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2008年 第30卷 第6期 刊出日期:2008-12-08
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    教育研究
    变截面梁弯曲切应力分析
    王奇志 吴建国 张行
    力学与实践. 2008, 30(6):  95-96.  doi:10.6052/1000-0992-2007-090
    摘要 ( 1318 )   PDF (384KB) ( 857 )  
    从一般情况出发在继承经典的弯曲正应力公式前提下,应用静力边界条件与微体平 衡方程导出变截面梁的弯曲切应力公式. 结果与有限元解基本吻合,而传统材料力学方 法与之相差甚远.
    力学与实践. 2008, 30(6):  87-87.  doi:10.6052/1000-0992-2007-204
    摘要 ( 1231 )   PDF (462KB) ( 1363 )  
    利用显式动力分析软件LS-DYNA对小球自由落体冲击简支梁进行了数值模拟,得到了梁的位 移和应力的时程曲线. 将模拟结果与《材料力学》教材中广泛采用的冲击问题简化解法的结 果进行了对比. 通过观察时程曲线和冲击动画过程,可使学生对冲击问题有较深入的理解.
    应用研究
    力学与实践. 2008, 30(6):  64-67.  doi:10.6052/1000-0992-2007-284
    摘要 ( 1150 )   PDF (4387KB) ( 840 )  
    采用损伤力学和统计理论的单元本构模型,探讨深部岩体巷道围岩破坏规律, 利用岩石破裂过程分析软件RFPA$^{\rm 2D}$, 对深部 岩体中的圆形巷道的变形及非线性渐进破坏特征、巷道周边关键部位的位移和应力变化进行 了分析,研究了圆形巷道围岩松动圈的形成机理. 研究表明:巷道开挖后,其周边形成应力 集中带,随着围岩压力的持续作用,巷道周边产生塑性变形区,并沿径向形成裂纹;随着裂 纹的不断扩展,巷道周边出现松动破裂区,即松动圈. 产生破裂区后,应力集中程度减弱, 应力高峰点向远处转移.
    力学与实践. 2008, 30(6):  68-72.  doi:10.6052/1000-0992-2007-330
    摘要 ( 1451 )   PDF (791KB) ( 615 )  
    由钢筋混凝土(RC)板的抗力-位移(R-y)曲线特性可知,曲线下方面积代表板 在爆炸载荷作用下可能吸收的能量. 对爆炸载荷作用下RC板的R-y曲线采用双折线模型,计 算不同配筋率的R-y曲线下方面积,面积最大时的配筋率即可定义为相应设计的最佳配筋率. 考虑材料非线性及高应变率对混凝土和钢筋强度的影响,采用分层法迭代求解抗 力-挠度(R-y)曲线. 研究结果可供受爆炸载荷的RC板优化设计借鉴.
    力学与实践. 2008, 30(6):  73-76.  doi:10.6052/1000-0992-2007-409
    摘要 ( 1400 )   PDF (758KB) ( 744 )  
    基于Bayes判别分析法以建立膨胀土判别与胀缩等级分类的Bayes判别分析模型. 模型 选用液限,胀缩总率,塑性指数,天然含水率,自由膨胀率等5个指标作为判别因子;将膨 胀土的胀缩性分为极强、强、中、弱4个等级并作为Bayes判别分析的4个正态总体;以训 练样本建立Bayes线性判别函数,以该函数计算待判样品的Bayes判别函数值,以最大值对 应的总体作为样品的归属;以刀切法对判别准则进行评价. 研究表明,该模型以刀切法计算 的误判率为13.3%.
    应用响应面方法结合空间映射方法的可靠性评价
    张立新 李益良 孙冬梅 许朝辉
    力学与实践. 2008, 30(6):  35-38.  doi:10.6052/1000-0879-2007-411
    摘要 ( 1771 )   PDF (729KB) ( 687 )  
    应用响应面结合空间映射方法,在第1次迭代拟合极限状态函数,其它迭代 应用映射技术在第1迭代响应面基础上映射调整得到新的极限状态函数,并进行可靠性分析. 这样就改变了序列响应面方法评价可靠性时需要反复对模型进行试验设计、分析并拟合极限状 态函数的执行过程,从而大大降低了模型分析的计算量.
    专题综述
    力学与实践. 2008, 30(6):  11-17.  doi:10.6052/1000-0992-2007-441
    摘要 ( 1377 )   PDF (2574KB) ( 859 )  
    介绍了智能材料和智 能复合材料的基本概念、主要类型以及智能材料的感知与驱动机理,重点介绍了智能复合材 料当前的应用情况,并简要阐述了智能复合材料领域当前研究的热点问题,介绍了该领域中 的多物理场耦合问题及CNT/SMP复合材料性能的研究现状,展望了智能复合材料的发展前景.
    应用研究
    力学与实践. 2008, 30(6):  60-63.  doi:10.6052/1000-0992-2007-481
    摘要 ( 1358 )   PDF (565KB) ( 692 )  
    针对现行规范《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)无法计算变刚度群桩基础沉降的现状, 在前人建立单桩柔度矩阵的基础上,推导出变刚度两根桩、三根桩乃至群桩的沉降计算理论 半解析解. 并以均布9桩、变桩长9桩为例,计算其桩顶柔度系数的变化趋势. 结果表明, 中桩长、边桩次之、角桩短的变刚度群桩基础具有减小差异沉降的功能. 该方法对中国制定变刚 度群桩基础技术规范具有借鉴意义.
    材料阻尼对沥青路面动态弯沉影响的机理分析
    邱欣 凌建明 蒋鑫 方鹤
    力学与实践. 2008, 30(6):  51-55.  doi:10.6052/1000-0992-2007-496
    摘要 ( 1535 )   PDF (920KB) ( 711 )  
    基于结构动力学基本理论,系统地分析了路面材料阻尼系数的求解方法,以 及材料阻尼效应对路表动态弯沉的影响规律. 结果表明:利用第1,第2主振型的固有频率 计算阻尼系数的方法,能克服传统简化计算阻尼系数而带来的结果偏差;黏性阻尼系数几乎 对路表弯沉时程变化没有影响;土基阻尼效应是影响路表动态弯沉时程变化的关键因素,而 其它层材料的阻尼特征影响甚微. 研究结果为进行路面结构动力学分析时,材料阻尼参数的 计算以及合理取值提供了理论与实践依据.
    教育研究
    力学与实践. 2008, 30(6):  91-92.  doi:10.6052/1000-0992-2007-501
    摘要 ( 1225 )   PDF (573KB) ( 697 )  
    通过力的分解和简化,把弹簧上垂直于簧丝中心线的截面上的应力分布计算出 来,进而采用积分的方法计算出整根弹簧的总应变能,根据能量原理计算得出弹簧 的弹性系数.
    应用研究
    光弹法实测正交异性双材料界面裂纹断裂参数
    常红 李俊林 高廷凯 隋中和
    力学与实践. 2008, 30(6):  56-59.  doi:10.6052/1000-0992-2007-516
    摘要 ( 1600 )   PDF (2060KB) ( 736 )  
    采用光弹贴片法实测正交异性双材料界面裂纹尖端区域的应力应变场, 进而求出界面裂纹的断裂力学参量. 将正交异性双材料板加工成拉伸试件,在聚碳酸酯贴片 的单侧表面镀金属铝膜,以提高贴片的反射效率. 沿贴片后的双材料界面预制裂缝,逐渐加 大载荷,得到一系列清晰的等差线条纹图. 利用正交异性双材料界面裂纹尖端应力分量表达 式计算出应力强度因子. 实验表明,光弹贴片法可有效地分析正交异性双材料界面裂纹问题.
    皮下组织对羟基磷灰石力学性质的影响
    赵巍 侯振德 任朝峰 毕平
    力学与实践. 2008, 30(6):  77-80.  doi:10.6052/1000-0992-2007-536
    摘要 ( 1136 )   PDF (1263KB) ( 553 )  
    将羟基磷灰石试样植入大白鼠的皮下组织20\,d后取出,然后采用数字图像 相关方法研究纤维组织对人造羟基磷灰石的力学性质的影响. 测量了两种试样:植入大白鼠 皮下组织的羟基磷灰石试样和未经植入的羟基磷灰石试样. 得到了羟基磷灰石完整的应力- 应变曲线;还测量了压缩极限应力. 实验结果表明羟基磷灰石的应力-应变曲线在断裂前呈良 好的线性关系;皮下纤维组织能使羟基磷灰石材料的弹性模量和强度增加, 20\,d后使羟基磷 灰石的弹性模量增加了29.06{\%}, 压缩极限应力增加了28.71%.
    教育研究
    力学与实践. 2008, 30(6):  88-90.  doi:10.6052/1000-0992-2007-549
    摘要 ( 1012 )   PDF (2019KB) ( 643 )  
    针对土木工程、道路交通工程和力学类等专业设计了斜拉桥模型综合性实验. 该实验要求学 生综合运用电测、光测以及振动测试等多种实验手段,自行设计实验方案,测量斜拉桥模型 索力、主梁挠度、材料性能以及固有频率等,通过该综合性实验,使学生将工程力学实验原 理与材料力学、结构力学和桥梁工程等相关学科知识交叉渗透,培养了学生综合知识应用能 力和实验操作技能. 文中列举了部分实验内容及实验结果,与ANSYS计算结果比较,误差小 于5%.
    力学纵横
    力学与实践. 2008, 30(6):  110-113.  doi:10.6052/1000-0992-2007-551
    摘要 ( 1473 )   PDF (913KB) ( 1056 )  
    对利用复变函数法求解弹性力学问题在过去100年中的发展进行了简要综述,介绍了自 1909年Kolosov提出复应力函数法以来的弹性力学复变函数解法相关的几本具有影响的经典专著或 教科书、复变函数方法在弹性问题壳体和空间问题的拓展,以及近些年来在解决更多力学问 题上的新发展和新应用等.
    应用研究
    力学与实践. 2008, 30(6):  22-27.  doi:10.6052/1000-0992-2007-556
    摘要 ( 1118 )   PDF (942KB) ( 540 )  
    建立了桁架结构的智能生成与分析系统,可以自动完成桁架结构的布局选型、 拓扑生成以及分析计算等系列过程. 主要通过结点布置和有选择的杆件连接实现结构的布局 选型,采用拓扑变化法完成结构的自动生成,并利用基内力阵进行结构的分析计算. 经算例 分析表明,该系统性能良好,使用方便,具有智能、自适应的特点,是辅助完成结构拓扑和 布局优化设计的有力工具之一.
    力学与实践. 2008, 30(6):  28-30.  doi:10.6052/1000-0992-2007-559
    摘要 ( 1418 )   PDF (429KB) ( 638 )  
    通过选取时间上采用级数形式,空间上采用梁振型函数的试函数,推导出求解任意边界条件 梁的卷积型伽辽金法. 计算了两端固定梁的动力问题,算例表明,方法计算精度 高,计算工作量少,是计算结构动力学问题的一种有效方法.
    力学与实践. 2008, 30(6):  18-21.  doi:10.6052/1000-0879-2007-571
    摘要 ( 1295 )   PDF (1059KB) ( 635 )  
    对北京市大钟寺悬挂永乐大钟的梯形木架结构的稳定性进行了初步分析. 根据弹性结构稳定 性理论的能量法和中国古建筑结构``卯榫''接头抗弯性能的简化的本构模型,采用``对比法 ''分析了二维梯形木架的结构稳定性;结果表明中国古建筑木架结构的``收分''形状设计对 增大木架稳定性有很大作用, 立柱``侧角''越大,稳定性越好. 收分形式设计凸现 中国古代工程技术人员的聪明智慧.
    力学与实践. 2008, 30(6):  81-83.  doi:10.6052/1000-0879-2007-578
    摘要 ( 1084 )   PDF (2176KB) ( 973 )  
    建立了摄影用三脚架振动偏微分方程,并研究其振动特性, 分析了照 相机在三脚架上快门触发的冲击力引起的振动位移, 并阐述了在工程上的应用和实例分析. 对摄影用三脚架的制造和选用有参考意义.
    力学与实践. 2008, 30(6):  43-46.  doi:10.6052/1000-0879-2007-580
    摘要 ( 1311 )   PDF (752KB) ( 659 )  
    在三点弯曲超声疲劳试验方法的基础上开发了对称弯曲超声疲劳试验系 统. 介绍了对称弯曲超声疲劳试样的设计及其加工误差的影响,并利用对称弯曲超声疲劳系 统(20\,KHz)测定了50$^{\#}$车轴钢的$S$-$N$曲线. 结果表明,50$^{\#}$车轴 钢的$S$-$N$曲线是一条连续下降型曲线. 与对称拉压加载下50$^{\# }$车轴钢的$S$-$N$曲线对比结果表明,在高周阶段,加载方式对疲劳性能有明显 影响,而在超高周阶段,加载方式无明显影响.
    力学与实践. 2008, 30(6):  39-42.  doi:10.6052/1000-0879-2008-007
    摘要 ( 1298 )   PDF (622KB) ( 556 )  
    利用能量变分法,建立了槽型宽翼受压构件考虑剪力滞效应时的平衡控制微分方程,给 出了该方程在轴向均布载荷作用下的初参数解,导出了求解槽型宽翼受压构件内力、应力和 位移的场矩阵和点矩阵,提出一种研究槽型宽翼受压构件剪滞效应的传递矩阵法. 数值算例 表明,该方法计算便捷、精度好、具有较高的工程应用价值.
    力学与实践. 2008, 30(6):  31-34.  doi:10.6052/1000-0879-2008-008
    摘要 ( 1130 )   PDF (799KB) ( 875 )  
    提出一种基于变形修正的动力模型简化方法. 以复杂工程结构的有限元模型为基础,根 据运动同步性假设将结构分成若干同步性区域. 采用适当的位移模式去逼近位移真值,再通 过总体应变能最小来优化,从而得到整体位移与局部位移模式间的转换关系. 算例结果 表明了简化方法的有效性.
    金属-FGM-陶瓷EFBF复合板稳态热应力
    许杨健 杜建江 肖春平 栗东平
    力学与实践. 2008, 30(6):  47-50.  doi:10.6052/1000-0879-2008-009
    摘要 ( 6333 )   PDF (703KB) ( 674 )  
    为研究金属-FGM-陶瓷 EFBF 复合板的稳态热应力,从热传导规律出发,结合热应力计算公式,建立了该复合板稳态热应 力的研究模型,用有限元和辛普生法分析了T_a=500K和T_b=1800K时,该 复合板的稳态热应力分布并与无梯度两层复合板的结果进行了比较. 结果表明:FGM梯度层的厚度、组分和孔隙率对该EFBF复合板的热应力有不同程度的影响, 此外,有梯度三层复合板的热应力比较缓和,最大拉应力减小29.18%. 此结果为该复合板的设计和应用提供了准确的计算依据.
    教育研究
    一种新的``弹簧振子-单摆''耦合摆研究
    陈清梅 颜素荣 安红
    力学与实践. 2008, 30(6):  93-94.  doi:10.6052/1000-0879-2008-022
    摘要 ( 1274 )   PDF (475KB) ( 1815 )  
    介绍了一种新发现的``弹簧振子-单摆''耦合摆. 采用拉格朗日方 程推导出了耦合摆的运动微分方程. 进一步根据耦合摆 的实际参数,利用Matlab软件进行了数值计算,发现耦合摆的弹簧振子振幅与单摆的摆幅此 消彼长,系统的能量在两者之间不断交换,呈周期性变化,与实际符合很好. 通过作出耦合 摆的轨迹图,发现与实际一致. 最后,分析了耦合摆实现的条件.
    力学史话
    力学与实践. 2008, 30(6):  106-109.  doi:10.6052/1000-0879-2008-041
    摘要 ( 1548 )   PDF (1174KB) ( 746 )  
    本文简略介绍了梁的理论从提出到发展成熟的过程。简要叙述了伽利略、马略特、胡克、伯努利、帕朗、纳维以及铁摩辛科等学者的工作。并且提出一些近代关于梁的研究问题。
    力学纵横
    力学与实践. 2008, 30(6):  116-119.  doi:10.6052/1000-0879-2008-065
    摘要 ( 1559 )   PDF (617KB) ( 560 )  
    以``全国周培源大学生力学竞赛''为契机,选择合适的训练题,由表层趣味入手,逐步 揭示深层次的审美情趣. 综合力学直觉、几何分析,以及简洁明了的数学手段. 既有感官审 美,又在与问题对话的快感中,加强基础力学理论. 强调内在情趣、简洁模式和清晰思路, 以期师生共同提高力学敏感性与审美情趣.
    教育研究
    力学与实践. 2008, 30(6):  84-86.  doi:10.6052/1000-0879-2008-109
    摘要 ( 1280 )   PDF (485KB) ( 701 )  
    运用楔形体顶点受力的弹性力学精确解和有限元法,研究了材料力学等直杆的拉压和 等直梁的弯曲应力公式用于分析带锥度杆和梁时的精度.
    身边力学的趣话
    从提包挂环说能量法
    李尧臣 葛培明
    力学与实践. 2008, 30(6):  114-115.  doi:10.6052/1000-0879-2008-188
    摘要 ( 1162 )   PDF (2629KB) ( 612 )  
    从提包挂环的形状以及在使用过程中位置的变化出发,说明了任何物体系统都有向能量最低 状态转变的趋势. 借助旁证阐述了能量状态转换的条件,引出了物体的变形能和势能的概念, 进一步引出了最小势能原理和能量法,介绍了在这方面有贡献的中外科学家. 最后讨论了几 种提包挂环的形式.
    专题综述
    力学与实践. 2008, 30(6):  1-10.  doi:10.6052/1000-0879-2008-189
    摘要 ( 1302 )   PDF (5582KB) ( 863 )  
    简要回顾生物膜纳米管实验的最新进展,综述(稳定)平衡的生物膜纳米管网络中的对称和 拓扑不变现象,揭示平衡生物膜纳米管网络对称性和拓扑不变性的两个源泉:一是微分几何 中对称的积分定理,二是能量极小原理和Steiner(最小)树,阐述生物膜纳米管网络(稳 定)平衡定理的意义和应用.
    力学纵横
    力学与实践. 2008, 30(6):  99-101.  doi:10.6052/1000-0879-2008-244
    摘要 ( 1544 )   PDF (471KB) ( 1800 )  
    通过网络文献数据库SCI和EI,调研了内地学者在《流体力学年鉴》和《流体力学杂志》发 表论文的情况,并对作者单位、论文研究内容和被引用情况做了简单的归纳和整理. 调研结 果表明,近年来我国流体力学学者发表的高水平论文数量显著增加.
    教育研究
    力学与实践. 2008, 30(6):  97-98.  doi:10.6052/1000-0879-2008-359
    摘要 ( 1240 )   PDF (405KB) ( 537 )  
    将科学方法论中的一些方法引入到材料力学课程教学之中. 经过对几届学生的教学实践表明: 学生们不仅能够掌握该课程的内容,而且还能学到科学方法. 掌握了方法论的方法,这对学 生今后学习新知识、新技能和培养学生独立思考解决问题以及创新能力很有益处.
    术语杂谈
    力学与实践. 2008, 30(6):  120-123.  doi:10.6052/1000-0879-2008-481
    摘要 ( 1517 )   PDF (888KB) ( 834 )  
    三组看来风马牛的人和词. 但我猜测其中有点联系,都和共振有关. 阿诺德 (V.I. Arnold 1937- ), 当代俄罗斯数学家。阿诺德舌头(英文用复数 tongues)"是一个力学术语, 它说明振动理论中一种广义的共振现象。朱载堉 (1536-1611),明代宗室,所以英文文献中称他为 Prince Zhu (或 Prince Chu),他最早提出音律中的十二平均律。翁文波(1911- 1994 ), 已故地球物理学家, 他提出"可公度性"作为预测的一种方法.
    力学家
    我的童年
    林同骥
    力学与实践. 2008, 30(6):  103-105.  doi:10.6052/1000-0879-2008-568
    摘要 ( 1362 )   PDF (682KB) ( 636 )  
    当我回忆起童年时,首先想到的是我出生和生长的地方。那是位于北京宣武门外的一个大院,它由前、中、后三个小院组成,前后相连。姑姑家和叔叔家住在前院,祖父和伯伯家住在中院,我父亲家住在后院。我1918年出生于这大院里。大院门前有五棵柳树,长成一排,春来翠柳如烟,夏至垂柳成荫,给周围增添了不少景色。我小的时候出外游玩,回来时望见这些柳树,就知道到家了。这五棵柳树是我祖父仰慕五柳先生陶渊明而种下的。陶渊明是东晋时代的文学家,他住宅旁长有五棵柳树,自号为五柳先生[1] 。著名的《桃花源记》是他的一篇著作。
    力学与实践. 2008, 30(6):  102-102.  doi:10.6052/1000-0879-2008-569
    摘要 ( 1651 )   PDF (725KB) ( 631 )  
    林同骥先生1918年12月12日出生于北京。祖籍福建省福州市。 他的父亲林鼎章和母亲郭丰怡,有11个子女,林同骥排第7。林鼎章是清朝最后一届举人,并毕业于京师大学堂法律科,曾任北京大理院庭长和南京最高法院庭长。林鼎章三兄弟与福州郭家三姊妹联姻,三对夫妇婚后生活幸福,各家之间相处非常融洽,在亲友中传为美谈。