架下对碰撞问题建立的力学模型,强调碰撞之后的恢复系数并不是材料常数,它同撞击速度密切相关。文章最后呼吁在力学基础教学改革中要弥补碰撞力学知识,帮助学生树立正确的概念。

俄语教材汉译对汉语理论力学教材的影响
陈立群
2022, 44(4):  925-934.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-103
摘要 ( 31 )   HTML ( 1 )   PDF (564KB) ( 139 )  
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本文比较20世纪20年代后期到50年代初出版的早期汉语教材、50年代翻译的俄语教材和60年代自编教材的内容,从而分析俄语翻译教材对汉语理论力学教材的影响。研究表明,翻译教材对数学物理专业用理论力学教材影响有限,而对工程专业理论力学教材有显著影响。这些影响包括形成了静力学、运动学和动力学的教学体系,固化了运动学的处理方式,扩展了动力学的教学内容。此外还分析了21世纪翻译出版的俄语教材及其影响。

材料力学冲击问题中结构参数影响的讨论
李敏, 李依伦, 陈伟民
2022, 44(4):  935-940.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-019
摘要 ( 48 )   HTML ( 0 )   PDF (1737KB) ( 85 )  
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结构承受位于一定高度重物无初速度释放的冲击响应是材料力学动应力部分的主体教学内容,其结构形式的多样性,特别是结构单独承受冲击与缓冲组合结构承受冲击两种模式的差异,容易造成学生在规律理解上出现疑惑。本文通过几个经典例题剖析各组成部分的作用,结合基本公式的参数方次分析,为教学活动中解释相关问题提供参考。

如何在教学中培养学生的思维和能力(2):定性与定量
高云峰
2022, 44(4):  941-946.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-250
摘要 ( 45 )   HTML ( 1 )   PDF (1505KB) ( 63 )  
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定量分析依据数据和模型,计算出分析对象的各项指标及其数值。定性分析主要凭直觉、经验,对分析对象的性质、特点、变化规律作出判断。定量分析的前提是有足够的数据和确定的模型,而定性分析适用于数据不充分或者模型不清楚的情况。文章从定性与定量分析的角度,介绍了落体相对垂线的偏离、如何画四叶玫瑰线、欹器的原理及设计等问题,这些问题可以用定性分析的方法获得初步的结果,然后再利用定量计算获得具体细节信息,让学生体会到定性与定量分析相结合,可以既简单又巧妙地解决复杂问题。

基于进阶式力学思维培养的理论力学教学研究
张娟
2022, 44(4):  947-954.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-031
摘要 ( 37 )   HTML ( 1 )   PDF (1671KB) ( 115 )  
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提出并实践了一种基于进阶式力学思维培养为目标,产出导向的理论力学教学改革模式。首先提出了进阶式力学思维的概念,将力学思维分为基础力学思维、中阶力学思维及高阶力学思维;然后给出了进阶式力学思维的具体能力要求及培养方式;最后给出以力学思维培养为核心、产出导向的教学模式,通过线上线下混合式教学建立基础力学思维;通过融合式案例库建立中阶力学思维;通过视频动画库案例库培养抽象化建模能力,教学全过程渗透融合高阶力学思维培养。近四年的教学改革学生成绩对比及力学竞赛成绩等证明该教学改革模式取得了良好教学产出。

塑性力学教学中Mises屈服准则几何轨迹证明
梅瑞斌, 包立, 刘相华
2022, 44(4):  955-959.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-013
摘要 ( 42 )   HTML ( 0 )   PDF (734KB) ( 80 )  
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本文针对塑性力学教学中学生难以理解的屈服准则几何轨迹,从教学角度出发,利用坐标变换和空间几何投影关系分析证明了Mises屈服准则的平面椭圆和空间圆柱面轨迹。基于Tresca和Mises屈服准则简化形式,分析了两个准则几何轨迹的内接和外接关系,当用拉伸屈服应力 ${\sigma _{\rm{s}}}$ 表示时,Mises椭圆外接于Tresca六边形,当用剪切屈服强度k表示时,正好相反。

国外最新振动学教材调研及特色分析
黄修长, 华宏星
2022, 44(4):  960-968.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-529
摘要 ( 46 )   HTML ( 0 )   PDF (537KB) ( 499 )  
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为更好地选用及指导编著机械振动学教材,本文对欧美国家及其他国家2006—2021年间的机械振动学教材进行调研、分析。从欧美国家机械振动学经典教材及其再版教材、欧美国家机械振动学新教材、研究生教材及高阶振动书籍(结构噪声、模态、振动控制)、其他国家振动学教材、适合于工程师的工业顾问编写的教材等方面展开调研;从主要内容、特色内容、工程案例、习题、内容的广度和深度、跨学科和跨行业等方面进行分析。最后结合我国现阶段发展情况提出了振动学教材发展的建议。

Matlab求解库埃特流在计算流体力学课程中的应用
刘益, 付小莉
2022, 44(4):  969-973.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-553
摘要 ( 41 )   HTML ( 0 )   PDF (1032KB) ( 74 )  
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计算流体力学主要研究如何通过数值方法来求解流体力学的控制方程。本文以不可压缩库埃特流为例,在有理论解析解的基础上建立显式、隐式方法的有限差分法控制方程,并提出了基于压力修正法的第三种方法,采用Matlab编程求解流场分布,并研究推进步数、等分数、时间间隔与雷诺数对计算误差的影响。通过对经典流动现象力学特性的学习,可加深学生对计算流体力学求解基本方法和思路的理解,培养理论联系实践的能力。

架起力学与实践的桥梁——“力学与实践”课程建设
魏莎, 宋亦诚, 宋丽芬, 郑冰月
2022, 44(4):  974-977.  DOI: 10.6052/1000-0879-22-009
摘要 ( 46 )   HTML ( 1 )   PDF (475KB) ( 62 )  
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为探讨力学理论与创新实践相结合的课程教学改革方式,总结和分析了实践类课程“力学与实践”的教学设计和实践。本课程是为上海大学理论与应用力学专业学生开设的实践类课程,旨在为本科生架起力学与实践的桥梁,帮助学生基于所学力学知识,综合应用理论、计算和实验方法研究工程实际中的机构运动和结构振动,并进行有效沟通和交流。教学实践表明,“力学与实践”课程可以提高学生独立思考、运用知识解决问题和团队协作的能力。

力学纵横: 郑哲敏先生纪念专题
郑哲敏先生学术成长之路初探
丁雁生, 金和, 李和娣, 洪友士
2022, 44(4):  978-985. 
摘要 ( 26 )   HTML ( 3 )   PDF (675KB) ( 219 )  
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怀念我们的好理事长——郑哲敏先生
石光漪, 金和
2022, 44(4):  986-996. 
摘要 ( 28 )   HTML ( 1 )   PDF (539KB) ( 251 )  
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力学纵横: 身边力学的趣话
谈古代计时器“碑漏”与磁永动机
刘延柱
2022, 44(4):  997-999.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-298
摘要 ( 40 )   HTML ( 2 )   PDF (702KB) ( 72 )  
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讨论古代计时器“碑漏”的力学原理,以及与磁永动机的密切联系。

空化和泡Ⅰ:透平尼亚号首航失利之谜
张宇宁, 张潇飞
2022, 44(4):  1000-1002.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-502
摘要 ( 45 )   HTML ( 2 )   PDF (654KB) ( 91 )  
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本文简要回顾了透平尼亚号实验船在首航过程中因空化现象的产生所导致的首航失利的历史故事。基于历史资料,本文介绍了透平尼亚号的主要特色及当时的历史背景,探析了首航失利的原因,阐述了空化现象的基本概念及其与螺旋桨转速间的密切联系,并进一步汇总了透平尼亚号后续的持续改进情况及试航。最后,本文简要总结了透平尼亚号实验船及科学家查尔斯·帕森斯关于空化现象研究工作的历史意义及其对后世的影响。

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  • 题目: 碳纤维在海洋结构与装备中的应用与挑战 1) PDF全文
  • 作者:张玉, 邓欣, 张飞凡, 张朋, 郭玉晗
  • 摘要: 碳纤维具有轻质、高强、耐腐蚀、抗疲劳等优异的性能,在工业生产中具有广泛的应用。传统的海洋结构与装备材料以钢材为主,但是随着海洋油气资源向深水的发展,以及清洁海洋能源的开发,碳纤维在海洋结构与装备中的应用也占据了一席之地。本文主要介绍了碳纤维在海洋管缆、系泊系统、耐压结构、风机叶片、储氢罐以及结构修复中的应用及相关的一些研究。碳纤维代替钢材可满足海洋结构与装备轻质、高强的需求,但也面临一些挑战,如碳纤维与金属材料的连接. . . 更多>>