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2005年 第27卷 第4期 刊出日期:2005-08-10
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    教育研究
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-121
    摘要 ( 920 )   PDF (702KB) ( 677 )  
    阐述了精品课教师进行科研研究的必要性. 对如何在结构力学课程中融入科研成果进行 了探讨. 详细介绍了将基础隔震技术融入结构力学课程的教学过程. 对引入 科研成果指出应注意的问题.
    应用研究
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-144
    摘要 ( 1181 )   PDF (608KB) ( 695 )  
    盾构法是在软土中建造隧道常用的施工法. 讨论其模型试验和实物之间的转换问题. 根据Goodier理论建立相似关系,考虑了土体的黏弹塑性性质和大变形问题,包括推进压、 推进速度、出土量、土体损失率、以及注浆量等施工参数对地层移动的影响. 给出的公 式可用于盾构法隧道的实验设计和数据分析.
    一个新的声应力系数及其确定
    孙强 张忠平 李春旺 乔艳江 赵文轸
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-180
    摘要 ( 1163 )   PDF (517KB) ( 593 )  
    为建立声焦散线与平面应力条件下裂尖应力强度因子的关系,定义了一个新的声应力系 数------声程差随应力线性变化的比例系数, 该系数的大小既取决于材料常数又取决于 耦合介质及声束的传播历程. 借助6061-T6铝、EPTI钢两种材料的实验结果,说明了确 定新的声应力系数的方法与步骤. 所得结论是:只要确定了平面应力条件下超声纵波 速度相对变化与主应力和之比,便可确定新的声应力系数.
    教育研究
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-197
    摘要 ( 1269 )   PDF (589KB) ( 608 )  
    从稳定微分方程的一般解出发,严格利用周期性计算了圆环在均匀水压力作用下 的临界荷载,澄清了某些不正确表述,并对一般解中包含的与荷载无关的 项作了深入的分析,明确了它们的物理意义.
    身边力学的趣话
    走钢丝的力学分析
    董天立 张超平
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-229
    摘要 ( 1270 )   PDF (347KB) ( 775 )  
    在高空中走钢丝,是一项高技巧、高风险的运动. 针对走钢丝者手中 长杆的作用,通过动量守恒、动力学基本方程、质心运动定理等力学原理,分析了走钢丝的 力学机理,得出了走钢丝者手中长杆的转动与其重心位置之间的关系.
    应用研究
    一种求解方管稳定性问题的简化方法
    常红 崔小朝 晋艳娟 张柱
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-243
    摘要 ( 1032 )   PDF (661KB) ( 453 )  
    采用材料力学中的平面弯曲理论、以及弹性理论中平面应力问题和平面应变问题的转换关 系,分析方管在均匀外压作用下的变形、临界压力和应力,得到了方管最大变形、临界压力 和最大应力的求解公式. 运用有限元分析软件Marc建立有限元模型,分析了方管在外压作 用下的变形、临界压力和应力情况. 分析结果表明,最大应力出现在凹角处,最大位移出现 在各面的中截面处,并将有限元解与本文解作比较,从而验证文本解的正确性.
    双机头电脑刺绣机横梁的模态分析
    赵罘 辛洪兵 张力 林建龙 傅程 门桂香
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-263
    摘要 ( 1183 )   PDF (718KB) ( 625 )  
    以GY902A型电脑刺绣机的主横梁作为研究对象,分别运用实验测试和 有限元模拟方法分析了电脑刺绣机横梁弯曲振动的固有频率,并利用经过验证的有限元模 型,在计算机上作了结构改进仿真设计,实现了在不改变电脑刺绣机重量的前提下,电脑刺 绣机横梁的固有频率提高22\%,使电脑刺绣机更不易发生共振.
    教育研究
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-270
    摘要 ( 1071 )   PDF (479KB) ( 547 )  
    针对用换铰法确定位移法中独立的未知结点线位移时遇到的问题,提出了换 铰时对定向支座的处理方法,论证了链杆支座、定向支座中的支杆相对于被支承的杆件轴线 处于不同方位时支座处的线位移对位移法中独立的未知结点线位移的影响,总结出了用换铰 法确定位移法中独立的未知结点线位移的简单计算公式.
    应用研究
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-296
    摘要 ( 1162 )   PDF (1754KB) ( 511 )  
    为了能够有效地降低飞机结构承力件的重量,针对飞机骨架,以加强框的概念设计为 研究内容,通过对``敏度阈值''概念的分析,指出其不足,提出了``改进的敏度阈值''概念, 并与``约束补偿''策略结合而形成新的拓扑优化算法,用于加强框的材料布局设计. 多个算 例中的拓扑优化结果均显示其结构型式十分新颖,值得深入地探讨.
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-345
    摘要 ( 1150 )   PDF (653KB) ( 595 )  
    在土层中取一变截面土柱,从一维波动方程出发,采用复弹性模量,计及土的弹性模量沿深 度的变化和阻尼影响,推导出动力机器简谐扰力作用下地基土垂直振动的位移,并在此基础 上,计算出位于机器下方地基土对机器随机扰力的动力响应.
    教育研究
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-354
    摘要 ( 1087 )   PDF (363KB) ( 551 )  
    以力系平衡为例,提出了在理论力学教学中使用过程式启发教育的方法. %主要过程是:通过精心备课形成知识结构树和认识逻辑树,设置适当的问题情境以引发思考, %启发诱导以引导思维流程,激发头脑风暴以让大多数学生享受思考的乐趣,归纳总结以形成 %学生对自己思维特点的再认识.
    应用研究
    抽油杆疲劳裂纹形状比变化规律
    姚红星 冯珩 石惠宁 丁建东
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-357
    摘要 ( 1487 )   PDF (599KB) ( 508 )  
    采用断裂力学方法研究了抽油杆杆体疲劳裂纹形状比在扩展过程中的变化规律,证明无论 初始形状如何,抽油杆杆体疲劳裂纹形状比在扩展过程中趋于同一个稳定数值. 通过裂纹扩 展实验对直径为15.9mm的抽油杆疲劳裂纹形状比进行了实验测定,发现其裂纹形状比迅速 靠近0.78.
    半刚接钢框架的动力分析
    王燕 苏波
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-399
    摘要 ( 1321 )   PDF (785KB) ( 755 )  
    推导了半刚接钢框架动力有限元的质量矩阵和刚度矩阵. 建立了具有不同节点初始刚度的 半刚接多层钢框架及相应刚性框架的计算模型. 采用ANSYS软件进行数值模拟分析,研究了 节点刚度对结构自振频率的影响以及结构在谐振荷载作用下的响应,对地震波激励下的结构 进行了时程分析. 分析结果表明不半刚接框架节点的柔性对结构自振频率产生较大的影响, 节点柔性越大,结构自振频率降低也越大,结构的抗震设计应考虑节点柔性的影响;半刚接 钢框架顶点位移和柱底剪力时程曲线在地震波激励时间内表现出良好的稳定性,柔性连接可 以代替刚性节点用于抗震区的钢框架设计中.
    力学史话
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-403
    摘要 ( 1551 )   PDF (1370KB) ( 981 )  
    根据爱德华.马克库蒂(Edward MacCurdy)整理出版的《列奥纳多.达.芬奇笔记》,分析讨论了列奥那多关于波动现象的认识 成果. 文章认为,在近代科学的波动理论建立之前列奥纳多已经形成了具有较高学术水平的 机械波理论,他是波动理论的先祖. 文章对其理论进行了初步探讨.
    身边力学的趣话
    从捻绳子谈起
    刘延柱
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-416
    摘要 ( 1278 )   PDF (331KB) ( 605 )  
    应用曲带的拓扑学知识和弹性力学的最小势能原理 解释具有扭转变形的细绳受扰动后出现的缠绕现象.
    应用研究
    热液体动力扭带清洗动力学及其工程应用
    蒋少青 俞天兰 彭德其 俞秀民
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-418
    摘要 ( 1155 )   PDF (820KB) ( 497 )  
    为了解决传统扭带存在自转动力矩弱和传热强化幅度低的问题,研究入口 反旋斜齿扭带的动力学理论,方法是将总动力矩分解为虚拟的光滑扭带动力矩和虚拟光滑扭 带下的螺旋液流对斜齿的冲推力矩之和,运用动量矩定理分析建立了动力矩计算式. 以此式 指导结构优化和工程应用,使自转动力矩和传热系数均比传统扭带有了成倍提高,设备总阻 力仍然在工程许可范围内,成为可以广泛应用于较低流速下自动清洗防垢与高效强化传热的 新元件.
    教育研究
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-426
    摘要 ( 1158 )   PDF (493KB) ( 496 )  
    通过对《工程力学》双语教学实践工作进行的总结及分析,探讨了双语教学的 实施背景、原因及目的;介绍了教学班、教材的选用等
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-436
    摘要 ( 1160 )   PDF (544KB) ( 501 )  
    研究Lindel"of方程的历史作用以及现实意义. 失 败是成功之母, 科学错误也是有功劳的.
    应用研究
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-442
    摘要 ( 1505 )   PDF (902KB) ( 396 )  
    为了研究开区注氮采空区遗煤自燃和被抑制的力学过程,用非均质多孔介质中的渗流连续性 方程、气体弥散方程和综合传热方程的联立,建立了采空区注氮非定常数值模型. 结合实例, 用迎风格式有限元方法求解. 给出了采空区的漏风流态、氮气流态,描绘了采空区自燃过程 中氧、CO浓度和温度分布的变化过程. 计算考虑了瓦斯涌出和工作面推进的影响. 得到注 氮条件下采空区高温区形状变窄;随着注氮量的提高,使自然发火期逐渐变长,直至不自燃. 理论计算与实际情况吻合.
    教育研究
    组合式桁架结构教学实验装置的设计与开发
    马惠敏 汤红卫 谢东海
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-464
    摘要 ( 1145 )   PDF (358KB) ( 454 )  
    介绍组合式桁架结构教学实验装置的基本原理和功能. 简述桁架实验的操作过程和计 算方法. 通过具体的实验数据,证明该实验装置测试效果良好.
    应用研究
    井筒内旋转管柱动力学分析
    刘巨保 罗敏
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-471
    摘要 ( 1032 )   PDF (476KB) ( 547 )  
    井筒内细长管柱是石油工程中特有结构,考虑旋转管柱可能在任意井深和 井眼圆周方向上与井筒产生随机碰撞接触,建立了旋转管柱动力学模型,并采用动力间隙元 和空间梁单元、Newmark法进行动力学分析. 经B3-4-P31等井的应用表明, 该方法所 设计的抽油杆柱能够在井下安全可靠工作,避免了抽油杆柱发生脱断、偏磨事故.
    教育研究
    理论力学教材的发展趋势
    武际可 林文惠
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-015
    摘要 ( 1146 )   PDF (823KB) ( 691 )  
    从历史发展的角度讨论理论力学教材的发展趋势. 列举一些近50年来 的优秀教材, 并总结出理论力学教材内容改进的4种趋势:即突出分析力学、理论体系的几何化、 加强动力系统与动力系统定性理论和突出变换群与不变量理论. 并且提出了一些作为基础教 材改革的一些设想,还附带了一个改革内容的简要提纲.
    应用研究
    交通流相变过程的能量谱分析
    李岩 朱克勤
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-082
    摘要 ( 1249 )   PDF (574KB) ( 587 )  
    为研究交通流相变过程问题,对一维交通流进行元胞自动机模拟,进行截面车流率数据提取, 并将数据经过离散的傅里叶变换进行能量谱分析. 研究结果发现:在阻塞相,系统周期即为 因采用周期边界条件而形成的交通激波周期;在高密度区所对应的同步交通流状态中,系统 中仍然存在着周期性波动,该周期明显异于交通激波周期,因而其形成原因不能简单归结为 周期边界条件的影响;在低密度区对应的自由流状态下,没有此类波动存在.
    身边力学的趣话
    漫谈热胀冷缩的``功''与``过''
    吴雁平 张淑贤 刘朝英
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-089
    摘要 ( 1068 )   PDF (484KB) ( 583 )  
    热胀冷缩现象在我们周围随处可见,只有更好地掌握它的规律,才能避免或减小它的危害, 利用它为人类造福.
    专题综述
    探求高效裂解生产乙烯的新途径
    俞鸿儒 单希壮 陈宏 冯珩
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-121
    摘要 ( 1098 )   PDF (1324KB) ( 573 )  
    乙烯是裂解反应过程中的中间产物,其收率随反应时间变化. 在最佳反应时间,收率最 高. 裂解反应温度愈高,峰值收率愈高,最佳反应时间则愈短. 当前通用的竖管裂解炉难以 满足大幅度提高乙烯收率并降低生产成本的要求. 评述了几种激波加热方法的优缺 点. 简要描述了我们目前正在研究中的反向射流混合加热方法.
    应用研究
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-149
    摘要 ( 1229 )   PDF (664KB) ( 673 )  
    采用多刚体方法对链条链轮系统的驱动过程进行了建模和动力学分析. 链节看作刚体, 链轮看作等边刚性多边形,辊子看作两个链节之间的旋转副. 啮合约束当作可变约束处理, 当啮合力为正时,链节和链轮之间是固定约束,当力变负时,链节脱离链轮. 利用龙格库塔 法求解系统的拉格朗日方程. 最后计算并分析了不同工况下的驱动过程,解释了系统的锁死 现象,并进一步分析了两种避免锁死的处理方法.
    学术讨论
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-183
    摘要 ( 958 )  
    专题综述
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-295
    摘要 ( 1193 )   PDF (1489KB) ( 1657 )  
    本文概要地介绍了爱因斯坦狭义相对论的产生的历史背景及其运动学的内容和结论,特别强 调了修改牛顿绝对同时性定义是狭义相对论得以产生的关键. 此外,简要介绍了相对论动力 学及其成就,这些成就也是对狭义相对论的检验. 最后,阐述了狭义相对论的未来发展方向.
    力学纵横
    力学类中文核心期刊的研究
    范淑兰 郑明玖 马晓梅
    力学与实践. 2005, 27(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2005-355
    摘要 ( 1104 )   PDF (457KB) ( 566 )  
    本文详细介绍了综合测定中文力学核心期刊的研究方法,并对所测定出的中文力学核心期刊 结论做了客观的评价,以及扼要阐述了它对力学学科的作用.