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2004年 第26卷 第5期 刊出日期:2004-10-10
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    专题综述
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2002-412
    摘要 ( 1290 )   PDF (882KB) ( 655 )  
    对断层在土体中的传播模式及其对地下管线的影响研究进行了 综合评述,国内外很多学者通过现场调查、室内模型试验、离心试验以及数值计算对断层在 土体中的传播模式和对地下管线的影响进行了深入的研究, 由于试验手段和数值计 算手段的局限性,对断层在土体中的传播模式和对地下管线的影响还不能进行定量 化分析. 为了研究活断 层引起地震对环境的影响,指出了目前存在的问题以及需要进一步开展的研究,对深入 研究断层在土体中的传播及其对地下结构物和地表结构物的影响,以及结构物的抗震设计及其 危险性评价具有重要意义. }
    应用研究
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-178
    摘要 ( 1437 )   PDF (125KB) ( 538 )  
    采用Moore型触变性流体本构方程,研究了振荡载荷作用下的应力响应. 发现:(1) 稳态情况下,描述流体内部结构状态的参量为时间的周期函数;(2)剪应力和剪应变率之间 关系为一闭合的滞后环.
    应用分形有限元方法于外域声场计算
    吴国荣 钟伟芳 吴永东 梁以德
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-184
    摘要 ( 1380 )   PDF (289KB) ( 777 )  
    应用二级分形有限元方法计算了外域声场. 用一人工边界把外域声场分为两 部分,人工边界以内使用常规有限元方法,人工边界以外的无限大区域使用分形有限元方法. 使用分形有限元方法的优点是:一方面形成几何自相似网格使得相邻层之间的单元刚度矩阵 和质量矩阵具有非常简单的关系;另一方面引用自动满足无限远辐射条件的全域插值函数把 节点自由度变换为一组广义坐标,因而计算量可以大大减少. 数值算例表明:该方法对于计 算无限大外域声场是有效的.
    教育研究
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-187
    摘要 ( 1314 )   PDF (253KB) ( 875 )  
    从理论力学课程自身的特点出发,通过实例讨论了理论力学中动力学问题的演变规律以及 如何在理论力学课程教学中激发学生的创新意识、训练学生的创新思维和培养学生的创新能 力.
    应用研究
    砌体复合剪压受力特性与数值分析方法
    王述红 唐春安 张永彬 谭志宏
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-190
    摘要 ( 1329 )   PDF (422KB) ( 570 )  
    从砌体细观结构出发,提出了用于砌体复合剪压受力过程模拟的细观力学 模型. 该模型假定砌体是由砂浆、块体及两者之间的粘结带组成的三相复合材料,以此为基 础对砌体三相组成的非均匀性予以表征. 提出了基于弹性损伤力学的本构关系,以最大拉应 力准则和摩尔库仑准则作为损伤发生的阈值,并借助复合材料破坏过程分析(MFPA)程序进 行受力分析. 结果表明,所采用的数值模型和模拟方法能够较好地模拟砌体复合剪压受力破 坏过程,为砌体开裂过程的机理分析提供了一种新的数值方法.
    教育研究
    摩擦中的自锁现象
    段淑敏 孔艳平
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-207
    摘要 ( 1272 )   PDF (236KB) ( 877 )  
    从学生所发现的问题出发,对有些理论力学教材中摩擦自锁的定义给出了进一步的解释 说明,消除了初学者在理解上的误区. 并就如何避免学生对自锁概念误解以及目前一些教 材上的几种自锁定义给出了建议.
    应用研究
    飞机活动翼面的结构布局方法研究
    邓扬辰 张卫红 万敏 章怡宁
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-208
    摘要 ( 1365 )   PDF (320KB) ( 770 )  
    为探讨飞机活动翼面结构布局方法,提供一种用于结构方案论证时的新方法. 采 用模块化策略作为技术途径,表现为将CAD, CAE和结构拓扑优化组合使用,以UG作为CAD 几何造型平台,以ANSYS作为CAE建模平台,利用``敏度阀值''概念和``约束补偿''措施构 造出一种拓扑优化新算法. 以实际飞机型号作为算例,优化结果与真实的结构布局形式相比 较,能够指出传统设计的不足之处,既验证了建立的物理模型的合理性,又考核了该 优化算法的有效性.
    各向异性非线性强度条件下的边坡稳定性
    王建锋 陈祖煜 张基泰
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-210
    摘要 ( 1448 )   PDF (462KB) ( 634 )  
    解释了土体强度各向异性、非线性的物理本质,结合常规直剪试验、三轴试验结果,在前人 工作基础上建立了边坡稳定性分析中强度各向异性、非线性的描述方法, 其中特 别提出了一个各向异性函数. 基于Janbu普遍条分法(GPS),运用SPREADSHEET模 板程序,提出了一个能将各向异性、非线性强度准则逐点 等效到Mohr-Coulomb直线强度准则处理上的迭代方法,准确方便地获得了非线性强度下的 边坡稳定性分析. 最后的算例展示了方法的使用过程.
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-213
    摘要 ( 1488 )   PDF (227KB) ( 652 )  
    通过分析风积土冻胀的特征,提出采用分形插值方法研究一维封闭冻结风积土的冻胀问题. 通过理论研究和对实测曲线的分析,结果表明冻胀曲线具有良好的自相似性,可以利用分形 理论对冻胀曲线进行描述. 分维体现了冻胀曲线的复杂性及非线性特征,这对进一步认识风 积土的冻胀过程有着很重要的作用.
    教育研究
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-244
    摘要 ( 1037 )   PDF (187KB) ( 633 )  
    学校教育不仅是知识的传授,更重要的是培养学生的综合素质和创新精神. 进行创新教育 并开展创新活动,是培养学生创造能力与创新精神的行之有效的方法.
    应用研究
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-253
    摘要 ( 1584 )   PDF (368KB) ( 616 )  
    分析和研究了导管架式海洋平台结构采用阻尼隔振技术的基本原理, 建立了阻尼隔振体系简化计算模型,推导了两自由度简化模型, 采用强行解耦方法计算结构第 一振型阻尼比的计算公式. 研究了隔振层参数与结构阻尼比的关系以及它们对结构整体和隔 振层层间相对位移的控制效果,进行了在波浪力和地震工况下的数值模拟. 结果表明,阻尼 隔振方案是导管架式海洋平台的一种有效减振措施,当阻尼隔振层刚度较大时,可以有效控 制平台结构的振动.
    教育研究
    再论亚杆失稳与Lyapunov稳定性
    薛云 陈立群
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-255
    摘要 ( 940 )   PDF (161KB) ( 500 )  
    应用研究
    基于矢量合成的可行方向法
    许宏洲 王全凤 袁博
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-258
    摘要 ( 1054 )   PDF (182KB) ( 583 )  
    针对可行方向法中,搜索可用的可行方向这一困难的环节,提出一种 简单的确定可行方向的方法. 该方法几何意义明确,计算快捷,容易理解,克服了解非线性 约束优化问题时,Zoutendijk可行方向法有时会失效的问题.
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-261
    摘要 ( 1577 )   PDF (329KB) ( 459 )  
    运用有关力学知识建立了铅球投掷过程的数学模型,采用遗传算法对投掷过程进行优化, 获得了投掷过程的各项最佳参数,并给出了最大的投掷距离. 还对铅球投掷过程中的影响因 素进行了灵敏度分析,确定出各影响因素的主次关系,为制定科学的运动训练计划提供了参 考依据
    基于非协调元特征法的奇异性问题分析
    平学成 陈梦成 谢基龙
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-262
    摘要 ( 1286 )   PDF (400KB) ( 458 )  
    提出了一个基于位移的、分析平面尖劈尖端奇性应力场和位移场问题的非协调FE特征 分析法. 该方法与过去原有求解裂纹尖端近似场的有限元特征分析方法导出公式的出发点不 同,并且采用的单元形式为非协调元,尖劈尖端邻域内的位移场假定没有采用奇异变换技术. 运用该方法处理了若干尖劈和接头的算例. 所有的计算结果表明,该方法较原有方法 使用的单元少而且精度高,具有应用广泛性.
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0879-2003-263
    摘要 ( 1347 )   PDF (310KB) ( 649 )  
    提出了一种估算谱载疲劳裂纹起始寿命的等效载荷法,该法在变幅载荷的均方根算式中引 入加权因子和修正系数来分别反映不同载荷变程和平均应力对变幅疲劳寿命的影响,并用相 应获得的等幅载荷取代变幅载荷来估算谱载下的疲劳裂纹起始寿命. 该法仅依赖于材料的等 幅$S$-$N$曲线和单轴力学性能,不含任何待定参数,使用方便;两种材料3种谱载下15组变 幅疲劳试验数据的评估结果显示,该法的平均寿命预测精度分别较同类型的Miner法则、修 正Miner法则、均方根法提高了99.1%, 24.6%和50.0%.
    教育研究
    论刚体的平衡
    景义林
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-291
    摘要 ( 963 )   PDF (216KB) ( 568 )  
    就刚体在一般情况下的平衡状态, 运动特征,及刚体平衡的实验方法 作一讨论.
    应用研究
    长管体与长杆体侵彻靶板对比研究
    韩永要 赵国志 李向东 方清
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-294
    摘要 ( 1210 )   PDF (307KB) ( 516 )  
    为解决大长径比穿甲弹带来的问题,有必要设计一种由长杆体和长管体组成的异形侵彻体. 通过试验 和数值模拟的方法,对同材料、同质量、同长度的长管体与长杆体对半无限均质靶板的侵彻能力进行了比 较研究,描述了长管体和长杆体的侵彻物理图像,得出了两种侵彻体的质量、速度随时间的变化规律. 试 验和数值模拟结果均表明,相同条件下,同质量同长度长管体的侵彻能力要差于长杆体,长管体的速度和 质量随时间下降速率均大于长杆体.
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-299
    摘要 ( 1270 )   PDF (311KB) ( 567 )  
    主要研究俯仰激励下液体大幅晃动问题,将ALE(arbitrary Lagrange-Euler)运动学描述引入到Navier-Stokes方程中,推导了俯仰激励下液体大幅晃 动数值模拟计算公式,并利用Galerkin加权余量法推导了有限元数值离散方程,采用ALE 有限元方法对方形贮腔中的液体大幅晃动进行了数值模拟计算,对结果进行了比较分析,揭 示了俯仰激励下液体大幅晃动问题的非线性现象.
    教育研究
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-306
    摘要 ( 1023 )   PDF (156KB) ( 583 )  
    提出了推导行星运动轨道方程的一种新方法------ 矢量分析法, 较先推导比耐公式, 再求解微分方程的传统方法简单, 所得结果与传 统方法一致.
    应用研究
    混凝土复合材料的静态试验研究
    张宏梅 毕亚均 王耀华 陆明
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-328
    摘要 ( 1000 )   PDF (234KB) ( 516 )  
    随着钻地武器的发展,现有防护工程材料受到严峻挑战,其发展的状况是 我国打赢现代高技术战争的十分重要的决定因素. 设计出一种新型防护工程材 料------钢丝网混凝土,并与几种防护工程的常用复合材料进行静态抗弯、抗压、抗劈拉强度对比. 试验 证明,钢丝网混凝土的静态力学性能最优,是一种具有良好应用前景的防护复合材料.
    教育研究
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-331
    摘要 ( 950 )   PDF (220KB) ( 1107 )  
    针对一般力系简化时简化中心选择的任意性,给出了惯性力系向任意点简化的结果,并验证 了常见运动刚体惯性力简化的结果.
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-344
    摘要 ( 1249 )   PDF (208KB) ( 489 )  
    首先用解析法得到了求瞬时加速度中心的公式,并对其作了讨论;其次介绍了当刚体作 匀角速平面平行运动、变角速平面平行运动,且刚体上两点的加速度相互平行、相互垂直时 求瞬时加速度中心的几何作图法.
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-369
    摘要 ( 1168 )   PDF (232KB) ( 597 )  
    以DNA和其他生物高分子链为背景的弹性杆模型以其极端细长性和超大变形而不同于传统 弹性力学的研究对象. 杆在外力作用下的几何形态取决于影响中心线形状的弯曲变形及截面 绕中心线的扭转变形. 讨论了超大变形弹性细杆几何形态的拓扑学描述,及其在弹性杆的 平衡和稳定性问题中的应用.
    应用研究
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-395
    摘要 ( 2022 )   PDF (223KB) ( 601 )  
    通过引入Airy应力函数,平面问题可以归结为在给定的边界条件下求解一个双调和方程. 因此对双调和函数性质的研究将有利于平面问题的求解. 首先给出一个有关双调和函数 的引理,并分别从复变和微分两种角度提供该引理的证明. 借助这个引理,提出了一种 构造极坐标中Airy应力函数的观察法. 最后,举例说明了该观察法在几个经典平面问题中 的应用. 这些例子说明,利用本文的观察法可以将某些平面问题应力函数构造的过程简单化.
    专题综述
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-430
    摘要 ( 1126 )   PDF (522KB) ( 558 )  
    相变系统随时间的演化过程是一个有着广泛应用背景的重要理论问题,其核心困难在于椭 圆不稳定性. 介绍了两类处理方法,即广义熵条件法和加入耗散的方法. 对于后者, 介绍了高阶耗散与低阶耗散方面的一些进展,理论和数值研究揭示了耗散与椭圆不稳 定性之间非线性相互作用的机理和复杂现象.
    应用研究
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-447
    摘要 ( 1378 )   PDF (335KB) ( 572 )  
    通过解析和数值的方法研究了二维微裂纹体有效模量和有效导电系数之间的关联. 针对 二维含有任意取向和平行的微裂纹介质,通过基于象素的有限元方法分别计算了它们的有效 杨氏模量和有效导电系数,并建立了两种不同物理量之间的关联. 研究结果表明利用简单的 解析Mori-Tanaka方法也可以建立上述关联,并且与数值结果吻合很好.
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-482
    摘要 ( 1113 )   PDF (353KB) ( 656 )  
    从混凝土砌块墙体裂缝的工程调查出发,分析裂缝的成因和表现形式,指出温度裂 缝和干缩裂缝混凝土砌块墙体裂缝的两种主要形式. 根据实测的墙体温差,计算了 温度裂缝应力;根据Kelvin方程,阐述了干缩裂缝的机理,并估算了干缩裂缝应力, 解释了产生混凝土砌块墙体的裂缝原因.
    工程中的力学
    流体力学在选矿中的应用
    陈文义 姜楠 王振东
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-535
    摘要 ( 1295 )   PDF (349KB) ( 1238 )  
    分析了一些典型的选矿设备中流体的运动,阐述了流体力学对选矿发展的重要性,说 明了选矿中流体力学的特点及选矿中面临的流体力学问题.
    力学纵横
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-226
    摘要 ( 974 )   PDF (102KB) ( 572 )  
    薄壁结构研究最新进展
    叶志明 初晓婷
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-256
    摘要 ( 1182 )   PDF (237KB) ( 560 )  
    扼要阐述第四届国际薄壁结构学术会议(ICTWS-4)上各国学者在薄壁 结构研究中所取得的一些进展情况,以供我国有关研究人员参考.
    身边力学的趣话
    力学与实践. 2004, 26(5):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-289
    摘要 ( 1065 )   PDF (425KB) ( 560 )  
    介绍在明天启7年(1627年)我国出版的一部,也是我国历史上第 一部力学著作《远西奇器图说》. 文章分三节:分别介绍《远西奇器图说》取材的 来源、《远西奇器图说》的内容和四库全书对《远西奇器图说》的介绍.