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2006年 第28卷 第1期 刊出日期:2006-02-10
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    教育研究
    漫谈平面双摆
    谢建华
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-249
    摘要 ( 1201 )   PDF (444KB) ( 700 )  
    借助于流形、切丛等几何与拓扑概念,表示了平面双摆的动力学过程与其某一瞬时状态 之间的关系,说明了保守系统位形空间的拓扑对其平衡位置数目及类型的影响,讨论了平面 双摆周期运动的存在性.最后介绍了一类与平面双摆相关的机器手运动的稳定性、分岔与控 制问题.
    应用研究
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-341
    摘要 ( 1473 )   PDF (572KB) ( 844 )  
    针对采用整模结构的冷镦模具疲劳寿命极低的现状,提出以三层圆筒组合模具结构 替代整体模具, 改变模具受力方式, 使冷镦件模具达到较高寿命的设计方法. 以螺栓 圆头的冷镦试验结果为依据,以力学的应力分析方法为基础,应用力学理论,导出了生产实 践中实用的组合模具设计原理与经验公式,并举例说明了该方法的应用.
    身边力学的趣话
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-378
    摘要 ( 1692 )   PDF (1225KB) ( 815 )  
    以上海国际赛车场的赛道设计为例,通过对F1赛车弯道技术的力学分析,说明了 F1赛车手为什么要在比赛中选择奇特的行车路线和超车技术,以适应弯道速度控制和直道 高速行驶对车手和赛车的严格要求, 揭示了F1比赛既要速度更要技术和经验的魅力所在.
    教育研究
    关于恢复因子e取值范围的讨论
    李永强 王铁光
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-412
    摘要 ( 1236 )   PDF (323KB) ( 665 )  
    研究两物体的碰撞常常引入恢复因数的概念来表示碰撞过程中碰撞冲量的传递,现行教材 中恢复因数常界定在$[0,1]$之间,论文通过穿透和爆炸等具体实例来说明其取值范围的 局限性,并通过对恢复因数的重新定义,将其取值范围进行了扩充.
    利用Flash技术开发理论力学网络作业
    胡丰 董正筑 陈俊国
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-462
    摘要 ( 976 )   PDF (566KB) ( 689 )  
    针对开发理论力学网络作业中的特殊要求,选择Flash软件及其编程技术作为开发工具. 将 功能模块化,每一模块给出相应程序,使动画具有作图、判断和传递信息等交互功能.
    在普通力学课程中开展研究性学习的探索
    刘海顺 殷春浩 缪协兴
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-503
    摘要 ( 1242 )   PDF (622KB) ( 679 )  
    讨论了研究性学习的内涵,给出了力学研究性学习的部分参考课题,通过 教学案例归纳了研究性学习中的师生互动的6个步骤,并对教师的角色转变进行了分析.通过 研究性学习的实施,学生学习力学的积极性得到了提高,创新意识和能力得到了增强.为在力 学课程中开展研究性学习提供了重要的参考和借鉴.
    应用研究
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0879-2005-005
    摘要 ( 1328 )   PDF (636KB) ( 590 )  
    以双向逼近方法为基础,讨论了载体姿态与位置均不受控制的带滑移铰空间机器臂的 运动规划问题. 该方法利用系统的非完整动力学性质,仅通过对空间机器臂关节铰运动的控 制,即可达到对载体姿态及机械臂关节位置的双重控制效果,从而减少了载体姿态控制燃料 的消耗,有效延长了空间机械臂系统的使用寿命. 系统数值仿真证明了该方法的有效性.
    多层膜结构对硬度实验影响的数值分析
    刘瑛 门玉涛 李林安 成广庆
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0879-2005-006
    摘要 ( 1340 )   PDF (784KB) ( 768 )  
    为了研究多层膜结构对纳米微硬度实验的影响,用FEPG对纳米微硬度 实验中压头的压入过程进行数值模拟,分析了由TiN, Al, Ti组成的多层膜中软膜材料不同、软膜与硬膜厚度比不 同以及多层膜层数不同对膜层体系产生的影响,得出梯度变化的膜层结构能够提 高膜层的整体性能, 为纳米微硬度实验提供了一定的参考依据.
    含45度斜裂纹圆柱薄壳动态特性试验研究
    许德刚 许俊萍 申道明 沈亚鹏
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0879-2005-020
    摘要 ( 1461 )   PDF (1280KB) ( 732 )  
    测量了含45度斜裂纹圆柱薄壳的固有频率并拍摄了相应的激光全息振型图. 实验 表明斜裂纹比轴向和环向裂纹对壳体动态特性的影响更大,致使振型图发生了严重 畸变而显得相当复杂,利用传统思路难以找到裂纹长度对壳体动态特性的影响规律. 为此, 把裂纹周围的振动看作为一种独立的局部振动,从而把含斜裂纹壳体的各种复杂振型划 分为3类:纯局部振动振型、纯原振动振型、局部振动和原振动耦合振型. 其中前两种振型 的固有频率皆随裂纹的加长而降低,但对于耦合振型有时会出现``随裂纹加长频率反而升高 的现象'',这是由于把壳体原振动的频率和局部振动的频率相混淆而产生的错觉.
    改进的西原模型及其在冻结壁上的应用
    汪仁和 李栋伟 王秀喜
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-031
    摘要 ( 1491 )   PDF (741KB) ( 640 )  
    通过对现有流变模型的分析及结合室内冻黏土大量的单轴蠕变试验,试验结果表明可以忽 略冻土的瞬时变形并采用简单的屈服函数对线性牛顿体进行简化,从而对西原模型进行了改 进,并导出了改进后模型在三向应力条件下冻土的非线性蠕变方程. 采用改进的西原模型推 导了冻结壁应力场和位移场的理论计算公式,探讨了防止冻结管断裂的有效措施. 计算和工程实例基本相符,可以应用于工程计算.
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-045
    摘要 ( 1232 )   PDF (1955KB) ( 1021 )  
    对于管束振动引起的辐射声场的分析,利用解析法较为困难. 运用有限元分析法对 管道耦合振动噪声进行了比较系统的分析,得到一系列有益结果,为振动噪声控制提供了理 论依据.
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-047
    摘要 ( 1082 )   PDF (789KB) ( 685 )  
    运用迭代映射及其稳定性分析原理,研究了垂直冲击消振系统的简谐激励 响应及其周期响应的稳定性. 首先建立了稳定周期响应的参数区域边界方程,分析了稳定周 期运动向混沌转变的一般规律. 然后以典型的二阶主振系为例,得到了几个对消振效果影响 较大的稳态周期响应区域的详细数值结果,讨论了稳态周期响应区域及附近的消振效果.
    群体建筑风环境的数值模拟及分析
    王辉 陈水福 唐锦春
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-063
    摘要 ( 1225 )   PDF (1109KB) ( 874 )  
    群体建筑的布局优化及结构抗风设计都需要准确预测建筑群的风环境. 针对风环境研究的 必要性,将气体流场数值模拟(CFD)方法引入建筑群风场效应的预测和研究中,侧重模拟 分析了建筑群的布局改变而引起的风速及风压场的变化,获得了特定情形下较合理的气动布 局;同时表明数值模拟方法可以作为风洞试验的前期预测手段,并为群体建筑的布局优化及 结构抗风设计提供科学依据.
    钢框架中组合楼盖的面内变形
    聂建国 陈戈
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-081
    摘要 ( 1347 )   PDF (827KB) ( 774 )  
    为了研究影响钢-混凝土组合框架中组合楼盖隔板性能的因素,以楼板厚度、框架侧 移刚度以及结构平面刚度布置为参数对钢框架中的组合楼盖进行了弹性有限元分析. 分析结果表明,除长宽比外,组合楼盖的隔板性能还与其面内刚度以及支撑体系的特 性有关. 根据分析结果提出了组合楼盖隔板性能的评价方法,并与试验结果进行了验 证. 该方法可以为工程实践中评价组合楼盖的隔板性能作参考.
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-085
    摘要 ( 1348 )   PDF (902KB) ( 764 )  
    移动荷载作用下的内力包络图的计算是一个典型的可以用计算机仿真解决的问题. 用计算机模拟汽车荷载在公路桥梁上以小步长移动,每一步画出桥梁结构的内力图. 当 汽车荷载通过桥梁时,这些内力图将填充成一个区域. 这个区域的上、下边界线就是桥梁结 构的内力包络图. 内力包络图的算法不依赖影响线的概念,在理论和实践上,简化了内 力包络图的计算.
    火炮试验架动态特性试验模态及数值分析
    康剑飞 张炳利 蔡猛 车大建
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-112
    摘要 ( 1293 )   PDF (956KB) ( 861 )  
    火炮后坐力试验台架的动态特性,直接影响火炮发射试验时的测试准确度, 并会对火炮性能的准确评价产生影响. 通过结构有限元计算模型和试验模态分析的结 合,在结构有限元计算模型的基础上,寻找最佳结构响应点和激励点,优化试验模态分析模 型,得出了火炮后坐力试验台架的固有频率和振型. 分析结果表明,有限元分析可以极大地 提高试验模态分析的效率,从而快速准确地获得结构的动态特性.
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0879-2005-125
    摘要 ( 1464 )   PDF (763KB) ( 614 )  
    用IFA-300热线风速仪以高于对应最小湍流时间尺度的分辨率精细测量了风洞中不同壁面 涂料的管道湍流边界层不同法向位置流向速度分量的时间序列信号,利用湍流边界层近壁区 域对数律平均速度剖面与壁面摩擦速度、流体黏性系数等内尺度物理量的关系和壁面摩擦速 度与壁面摩擦切应力的关系,在准确测量湍流边界层近壁区域对数律平均速度剖面的基础 上,间接测量湍流边界层的壁面摩擦阻力. 对不同壁面涂料的壁湍流脉动速度信号用子波分 析进行多尺度分解,用子波系数的瞬时强度因子和平坦因子检测管道湍流边界层中的多尺度 相干结构,提取不同尺度相干结构的条件相位平均波形,对比研究输气管道壁面涂料的减阻 机理.
    教育研究
    压杆的动态稳定性
    刘延柱
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0879-2005-217
    摘要 ( 1159 )   PDF (480KB) ( 776 )  
    在动力学范畴内讨论压杆稳定性问题. 证明压杆的一次近似动态Lyapunov稳定性要求静态 Lyapunov稳定性与欧拉稳定性条件同时得到满足.
    应用研究
    薄壁曲梁的稳定极限承载力
    魏德敏 陈宇清
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-304
    摘要 ( 1238 )   PDF (659KB) ( 623 )  
    曲梁极限承载力涉及弯扭强度和稳定两方面的问题. 尤其是曲梁进入弹塑性阶段后, 截面上弯曲应力和扭转应力将不再保持原有的比例关系,问题变得更为复杂. 水平曲梁在弹 性和弹塑性阶段工作特性的研究成果为其工程应用提供了理论依据. 在总结不同曲梁稳 定极限承载力公式的基础上,通过对已有有限元计算结果的非线性回归,得到了工程实用的 曲梁极限承载力估算公式.
    教育研究
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-313
    摘要 ( 1079 )   PDF (397KB) ( 790 )  
    通过对中国和美国Texas A{\&}M大学基础力学课程教学模式的调查、对比和分析,引入了`` 死知识''和``主动教学''等概念,分析了``死知识''产生的机制并指出了解决这一问题的对 策------采用主动教学模式. 最后,在操作层面上,提出了7项主动教学的具体措施. 分析和结果也适用于其他相关课程如物理学等课程的教学实践.
    应用研究
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-319
    摘要 ( 1143 )   PDF (971KB) ( 658 )  
    针对山西漳泽电厂老厂房爆破拆除工程的复杂环境及厂房的实际结构,确定了倾倒爆 高位于不同水平,厂房划分为3个爆区,一次起爆,12响微差延期,整体定向爆破方案, 设计了非电加强双回路网格式爆破网路,对各单响炸药量产生的爆破振动进行了准确计算及 校验,采取了积极有效的附助物预处理及缩小触地坍塌距离等措施, 取得了好的爆破效果, 达到了设计要求,可供同类爆破工程参考.
    专题综述
    三峡水库岸边排污的特性及数值模拟研究
    刘昭伟 陈永灿 付健 毛劲乔
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-320
    摘要 ( 1531 )   PDF (1267KB) ( 547 )  
    数值模拟是研究和解决三峡水库污水岸边排污的重要手段之一. 针对三峡水库岸边污水 排放的特点,分析并阐述了排污口附近的水流和污染物分布特性及其所带来的数值困难. 基 于这些分析,讨论了深度平均二维模型和不同分层三维模型在模拟三峡库区岸边排污问题中 的优势和不足,为库区岸边侧向排污数值模型的进一步发展奠定了基础.
    力学纵横
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-375
    摘要 ( 1024 )   PDF (506KB) ( 639 )  
    专题综述
    电流变液与压电陶瓷复合的自耦合阻尼器
    赵晓鹏 唐宏 刘曙 尹剑波
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0879-2005-408
    摘要 ( 1161 )   PDF (1628KB) ( 733 )  
    基于智能结构的思想,率先提出设计制作电流变液和压电陶瓷复合的自耦合阻尼器. 相比于通常的电流变液阻尼器,该自耦合阻尼器采用压电陶瓷响应外界振动而输出高电压, 激励电流变液体工作,从而省去了外加高压电源. 随外作用力变化,激励电流变液的压电陶 瓷电压自动改变,阻尼器具有自适应的特征,省去了通常的计算机等控制系统. 研 制的第1代电流变液/压电陶瓷阻尼器实现了自适应的控制过程,显示了良好的减振 性能. 在第2代产品中采用了新的设计,提高了阻尼器的结构稳定性和可靠性,使 阻尼器整体性能得到提高.
    力学纵横
    力学与实践. 2006, 28(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-417
    摘要 ( 1270 )   PDF (882KB) ( 965 )  
    根据冯$\cdot$卡门的著作,阐述了卡门涡街研究的历史. 讨论了卡门涡街的应用.