Please wait a minute...
全部
作者中心
审者登录
读者中心
中国力学学会会员登录
 
 
期刊动态>>更多
本期目录
2013年 第35卷 第1期 刊出日期:2013-02-08
全选: 隐藏/显示图片
    教育研究
    重杆在墙角间的平衡问题
    肖化燚, 谢建华
    力学与实践. 2013, 35(1):  89-92.  doi:10.6052/1000-0879-11-420
    摘要 ( 1061 )   PDF (1376KB) ( 1028 )  
    重杆能否仅依赖摩擦力在墙角上保持平衡?本文利用力的平衡条件,及几何关系,并运用摩擦角和自锁的概念,求出了杆平衡的充分条件.
    应用研究
    力学与实践. 2013, 35(1):  67-68.  doi:10.6052/1000-0879-12-003
    摘要 ( 1117 )   PDF (394KB) ( 2068 )  
    利用初等数学确定铅球抛高、抛程和最佳抛角的关系,介绍了曲线簇的包络线和斜坡上的抛体求解;在一般情形下证明了抛体以最佳抛角到达指定距离或高度时沿初始抛掷方向的速度为零.
    教育研究
    力学与实践. 2013, 35(1):  86-89.  doi:10.6052/1000-0879-11-267
    摘要 ( 921 )   PDF (1033KB) ( 1037 )  
    对具有一定初速度且向下旋转的球沿斜面向上运动的时间进行了详细的分析求解,并指出了相关参考书的一些错误与欠妥之处.
    力学纵横
    力学与实践. 2013, 35(1):  96-97.  doi:10.6052/1000-0879-20130124
    摘要 ( 1031 )   PDF (432KB) ( 582 )  
    舒玮是我的老同事、老朋友. 1953 年,他从云南大学毕业,来到天津大学,被分到我所在的理论力学教研室.
    专题综述
    力学与实践. 2013, 35(1):  1-7.  doi:10.6052/1000-0879-12-218
    摘要 ( 1520 )   PDF (710KB) ( 1124 )  

    曲面物理和力学中有两个独立的基本微分算子(即"基本微分算子对"). 本文综述如下主题:在所有的基本微分算子对中,经典梯度▽(···) 和形状梯度▽ (···) 的配对[[▽,▽]] 是最佳的. 具体内容包括:(1)基本微分算子对的形式并不唯一;(2) 内积的可交换性确立了[[▽,▽]] 优于其他基本微分算子对的"最佳" 地位;(3) 基于[[▽,▽]] 可以最佳地构造曲面物理和力学的高阶标量微分算子,因而[[▽,▽]] 是构造曲面物理和力学微分方程的最佳"基本砖块";(4) [[▽,▽]] 在软物质曲面物理和力学中普遍存在.

    教育研究
    力学与实践. 2013, 35(1):  74-77.  doi:10.6052/1000-0879-12-032
    摘要 ( 1118 )   PDF (438KB) ( 574 )  
    对定常完整约束系统,从动力学普遍方程出发,推导出一种用矩阵表示的伪线性形式的动力学方程.该方程只需写出质点系位置矢径与外力矢量的广义坐标表达式即可直接计算相关系数矩阵,从而得到系统的动力学方程.该方程形式简洁,计算格式整齐,适于用计算机代数语言的程式化实现,为力学系统的计算机辅助建模提供了一种途径.方法的正确性通过两个简单算例进行了验证.
    应用研究
    火星科学实验室气动特性数值分析
    吕俊明, 程晓丽, 王强
    力学与实践. 2013, 35(1):  31-35,54.  doi:10.6052/1000-0879-12-041
    摘要 ( 1024 )   PDF (6842KB) ( 1275 )  

    针对火星着陆探测器进入-下降-着陆过程的高超声速进入阶段,求解三维流体动力学Navier-Stokes 方程与化学反应动力学模型,分析火星科学实验室进入火星大气时的化学非平衡效应、探测器周围的流场结构和气动特性在化学非平衡效应影响下的变化. 结果表明,CO2 在激波后大量分解,消耗大量能量;在化学非平衡效应影响下,探测器头部激波脱体距离大幅减小,尾迹旋涡运动减弱;化学非平衡效应影响下探测器升力系数变化不大,阻力系数高于完全气体,升阻比略低,配平攻角小于完全气体.

    教育研究
    力学与实践. 2013, 35(1):  92-93.  doi:10.6052/1000-0879-12-200
    摘要 ( 1234 )   PDF (226KB) ( 811 )  
    反牛顿动力学用来描写动物界中的"捕食者-被食者"问题. 在反牛顿动力学中,牛顿第一、第二定律成立,而牛顿第三定律采取这样的形式:两个物体之间的相互作用力,其大小和方向都是相同的.
    力学与实践. 2013, 35(1):  80-82.  doi:10.6052/1000-0879-12-243
    摘要 ( 1243 )   PDF (390KB) ( 1691 )  
    刚体平动与日常生活联系紧密,但被认为是简单运动,在教学上常被忽略;对动点的动量矩定理因形式多样,其辨析与应用又是教学上的难点.本文将对动点的动量矩定理应用于加速平动刚体,导出了平动刚体对任意动点的力矩平衡方程.通过改编,设计一道简单例题加强对刚体平动动力学和对动点动量矩定理的教学.
    应用研究
    旋转导向钻具组合力学分析
    唐雪平, 苏义脑, 葛云华, 盛利民, 李铁军
    力学与实践. 2013, 35(1):  55-59.  doi:10.6052/1000-0879-12-281
    摘要 ( 1164 )   PDF (1759KB) ( 1309 )  
    旋转导向系统代表了当今定向钻井的先进水平,是井眼轨道控制技术的发展方向. 为了解决旋转导向钻井轨道控制问题,进行了旋转导向钻具组合(rotary steering bottom hole assembly, RS-BHA) 力学分析. 应用纵横弯曲法建立了典型的柔性RS-BHA 三维力学分析模型,得到了钻头侧向力和导向参数间的相互关系,进而根据极限曲率法可预测旋转导向工具的造斜能力,并计算设计井眼轨道需要的导向参数. 通过力学分析,可以优化RS-BHA,了解井眼轨道控制规律,为旋转导向工具设计和定向钻井自动控制提供理论依据.
    用振动试验方法测定羽毛球拍杆的刚度
    王猛, 郑梅生, 田联军, 林青
    力学与实践. 2013, 35(1):  69-71.  doi:10.6052/1000-0879-12-304
    摘要 ( 1292 )   PDF (636KB) ( 1392 )  

    将羽毛球拍杆简化为单自由度弹簧质量系统,用振动试验方法测出系统的固有频率,用于计算羽毛球拍杆的抗弯刚度,并以此作为评定羽毛球拍杆软硬度的指标. 振动试验方法方便、准确,可用于代替现行弹性测试法,作为测定羽毛球拍杆软硬度的标准.

    教育研究
    半正定系统基频估算公式研究
    郑建华, 王基
    力学与实践. 2013, 35(1):  78-80.  doi:10.6052/1000-0879-11-444
    摘要 ( 848 )   PDF (340KB) ( 978 )  
    基于作者提出的半正定系统简明正定化新方法,归纳了将Dunkerley法拓展应用于半正定系统的方法和步骤,并提出了半正定系统基频估算新公式..研究发现,半正定系统和正定系统在基频估算上存在相似的规律,都可以通过其基本子系统自然频率估算全系统的基频.对于各个质量间用线性弹簧串联联接的线性无阻尼半正定系统,其基频平方的倒数等于将系统按照弹簧联接关系划分为两个质量刚性组合体时所得的各个自然频率的平方倒数之和.
    专题综述
    离散元法及其耦合算法的研究综述
    徐爽, 朱浮声, 张俊
    力学与实践. 2013, 35(1):  8-14,19.  doi:10.6052/1000-0879-12-269
    摘要 ( 1714 )   PDF (2994KB) ( 2400 )  
    介绍了离散单元法的基本理论及其研究现状,以及离散单元法与有限单元法、边界单元法、界面单元法等数值计算方法耦合的研究现状和最新进展,并讨论了离散单元法今后的发展趋势及亟待解决的问题.
    应用研究
    非定常阵风场对沙粒跃移运动的影响浅析
    杨斌, 高凯, 刘江, 王元
    力学与实践. 2013, 35(1):  15-19.  doi:10.6052/1000-0879-12-404
    摘要 ( 1019 )   PDF (1191KB) ( 1115 )  
    野外阵风具有大尺度结构的非定常特征和小尺度结构的高频脉动特性,是造成风沙流输沙量波动和沙粒间歇性跃移的主要原因. 阵风的非定常性和脉动越显著,采用平均风速及沙粒粒径均一化分析风沙问题的误差越大,是野外观测、风洞实验及数值模拟的结果彼此偏差极大的主要因素. 野外阵风条件下的风沙跃移研究目前仍缺乏能够用于规范数学模型的有关阵风场和输沙率特征的可靠实时测量,有赖于风沙流整场高频测量技术和风洞模拟技术的发展.
    风吹雪廓线的风洞实验研究
    吕晓辉, 黄宁, 郭磊, 李广
    力学与实践. 2013, 35(1):  20-25.  doi:10.6052/1000-0879-12-420
    摘要 ( 924 )   PDF (2653KB) ( 1028 )  
    利用颗粒图像测速仪对新雪形成的风吹雪进行风洞实验研究, 给出了不同高度处雪粒粒径分布函数以及平均粒径廓线、雪粒数通量廓线的分布规律. 发现当摩阻风速大于0.5 m/s 时单宽输雪率与摩阻风速满足指数函数的关系, 小于0.5 m/s 时两者满足幂函数的关系, 总体而言, 单宽输雪率与摩阻风速呈线性关系.
    力学与实践. 2013, 35(1):  26-30.  doi:10.6052/1000-0879-12-401
    摘要 ( 825 )   PDF (1100KB) ( 1395 )  
    在多孔板水力空化反应器实验装置的基础上,分析研究了污水初始浓度、循环周期及进水压力等因子对罗丹明B 溶液、生活污水中污染物降解效果的影响. 结果表明进口压力越大,空化程度越强,自由基数量充足则降解效果越好,最佳降解初始浓度在10 mg/L 附近,亚甲基蓝作为催化剂能促进罗丹明B 的降解. 对生活污水中总磷的降解程度优于氨氮的效果近一倍.
    力学与实践. 2013, 35(1):  36-40,30.  doi:10.6052/1000-0879-12-257
    摘要 ( 917 )   PDF (1849KB) ( 792 )  
    为了研究几何大位移悬臂梁的结构响应,在充分利用线性有限元原理与流程的基础上,本文提出"累积线性法" 来对这一问题进行结构建模与求解策略的探讨,数值计算过程表明:该方法在常规有限元软件平台上十分容易实现,并与常规的"一次线性法" 和"非线性求解" 进行了数值对比. 针对本文问题,不仅从理论上指出"累积线性法" 的合理与可行和"一次线性法" 存在的结果不可信等问题;同时,数值仿真也表明前两种方法得到的结果也是不同的, 前者更接近非线性求解的结果. 最后,给出4 点结论.
    层合板问题几种求解方法的比较
    朱炳麒, 汤培俊, 陈学宏
    力学与实践. 2013, 35(1):  41-45.  doi:10.6052/1000-0879-12-344
    摘要 ( 1009 )   PDF (337KB) ( 580 )  
    为比较Lagrange 体系和Hamilton 体系的有限元法在求解层合板问题时的优劣,以寻求此类问题较合适的数值方法,本文在已有研究的基础上,将几种有限元法应用到层合板问题的计算中,编程并对相关算例进行计算和分析. 数值结果表明:Hamilton 体系常规有限元和改进有限元,Lagrange 体系理性有限元在计算此类问题时各有其优势,而Lagrange 体系常规有限元在求解此类问题时的精度较差.
    运动板干扰长杆体分析模型
    滕桃居, 刘宏伟, 冯岩
    力学与实践. 2013, 35(1):  46-48,93.  doi:10.6052/1000-0879-11-173
    摘要 ( 684 )   PDF (1326KB) ( 525 )  
    通过对长杆体与运动板相互作用物理过程分析,在长杆体与半无限靶板高速碰撞的理论模型基础上,建立了长杆与运动板作用直径损失模型,并应用杆体直径损失量来定量地描述运动薄板干扰过程,初步得到了实验和数值模拟结果验证,为研究长杆弹与运动靶板相互作用提供理论基础.
    FRP加固梁的FRP-混凝土界面脱胶分析
    琚宏昌, 李远心, 张鹏
    力学与实践. 2013, 35(1):  49-54.  doi:10.6052/1000-0879-12-275
    摘要 ( 1023 )   PDF (1438KB) ( 734 )  
    为了研究纤维增强聚合物(fiber reinforced polymer, FRP) 加固梁的FRP-混凝土界面脱胶破坏过程,本文将混凝土梁和FRP 板均视为线弹性的欧拉-伯努利梁(Euler-Bernoulli beams), 且两者通过粘结层胶结在一起. 对于FRP-混凝土结构,有两种形式的脱胶破坏:板端脱胶破坏和跨中裂缝导致的脱胶破坏.对于FRP-混凝土梁,利用合理的粘结模型按第2 种脱胶失效形式,详细讨论了FRP-混凝土界面的脱胶过程,得到了不同阶段的胶结滑移、界面剪应力和FRP 轴向力的解析解. 实验研究验证了理论分析的结果,参数研究进一步探讨了胶结长度和粘结层厚度对于FRP-混凝土界面脱胶行为的影响.
    力学与实践. 2013, 35(1):  60-66.  doi:10.6052/1000-0879-11-207
    摘要 ( 969 )   PDF (2844KB) ( 1140 )  
    研究了以任意方向入射的平面SH 波对直角平面区域内圆形衬砌的散射与地震动问题.利用复变函数法、多极坐标移动技术及镜像法,将直角平面区域内的波场延拓于半无限空间,根据边界条件将该问题的解答可归结为对一组无穷代数方程组的求解问题,通过算例考虑衬砌的动应力集中和地表位移.结果表明,衬砌的动应力集中和地表位移幅值取决于入射波频率、角度、衬砌的位置和厚度比.
    教育研究
    力学与实践. 2013, 35(1):  72-74.  doi:10.6052/1000-0879-12-322
    摘要 ( 787 )   PDF (351KB) ( 715 )  

    在动力学问题的解法中引入一个重要函数,称为Еругин函数. 要求这些函数在积分流形上变为零,但仍然是任意的. 这个条件以及解的存在唯一条件并不能消除解的非单一性. 这种非单一性允许在解动力学逆问题时,考虑其他需要,如稳定性,优化等.

    基于Matlab的理论力学计算机辅助教学
    敖文刚, 李勤, 王歆
    力学与实践. 2013, 35(1):  83-86.  doi:10.6052/1000-0879-12-242
    摘要 ( 948 )   PDF (1861KB) ( 1787 )  

    在传统的理论力学教学过程中,大部分运动学、动力学问题都只能进行瞬态分析,且求解过程一般又对数学功底和解题技巧有较高要求,本文通过Matlab 可视化界面,利用Matlab 强大的数值计算能力和图形处理技术,对运动学、动力学问题进行过程分析,并将结果以曲线、动画等直观的形式表现出来, 提高同学对力学问题的感性认识.

    力学纵横
    自然环境流动与力学
    刘青泉
    力学与实践. 2013, 35(1):  94-96.  doi:10.6052/1000-0879-20130123
    摘要 ( 823 )   PDF (248KB) ( 734 )  
    本文概述了自然环境流动的基本内涵,阐明自然环境流动及其中的物质、能量输运是认识环境和灾害发生及演化内在机理的基本科学问题,分析了自然环境流动的主要特征和研究方法,提出自然环境流动的主要研究内容和当前迫切需要研究的若干问题.
    立春时节话竖蛋
    刘延柱
    力学与实践. 2013, 35(1):  97-98.  doi:10.6052/1000-0879-20130125
    摘要 ( 964 )   PDF (1253KB) ( 1226 )  
    从立春竖蛋的习俗谈起, 叙述哥伦布竖蛋, 特斯拉利用电磁感应的哥伦布蛋, 以及用手捻鸡蛋直立旋转等现象. 解释竖蛋现象的力学原理.
    第四届全国空间轨道设计竞赛冠军团队解法
    沈红新, 罗亚中, 李海阳
    力学与实践. 2013, 35(1):  99-101.  doi:10.6052/1000-0879-20130126
    摘要 ( 860 )   PDF (692KB) ( 1029 )  
    介绍第四届全国空间轨道设计竞赛的解法,主要包括问题分析、求解方案规划、飞行序列选择和计算结果. 本文的求解思路特点是,着重探测目标的特性分析,通过目标之间的排列组合来确定飞行序列,计算表明该方法能够有效降低计算量和保留最优解.
    目录
    力学与实践. 2013, 35(1):  0-0.  doi:10.6052/1000-0879-20130100
    摘要 ( 632 )   PDF (140KB) ( 314 )  
    力学纵横
    力学与实践. 2013, 35(1):  102-103.  doi:10.6052/1000-0879-20130127
    摘要 ( 1324 )   PDF (175KB) ( 729 )  
    为了培养人才、服务教学、促进高等学校力学基础课程的改革与建设,增进青年学生学习力学的兴趣,培养分析、解决实际问题的能力,发现力学创新人才, 为青年学子提供一个展示基础知识和思维能力的舞台, 受教育部高等教育司委托,教育部高等学校力学教学指导委员会力学基础课程教学指导分委员会、中国力学学会和周培源基金会将于2013 年5 月19 日共同主办"第九届全国周培源大学生力学竞赛". 本次竞赛由《力学与实践》编委会和中国力学学会教育工作委员会承办,中国力学学会教育、科普工作委员会、四川大学、西南交通大学和南京航空航天大学协办.