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2013年 第35卷 第4期 刊出日期:2013-08-08
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    教育研究
    力学与实践. 2013, 35(4):  60-62.  doi:10.6052/1000-0879-12-192
    摘要 ( 911 )   PDF (312KB) ( 802 )  

    根据《飞机结构强度》课程的特点,以及研究生教学、特别是航空航天专业研究生教学的目的,从教学体系、内容、教学方法以及考核手段的改进等几个方面,进行了《飞机结构强度》教学改革的探索,旨在实现现代教学、适应研究型大学的教学要求,提高教学质量,使学生系统地、全面地认识和掌握航空航天结构的设计思想.

    计算简支梁最大挠度的简单方法
    苑学众, 孙雅珍
    力学与实践. 2013, 35(4):  63-64.  doi:10.6052/1000-0879-12-280
    摘要 ( 3223 )   PDF (363KB) ( 6855 )  

    提出利用悬臂梁法计算简支梁最大挠度的方法.先利用悬臂梁法计算简支梁端截面的转角.根据端面转角,确定最大挠度的截面位置,从而求出梁的最大挠度.本方法计算简支梁的最大挠度,既简单又快捷.

    力学与实践. 2013, 35(4):  70-72.  doi:10.6052/1000-0879-12-276
    摘要 ( 926 )   PDF (438KB) ( 742 )  

    在结构力学的线弹性问题中,求解杆件位移可用积分法与单位载荷法,两种方法的结果一致;在逻辑上,两种方法在处理该问题上的等价性也是比较明显的. 本文旨在将此一致性进行数学上的表述与推证. 本文在一般情形下,利用单位载荷法表示出杆件单元的位移分布,并验证该位移满足积分法所用的小挠度曲线微分方程以及边界条件. 以此方式在数学上完成了该一致性的推证与论述.

    力学与实践. 2013, 35(4):  68-70.  doi:10.6052/1000-0879-12-270
    摘要 ( 434 )   PDF (554KB) ( 643 )  

    平面体系的几何构造分析是结构力学课程的重点和难点之一. 本文利用零载法对n 跨连拱体系的几何构造分析做一详细讨论,得出了高跨比不相等且跨度也不相等的任意n跨连拱体系几何构造分析的特征表达式fn-fn-1 +… +(-1)n-1. f1. 当n 跨连拱体系的特征表达式fn-fn-1+… +(-1)n-1. f1≠0 时,体系是几何不变的;当n 跨连拱体系的特征表达式fn-fn-1+… +(-1)n-1. f1=0时,体系是几何可变的.

    应用研究
    解析索单元的温度效应修正
    肖一, 卓卫东, 范立础
    力学与实践. 2013, 35(4):  56-59.  doi:10.6052/1000-0879-12-306
    摘要 ( 534 )   PDF (571KB) ( 647 )  

    已有的解析索单元理论在考虑温度效应时,采用先计算出给定温度下无应力长度,再以此为参考状态进行静力计算的方法,因而温度应变和静力应变基于不同的参考状态. 在Irvine 的推导基础上计入温度效应,得到了基于无应变状态的解析索单元. 算例表明该修正的合理性.

    力学纵横
    抗泥石流冲击吊脚楼房屋结构竞赛模型设计
    程远兵, 陈记豪, 尹晓飞, 朱武旗, 张宏光
    力学与实践. 2013, 35(4):  91-94.  doi:10.6052/1000-0879-12-446
    摘要 ( 627 )   PDF (1341KB) ( 994 )  

    介绍了一种抗泥石流冲击吊脚楼房屋结构竞赛模型的设计方案.该方案采用框架结构,在底层空心楼面梁中内置了能量转换梁.能量转换梁上表面在上部子结构柱支承处设置有斜面.能量转换梁在撞击后产生水平位移的同时能够带动上部子结构的升高,将外部撞击的水平动能转换为上部子结构升高所需的势能.给出了这种结构的细部构造设计方案,并进行了力学的概念分析和简化的结构计算.实验表明模型结构的抗撞击性能良好.

    力学与实践. 2013, 35(4):  79-82.  doi:10.6052/1000-0879-13-074
    摘要 ( 531 )   PDF (9917KB) ( 1002 )  

    以福建铜山风动石为代表,从力学稳定性慨念出发讨论了风动石的力学原理. 以安徽黄山飞来石等为例,讨论了平衡石的力学原理.

    椎间盘突出症和力学
    武际可
    力学与实践. 2013, 35(4):  86-88.  doi:10.6052/1000-0879-13-148
    摘要 ( 481 )   PDF (3815KB) ( 1176 )  

    从梁和柱的受力分析,联系到脊柱的受力. 结论是,为了保护脊椎不受伤,要尽量使脊柱作为柱承受压力. 文章分析了椎间盘突出症的病理和建议保护脊椎的负重姿势. 还建议平时应当注意保护脊柱,注意坐卧的姿势.

    应用研究
    不同本构模型对橡胶制品有限元法适应性研究
    王国权, 刘萌, 姚艳春, 姜立嫚, 段卫洁
    力学与实践. 2013, 35(4):  40-47.  doi:10.6052/1000-0879-13-030
    摘要 ( 814 )   PDF (14207KB) ( 2501 )  

    为确定不同本构模型对橡胶制品进行非线性有限元分析的适应性,采用HyperMesh 和ABAQUS软件建立了橡胶标准试件和防尘罩制品的非线性有限元模型. 根据标准试件单轴拉伸试验数据,利用ABAQUS软件拟合了Mooney——Rivlin, Ogden 及Yeoh 3 种本构模型的特征参数,并给出了试件和制品轴向拉伸和压缩工况有限元分析结果. 实测试验与有限元分析结果对比发现:在应变不大于100% 时,两参数的Mooney——Rivlin本构模型计算误差较小;在应变大于100% 时, 用Yeoh 和Ogden 本构模型计算误差较小. 该结论对大变形橡胶元件的非线性特性理论分析具有实际意义.

    潜射导弹出水载荷数值算法研究
    李国良, 袁湘江, 敖林
    力学与实践. 2013, 35(4):  25-30,24.  doi:10.6052/1000-0879-13-077
    摘要 ( 725 )   PDF (1393KB) ( 1094 )  

    潜射导弹在水中航行时,表面被空泡包围,这就造成其出水时,带来较大的载荷冲击. 出水冲击载荷需要知道整个表面上的压力分布,但是这在工程实践中是不可能实现的. 本文采用有限元流固耦合仿真程序,对潜射导弹整个出水过程进行数值模拟. 根据数值计算结果,依据理论力学的基本原理,计算出潜射导弹所受到的冲击力与冲击力矩,利用NASTRAN 瞬态载荷解算器,计算出潜射导弹各截面最大响应弯矩. 结果表明,本文提出的方法能够对潜射导弹出水过程提供数值预测与安全评估.

    微纳结构超疏水表面的湍流减阻机理研究
    卢思, 姚朝晖, 郝鹏飞, 傅承诵
    力学与实践. 2013, 35(4):  20-24.  doi:10.6052/1000-0879-13-098
    摘要 ( 976 )   PDF (2096KB) ( 1476 )  

    超疏水表面的优异性质使其在现代生活和工业生产中具有十分广泛的潜在应用价值. 本文采用了碳纳米管缠绕技术和聚氟硅氧烷疏水化处理方法制备了具有二级微纳米结构的超疏水表面. 测量了由该超疏水表面构建的槽道中的流动压降,将其与普通表面构建的槽道内的流动压降进行比较,发现在层流情况下,流动阻力减小最多达到了22.8%. 在湍流的情况下,超疏水表面的减阻比例约为53.3%,减阻效果比层流更加明显.利用PIV (particle image velocimetry) 技术测量了具有超疏水表面的槽道内的速度场,通过超疏水表面速度滑移和湍动脉动场信息,分析了湍流减阻效果比层流更加明显的物理机制.

    教育研究
    力学与实践. 2013, 35(4):  66-67.  doi:10.6052/1000-0879-13-037
    摘要 ( 585 )   PDF (285KB) ( 900 )  

    借助现行《钢结构设计规范》GB 50017-2003 中实腹式压弯构件弯矩作用平面内稳定实用计算公式的构建和演绎过程,通过课堂教学环节,让学生深刻体会力学知识在结构工程专业知识学习中的重要性,同时也让学生学习解决科学研究问题的思维方法,激发学生学习知识的兴趣,培养学生综合应用知识的能力和开展科学研究的能力.

    应用研究
    力学与实践. 2013, 35(4):  48-52.  doi:10.6052/1000-0879-13-072
    摘要 ( 613 )   PDF (840KB) ( 873 )  

    截尾Gauss 分布是湍流燃烧中常用的一种瞬时标量概率密度函数形式,但其中的待定参数较难以计算. 本文对截尾Gauss 分布进行了理论分析,获得了截尾Gauss 分布的若干性质. 表明当标量脉动均方值(g) 较大时,待定参数μσ之间呈线性关系,这使得求解待定参数的方程组退化为包含单一变量的方程. 在一般的g 取值条件下,通过提取标量平均值(f) 的等值线并沿其进行插值,可快速地求解出不同fg 值下的待定参数μσ,并建立了相应的表格.

    平尾翼型后加载对飞机配平的影响研究
    张馨元, 杨士普, 党亚斌, 司江涛
    力学与实践. 2013, 35(4):  31-35.  doi:10.6052/1000-0879-13-022
    摘要 ( 803 )   PDF (1188KB) ( 1217 )  

    利用MGAERO 软件对搭配不同尾翼模型的某典型布局客机翼身组合体流场进行了计算,研究了平尾翼型后加载对全机配平的影响. 分析表明,采用后加载设计的平尾翼型在配平时升力和阻力损失较小,配合其他手段可以提高全机升阻比,进而改善全机配平后的气动性能. 这一结论从流场计算的角度揭示了客机平尾翼型采用后加载设计这一发展趋势的重要原因.

    专题综述
    力学与实践. 2013, 35(4):  1-9,19.  doi:10.6052/1000-0879-13-062
    摘要 ( 661 )   PDF (664KB) ( 1772 )  

    本文总结了近60 年来分层流动中湍流特性研究的成果. 主要从两个方面进行了综述:(1) 分层流动中湍流场的演变和混合. 在这方面主要分析稳定分层对湍流混合和湍流结构的影响, 以及混合层内湍流结构的特性和混合层的演化规律. (2) 分层流动中湍流的扩散和输运. 动量和标量的逆梯度输运特性是分层湍流研究的一个重要方向;分析分层对湍流扩散的影响. 并指出了一些值得今后进一步研究的方向.

    铝合金蚀坑损伤参量评述
    孙辽, 姚卫星
    力学与实践. 2013, 35(4):  10-19.  doi:10.6052/1000-0879-12-385
    摘要 ( 1006 )   PDF (1522KB) ( 940 )  

    将蚀坑损伤参量分成4 类:尺寸、形状、统计和试验参数,回顾了蚀坑深度、投影面积、长宽比、矩形比、表面腐蚀率、分形维数、预腐蚀系数等影响剩余寿命的主要损伤参量,总结了蚀坑等效成初始裂纹的方法.

    教育研究
    考虑瞬态反应影响的结构动力放大系数研究
    韩芳, 钟冬望, 蔡路军
    力学与实践. 2013, 35(4):  64-65.  doi:10.6052/1000-0879-12-284
    摘要 ( 688 )   PDF (283KB) ( 1251 )  

    针对《结构动力学》中\瞬态反应和稳态反应" 的教学难点,从简谐载荷作用下单自由度体系的运动方程出发,推导瞬态振动的动力放大系数公式,并与稳态反应的动力放大系数公式进行对比,得到任意一个系数占主导因素的适用条件. 通过对比,使学生对振动响应计算有更全面认识和深入理解.

    力学与实践. 2013, 35(4):  72-74.  doi:10.6052/1000-0879-12-150
    摘要 ( 486 )   PDF (858KB) ( 765 )  

    提出了用Maple 编程绘制无铰拱影响线的解析法. 绘制了抛物线无铰拱在单位竖向移动载荷作用下,3 个多余未知力的影响线;指定截面上的弯矩,剪力和轴力的影响线;支座水平约束力,垂直约束力及约束力矩的影响线. 实例表明,利用Maple 强大的符号运算功能,使用解析法绘制无铰拱影响线,速度快,方法简单,能同时给出影响线的解析表达式.

    力学与实践. 2013, 35(4):  74-77.  doi:10.6052/1000-0879-11-412
    摘要 ( 648 )   PDF (2179KB) ( 731 )  

    在材料力学实验内容条件下,结合高校工程师教育和综合型人才培养模式,在材料力学实验教学中进行初步渗透,力求使不同专业的学生对材料力学实验的内容做到“三会”即:会做、会用、会意. 会做即完成基本实验教学内容,会用即测定材料的力学性能时使用正确的实验方法,正确处理实验数据. 会意即能够结合材料力学理论知识的学习,理解材料力学实验方法的适用条件,对较复杂问题可以通过查阅相关资料和再学习的方式,确定试验方法.

    应用研究
    施工期混凝土高拱坝已灌区温度回升解
    黄耀英, 周绍武, 周宜红, 汤国庆
    力学与实践. 2013, 35(4):  36-39,59.  doi:10.6052/1000-0879-13-050
    摘要 ( 610 )   PDF (1047KB) ( 879 )  

    针对施工期高拱坝已灌区温度回升的现象,结合建设中的溪洛渡特高拱坝已灌区温度回升值进行统计分析,以及将蓄水前的已灌区混凝土块近似简化为混凝土平板问题,基于混凝土天然冷却或回升理论对已灌区温度回升现象进行解析,分析表明,当前高拱坝的封拱温度低于坝址年平均气温,不可避免地出现坝址年平均气温向已灌区进行缓慢温度倒灌,而且已灌区温度回升理论值与实测温度回升值较接近,由此认为,当前施工期高拱坝已灌区温度回升,主要原因应为外界环境气温向已灌区混凝土块的温度缓慢倒灌.

    卷积型最小二乘法求解梁的动力学问题
    李永莉, 赵志岗, 杨华
    力学与实践. 2013, 35(4):  53-55.  doi:10.6052/1000-0879-12-225
    摘要 ( 575 )   PDF (313KB) ( 1128 )  

    提出了卷积型最小二乘法,并用其计算了不同初始条件和不同边界条件下梁的动力学问题,算例表明,方法概念简单,计算方便,精度高,计算工作量少,卷积型最小二乘法是计算结构动力学问题的一种简单、高效的方法,试函数可以不满足边界条件.

    力学纵横
    太空中的单摆
    刘延柱
    力学与实践. 2013, 35(4):  78-79.  doi:10.6052/1000-0879-13-267
    摘要 ( 503 )   PDF (759KB) ( 1035 )  

    讨论太空中的单摆在微重力作用下的摆动规律,计算太空中的单摆周期. 论及绳系卫星及舒勒周期摆的摆动.

    力学与实践. 2013, 35(4):  82-86.  doi:10.6052/1000-0879-13-142
    摘要 ( 764 )   PDF (7803KB) ( 1440 )  

    壁虎具有超强的黏附爬行能力,几乎能在任意表面上行走,其特殊的黏附本领引起了人们的广泛关注. 本文介绍了壁虎脚掌的精细黏附系统结构是其超强黏附能力的主要来源,并综述了目前国内外对壁虎黏附机理的研究进展. 最后,给出了仿生黏附的应用前景.

    力学与实践. 2013, 35(4):  98-98,94.  doi:10.6052/1000-0879-12-405
    摘要 ( 585 )   PDF (652KB) ( 975 )  

    评介梅凤翔和尚玫编著《理论力学I,II》. 首先概括该书4 篇共22 章的主要内容. 然后分析该书的主要特点,具体包括专题性内容覆盖一些通常不在本科生教材中出现的知识,对基本内容的处理有独到之处,历史背景资料充分翔实等.

    目录
    力学与实践. 2013, 35(4):  0-0.  doi:10.6052/1000-0879-20130400
    摘要 ( 308 )   PDF (154KB) ( 348 )  
    力学纵横
    力学与实践. 2013, 35(4):  89-91.  doi:10.6052/1000-0879-20130423
    摘要 ( 1646 )   PDF (319KB) ( 1550 )  
    力学与实践. 2013, 35(4):  95-95.  doi:10.6052/1000-0879-20130425
    摘要 ( 267 )   PDF (325KB) ( 266 )  
    力学与实践. 2013, 35(4):  96-97.  doi:10.6052/1000-0879-20130426
    摘要 ( 302 )   PDF (1325KB) ( 753 )  
    力学与实践. 2013, 35(4):  55-55.  doi:10.6052/1000-0879-13-267
    摘要 ( 561 )   PDF (213KB) ( 424 )