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2004年 第26卷 第2期 刊出日期:2004-04-10
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    教育研究
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2002-208
    摘要 ( 1849 )   PDF (334KB) ( 856 )  
    在应用瑞利-李兹方法时, 一般教材仅提及假设的挠曲线应满足位移边界条件(挠度$y$与转角$\d y/\d x$), 而没有强调另外两个边界条件$\d^{2}y/\d x^{2}$及$\d^{3}y/\d x^{3}$的重要性. 这两个边界条件经胡克定律可与弯矩及剪力关联起来, 称为力边界条件. 通过例子指出当力边界条件不满足时, 可能造成误差很大. 亦对两个力边界条件的相对重要性作了扼要的讨论.
    土建工程三大力学改革与实践
    郑家树 潘敏
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2002-315
    摘要 ( 1641 )   PDF (418KB) ( 778 )  
    通过分析理论力学、材料力学、结构力学三大力学 课程的体系和内容, 自编了一套《土木工程力学》教材, 经教学实践验证, 较好 地解决了减少学时与保证质量的矛盾.
    应用研究
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2002-382
    摘要 ( 1484 )   PDF (256KB) ( 596 )  
    模型辨识时, 常需要对结构进行降阶处理,以减少辨识参数,降低计算难度. 通过K- L(Karhunen-Loeve)特征值提取的方法对结构模型进行降阶,并通过最小二乘法辨识出降阶 后系统的模态参数,可以大大减少辨识参数,降低计算复杂性;最后对一简支梁进行了数值 仿真,得到一个3阶模型,辨识出简支梁的固有频率和模态阻尼比与解析解很接近.
    专题综述
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2002-390
    摘要 ( 1092 )   PDF (507KB) ( 763 )  
    随着科学技术的日益发展,对材料力学性质的研究提出了更高的要求,研制新型的材料以 及挖掘材料自身特性的潜力,已成为新的研究动向. 简述了不同模量弹性问题理论及其 有限元法的研究与发展. 利用等效的概念,对Ambartsumyan有限元计算模型、 Jones有限元计算模型、张允真等有限元计算模型、叶志明等计算模型进行改进和探讨. 通 过不同模量弹性理论及其有限元方法在实际工程构件问题分析中的应用表明,若沿用相同模 量弹性理论或有限元对有关问题进行计算,其结果将与采用不同模量模型材料所得的刚度和 强度有较大的偏差.
    应用研究
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0879-2002-426
    摘要 ( 920 )   PDF (236KB) ( 755 )  
    对125MW汽轮机高压导汽管进口焊区进行了应力测试,从应力角度分析了高导管早期 失效的原因,能够为采取防止失效措施、合理设计高导管焊区结构提供参考.
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2002-428
    摘要 ( 1351 )   PDF (256KB) ( 610 )  
    用无单元法研究了薄板的弹性稳定问题,从滑动最小二乘法和变分原理出发导出了薄板 的无单元法几何刚度矩阵,编制了相应的计算程序,并给出了算例. 结果表明,方法合理可 行,且精度高于有限元.
    教育研究
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2002-431
    摘要 ( 1640 )   PDF (217KB) ( 897 )  
    用VBA技术在AutoCAD 2000下画矩阵位移法计算后的平面杆系结构的弯矩图,描述 了两种单元荷载作用下的弯矩图的生成. 在AutoCAD下生成的弯矩图可很方便地在 打印机或绘图仪中输出.
    应用研究
    汽车保险杠横梁碰撞性能的有限元分析
    檀晓红 冯伟 赵华松
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2002-435
    摘要 ( 1897 )   PDF (378KB) ( 863 )  
    介绍了汽车碰撞的仿真研究方法,采用仿真方法对一种新型轿车保 险杠的碰撞性能进行了详细分析,并对该保险杠的设计方案提出了改进措施,从而大大提高 了该保险杠的碰撞性能.
    用三维电镜图像数据测试空穴形状
    买买提明.艾尼 尼加提.王素甫 艾尔肯.核木都拉
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-001
    摘要 ( 971 )   PDF (273KB) ( 530 )  
    用碳化硅强化金属基复合材料制作的不同切口的拉伸试样进行了拉伸试验并使用 三维电子扫描显微镜对拉伸延性断面进行了微小空穴的三维形状测 试. 分析了在不同应力三维度下空穴聚合时空穴几何形状的变化. 为准确模拟金属基复合材料在多向外载荷下的损伤过程,判断延性 损伤机理提供了科学依据.
    飞行器流场与结构温度场耦合数值分析
    黄春生 吴杰 范绪箕
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-018
    摘要 ( 1821 )   PDF (243KB) ( 860 )  
    利用高精度的有限体积迎风格式TVD来求解超声速流场,利用有限元方法 求解固壁的温度场,流场与结构温度场互为边界条件交换数据,实现流场解算与温度场解算 的耦合数值分析,耦合方法研究表明气动加热问题属于强耦合,耦合迭代直接影响温度平衡 时间. 因此采用小时间步的耦合计算可以准确预测高速飞行器的气动加热.
    油膜轴承负荷特性的数值解析
    张秀珍 黄庆学
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-022
    摘要 ( 1336 )   PDF (323KB) ( 477 )  
    轧机油膜轴承频繁出现巴氏合金剥落、龟裂等现象,直接影响到油膜轴承 的使用寿命和轧制生产的正常进行. 应用三维弹性接触问题的边界元法对宝钢2050支承辊 油膜轴承载荷分布进行分析研究,建立了油膜轴承的接触模型,模 拟真实的约束与受力,结 果轴承出现严重偏载现象. 通过改善约束条件,在自位情况下轴承偏载现象大幅度降低,同 时接触应力也在一定程度上减小,从而使得轴承的承载能力得到提高. 由于考虑了弹性变形 的影响,该方法具有计算精度高,收敛速度快等优点.
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0879-2003-027
    摘要 ( 7404 )   PDF (335KB) ( 763 )  
    用4个KBKZ积分型本构方程(Wagner模型、PSM模型、2e模型以及3r模型)描述了一种Boger 流体的黏弹性. 采用最小二乘法拟合$G'$ 和$G''$获得材料的松弛时间谱,采用非线性规划方法拟合$N_{1}$得到各模型的衰减函数参 数. 结果表明,4个模型都可以准确地表征该Boger流体的流变特性. 由于Wagner模型、PSM 模型较简单,选择这两个模型表征Boger流体的黏弹性是合适的.
    Melnikov 方法在输流管混沌运动研究中的应用
    邹光胜 金基铎 闻邦椿
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-040
    摘要 ( 1714 )   PDF (306KB) ( 622 )  
    对基础简谐运动激励下两端固定输流管道的混沌运动进行了研究. 推导出了系统 的运动方程,确定了系统存在的平衡点及其稳定性,计算出了未扰系统的同宿轨道,并利用 Melnikov方法得到了系统发生混沌运动时参数需满足的临界条件,同时还利用相平面图和 Poinc\'are映射等方法对管道的混沌运动进行了数值模拟. 通过比较发现,由Melnikov 方法确定的临界参数值要稍小于数值模拟中首次观察到混沌运动时对应的临界值.
    力学史话
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-056
    摘要 ( 1416 )   PDF (342KB) ( 770 )  
    讨论了实验与力学发展的关系. 并且引述了力学发展早期的一些著名实验.
    应用研究
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-058
    摘要 ( 1563 )   PDF (228KB) ( 530 )  
    在高清晰度电视(HDTV)用的纯平彩色显像管中,由于荫罩的振动从而导致图像色纯 度的降低. 首先讨论了纯平荫罩振动的固有频率各种分析方法,然后应用弹性力学的基 本理论,在建立薄膜横向振动基本方程的基础上,分析了纯平荫罩在四边简支条件下振动的 固有频率和振型问题,得出了纯平荫罩振动频率的精确解. 实例应用表明,在四边简支条件 下的计算结果与实验结果基本一致,说明该方法确定纯平荫罩的振动固有频率是可行的、有 效的. 所得结果为减小荫罩振动进而对其结构参数进行优化设计提供了依据.
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-087
    摘要 ( 1160 )   PDF (296KB) ( 648 )  
    材料受力时应力状态不同,则断裂过程物理机理会发生改变,脆性材料受拉时发生的拉断与 受压时发生的剪断, 是两种不同物理机理的断裂形式,而莫尔强度理论用一个断裂条件解决 这两种断裂形式的强度问题,是否合理需要讨论. 结合灰铸铁HT200材料在不同受力条件下 的断裂破坏试验,对此问题进行了研究,结果表明,莫尔理论对复杂应力状态下材料断裂不 能合理、准确地进行强度计算.
    岩体尺度信息提取探索
    伍彦峰 丁桦
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-092
    摘要 ( 1177 )   PDF (272KB) ( 526 )  
    利用边界检测、直方图滤波等图像处理技术作为对破裂岩体或含节理、裂隙岩体 的图像(数码照片)信息处理的基础,建立表征岩体中块度分布的二值化图像. 通过对二值 化图像的逐行和逐列扫描统计得到岩体块度分布的表征岩体多尺度特征的分维指数和特征块 度.
    用HLLC方法处理运动边界
    张军 耿继辉 谭俊杰
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-119
    摘要 ( 1296 )   PDF (316KB) ( 1137 )  
    针对含有运动边界非结构网格点的显式有限体积方法,研究了如何使用HLLC方法处理 运动边界条件,计算了活塞拉伸、压缩问题,并和解析解进行了比较. 作为应用示例,比较 了静止圆柱绕流和静止流场中运动圆柱的绕流情形. 结果表明:应用HLLC方法处理运动边 界是可行的.
    教育研究
    《力学在线》教育科研网络支撑环境研究
    程建钢 朱志辉 韩锡斌
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-127
    摘要 ( 1029 )   PDF (143KB) ( 471 )  
    结合《力学在线》学科网站的设计与建设,对如何构建力学学科教育 科研网络的支撑环境进行了研究,并对如何建设力学专业数据库进行了探讨.
    应用数值试验方法,推进岩石力学实验的教学
    朱万成 唐春安 梁正召 杨天鸿
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-144
    摘要 ( 1166 )   PDF (232KB) ( 528 )  
    把岩石破坏过程分析数值模拟系统RFPA引入岩石力学实验课程的教学,进行岩石变形 与破裂过程的数值试验. 数值试验可以再现许多物理实验所不能观察到的力学现象(例如 岩石破裂过程中的应力场),从而使学生对岩石的变形与破坏过程有更加清晰的认识,提高岩 石力学实验的教学质量.
    应用研究
    机场道面地基参数的识别与转换
    张建霖 张洵安
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-169
    摘要 ( 908 )   PDF (243KB) ( 586 )  
    提出一种机场道面地基参数识别与转换的方法. 基于文克勒地基板理论和弹性半空间理论 的计算模型,应用最小二乘法准则,通过实测挠度与理论挠度进行拟合来识别地基回弹模量 $E_{0}$和反应模量$K$. 并依据实测点挠度相等的方法实现$E_{0}$和$K$值之间的转换. 实例 计算表明所得结果具有较好的精度.
    教育研究
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-174
    摘要 ( 1128 )   PDF (181KB) ( 679 )  
    介绍了奇异函数的特性,通过奇异函数给出了单跨梁的影响线表达式, 建立了连续阶梯梁影响线计算公式,形式简单统一,便于编制程序进行电算. 最后 给出了该方法的应用实例.
    构建"工程力学"双语教学的探讨
    钟南 罗锡文 严慕容 李德威 陈美贞
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-181
    摘要 ( 1084 )   PDF (208KB) ( 516 )  
    针对目前高等学校本科教学工作的 重点是提高教学质量,以及中国加入WTO之后教育所面临的挑战,提出在机械类专业的``工 程力学''课程的教学中引用国外优秀的原版教材,和引入双语教学的可行性、必要性和重要 性. 根据多年课堂教学中对传统教学方式与现代教学手段的比较研究,依据心理学的``结 构-定向''教学理论,提出在课堂教学中合理适度地应用多媒体,可极大地提高``工程力学'' 双语教学的效率.
    应用研究
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-199
    摘要 ( 1934 )   PDF (256KB) ( 653 )  
    经典刚体动力学中表示刚体姿态的参数中,Euler角、Cardan角和Euler参数在工程技术 中使用最为普遍. 近期在航天器姿态控制问题中使用Rodrigues参数的报道也引起注意. Rodrigues参数以其表达形式简明和代数运算特点而具有独特优点. 航天器姿态控制系统必 须具有自适应性以适应参数的变化. 建立用Rodrigues参数表达的无力矩陀螺体受控运 动方程,提出基于Rodrigues参数的自适应姿态控制方案,并应用Lyapunov定理证明受控 运动的渐近稳定性.
    薄壁加筋肋圆柱壳稳定性分析的参数化研究
    赵振 刘才山 陈滨 张永
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0879-2003-245
    摘要 ( 1642 )   PDF (462KB) ( 615 )  
    针对在轴向载荷作用下的正置、正交网格形式的薄壁加筋肋圆柱壳结构,利用有 限元程序,对薄壁加筋肋圆柱壳稳定性分析进行了参数化研究,得到了进行结构优化设计的 准则,对于给定的设计载荷,当结构参数位于某一个局部失稳与整体失稳的临界区域时,结 构的重量最轻. 提出了基于有限元分析进行结构优化设计的策略. 利用优化策略,获得了一 薄壁加筋肋圆柱壳结构的优化设计结果,同时给出了粘合刚度简化模型与有限元计算结果的 比较.
    教育研究
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-256
    摘要 ( 2159 )   PDF (100KB) ( 711 )  
    阐述了几何法分析拉(压)超静定杆系变形相容关系存在的困难,提出了用解析法求解 超静定杆系的方法并给出了算例.
    力学纵横
    小问题
    李银山
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-348
    摘要 ( 984 )   PDF (85KB) ( 603 )  
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-355
    摘要 ( 1175 )   PDF (455KB) ( 639 )  
    讲述早期有关生物力学的探索历程. 给出了中国古代和西方国家早期的一些关于 了解人体奥秘的故事.
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-378
    摘要 ( 1158 )   PDF (318KB) ( 680 )  
    力学是以实验为基础的科学. 流体力学中绝大多数重要的概念和原理都源于实验. 对 于流体力学问题,数值模拟与物理实验的本质区别并未消失;数值模拟不能代替物理实验, 大规模数值模拟的结果仍需由巧妙设计的物理实验来检验其正确性.
    身边力学的趣话
    关于鸣沙
    郑晓静 杨堃
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2003-511
    摘要 ( 944 )   PDF (217KB) ( 529 )  
    概括了国内外学者研究鸣沙发声机理的各种假说,指出通过力学观点来定量描述鸣沙发 声机理可以为解决科学前沿关键科学问题做出有益尝试.
    专题综述
    力学与实践. 2004, 26(2):  0-0.  doi:10.6052/1000-0992-2004-022
    摘要 ( 2122 )   PDF (694KB) ( 1204 )  
    概述了微型飞行器研究与发展现状,分析了实用化面临的主要技术关键,重点讨论了低雷 诺数空气动力学、高升阻比气动布局、智能控制等问题. 已有的经验和理论分析表明:主尺 度小于15\,cm以后,用常规方法已经很难设计出具有良好飞行性能的微型飞行器,而必须采 用仿生学方法. 对微型飞行器仿生学设计中的一些主要问题,包括高升力、高机动性、 抗干扰稳定性以及飞行过程的力能学分析等问题分别进行了讨论.