Please wait a minute...

当期目录

    2017年 第39卷 第6期    刊出日期:2017-12-15
    应用研究
    基于修正模态应变能指标的板结构损伤定位
    梁振彬, 董聪, 张华昕
    2017, 39(6):  585-590.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-108
    摘要 ( 642 )   PDF (5414KB) ( 1259 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    为解决模态应变能方法识别中产生的"邻近效应"问题,提出基于修正模态应变能指标的板结构损伤定位方法.该方法首先利用邻近测点的应变能变化相对大小计算权重系数,再根据权重系数对测点相应区域的应变能进行重新分配.此外,通过定义的损伤辨识度指标研究噪声对损伤定位结果的影响.为验证本文所提方法的可行性和有效性,以一个四边简支板为数值算例.算例结果表明,本文方法对于点状、块状和带状损伤都可以实现准确定位,且具有良好的抗噪性.

    书页搭接之摩擦力研究
    卫梦希, 黎立云, 王博楠, 王园园, 王雪, 张小峰
    2017, 39(6):  597-601.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-140
    摘要 ( 762 )   PDF (4865KB) ( 1406 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    将两本书以一页搭一页的方式联接在一起,然后向水平方向两侧拉伸,纸张间会产生机理复杂的摩擦力,摩擦力的总和可以使搭接结构的极限拉力达到很大.本文在不同搭接长度及不同搭接页数的条件下,对极限拉力进行了实测,得到了搭接长度与搭接页数对极限拉力的影响关系.对摩擦力产生机理进行了分析,给出了理论模型的公式,并通过MATLAB对相关系数进行了与实测数据的最小二乘法拟合,得到了半理论半经验的摩擦力计算公式.计算公式可以为这种特殊联接工艺的最大承载拉力计算提供参考.

    专题综述
    航天动力学软件发展评述
    罗亚中, 孙振江, 乔栋
    2017, 39(6):  549-560.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-248
    摘要 ( 1493 )   PDF (305KB) ( 4338 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    航天动力学软件是航天动力学理论与工程实践联通的桥梁,可以显著提高航天任务分析设计效率和水平.国际上已有一系列成熟的软件但多对我国禁运.近年来国内在航天动力学理论研究与工程应用方面均有长足发展,但成熟航天动力学软件方面几乎还是空白.本文从航天任务仿真分析和航天器轨迹优化两个方面综述国际上航天动力学软件的发展情况,着重介绍了典型的开源和商业软件,包括JAT,STK,Freeflyer,POST和ASTOS等.简单评述了国内航天动力学软件的发展情况.总结了各类航天动力学软件的技术特点,给出了对我国研制成熟航天动力学软件的启示和初步建议.

    目录
    2017年39卷6期中英文目录
    2017, 39(6):  0-0. 
    摘要 ( 382 )   PDF (1561KB) ( 423 )  
    相关文章 | 计量指标
    应用研究
    侵彻试验尺度效应和相似准则
    蒋东, 黄瑞源, 余道建, 周刚
    2017, 39(6):  561-565.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-081
    摘要 ( 574 )   PDF (846KB) ( 662 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    利用球形空腔膨胀理论的响应函数对靶板在弹体撞击下的侵彻进行分析,并基于量纲理论建立了侵彻相似律的一般形式.通过对侵彻混凝土靶的已有实验数据进行分析,得到了不同缩比因子下,无量纲侵彻深度曲线随侵彻速度不同而发生偏转和偏移.考虑到材料的应变率效应和损伤演化,认为几何相似律对混凝土等脆性材料在抗侵彻时不成立,有必要引入材料应变率效应和损伤演化对几何相似律的修正.

    带滑移铰空间机器人运动规划的混合优化策略
    姚其家, 戈新生
    2017, 39(6):  566-572.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-122
    摘要 ( 403 )   PDF (1281KB) ( 491 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    研究了自由漂浮带滑移铰空间机器人非完整运动规划的最优控制问题,提出一种由高斯伪谱法求解可行解与直接打靶法求解最优解相结合的混合优化策略.首先,根据多体系统动力学理论建立空间机器人的动力学模型,给定系统的初始和目标位形,将空间机器人运动规划问题描述成博尔察(Bolza)型最优控制问题;然后,利用高斯伪谱法将最优控制问题离散为非线性规划问题,求解在较少勒让德-高斯(Legendre-Gauss,LG)点时状态变量和控制变量对应的可行解;最后,在LG点处离散控制变量,作为直接打靶法的初值,利用序列二次规划算法求解空间机器人系统的优化运动轨迹和最优控制输入.通过数值仿真,系统优化运动轨迹光滑平稳,最优控制输入也能很好地满足各种约束条件,仿真结果验证了该混合优化策略的鲁棒性和有效性.

    基于周期延拓的步进式正弦扫频阻抗控制方法
    张步云, 汪若尘, 孙晓东, 曾发林
    2017, 39(6):  573-578.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-105
    摘要 ( 455 )   PDF (3767KB) ( 441 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    针对步进式多输入多输出正弦扫频振动试验中相邻信号过渡不平顺以及多点相位控制精度差的问题,分析扫频频率切换机理,在保证试验时间以及多点相位差满足参考容差要求情况下,提出周期延拓法平稳地处理两段不连续信号;提出了阻抗多点控制算法,分析了压缩因子对收敛速度与控制精度的影响,设定频响函数矩阵条件数阈值以避免结构病态频率带来的过激励影响;开展多轴多点正弦扫频振动算法试验,结果验证了算法可靠性与有效性.

    整星隔振用磁流变阻尼器神经网络模型
    王檑, 潘忠文, 王旭, 祁峰, 陈照波
    2017, 39(6):  579-584,590.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-234
    摘要 ( 344 )   PDF (6383KB) ( 597 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    为改善星箭界面振动环境,设计六杆隔振平台,采用磁流变阻尼器作为半主动控制元件,替代原有锥壳过渡支架.对整星隔振平台用磁流变阻尼器进行性能测试,得到反映磁流变阻尼器阻尼特性的实验数据.建立具有两个隐含层的反向传播神经网络对阻尼器进行建模,用于预测磁流变阻尼器阻尼特性以及控制系统设计.提出一种串行算法优化网络结构、权值和阈值,保证网络具有较好的泛化能力和稳定性.仿真结果表明,与参数化模型相比,提出的神经网络模型具有较小的训练误差和较强的泛化能力,能够很好地预测阻尼器的阻尼特性.

    扩展有限元与遗传算法相结合的结构缺陷反演分析
    王佳萍, 杜成斌, 江守燕
    2017, 39(6):  591-596.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-176
    摘要 ( 536 )   PDF (2159KB) ( 490 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    建立扩展有限元法与遗传算法相结合的结构缺陷反演分析模型.扩展有限元法通过引入不连续位移模式使得网格剖分无需依赖结构内部的不连续界面.通过改变水平集函数表征结构缺陷(夹杂)的位置和大小,遗传算法在每次迭代过程中具有全局和局部搜索能力,通过评估响应测点的响应量适应度值决定是否进一步迭代.对带有单个圆形缺陷(夹杂)和多个缺陷(夹杂)的结构进行了反演分析,并就响应测点的布置进行了讨论.结果表明,建立的反演分析模型能准确地探测结构存在的单个甚至多个缺陷(夹杂).

    改进宾汉姆流变模型及其参数辨识
    张亮亮, 王晓健
    2017, 39(6):  602-605.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-307
    摘要 ( 694 )   PDF (1316KB) ( 472 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    传统宾汉姆流变模型不适于描述岩石蠕变的非线性衰减和加速阶段.本文提出一种非线性的改进模型,引入作用函数表征衰减蠕变阶段,引入非线性黏性元件与传统模型串联表征岩石的加速蠕变阶段.通过对绿片岩和砂岩蠕变实验数据进行非线性拟合得到模型参数,与实验曲线的对比分析表明了改进的效果及改进模型的合理性.

    教育研究
    多节拍器耦合系统的动力学建模与分析——动量(矩)定理的应用
    王晓军, 吕敬, 王琪
    2017, 39(6):  606-609.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-337
    摘要 ( 517 )   PDF (4176KB) ( 755 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    应用质点系的动量定理和相对动点的动量矩定理,建立了多个节拍器耦合系统的动力学方程.通过数值仿真,分析了其同步现象,并通过实验给予了验证.该问题可用于理论力学课堂教学,丰富教学内容,增强学生理论联系实际的能力.

    理论力学课程英译名称引发的思考
    汤可可, 王华宁
    2017, 39(6):  609-612.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-156
    摘要 ( 623 )   PDF (251KB) ( 860 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    现有理论力学课程英文名称普遍译成"TheoreticalMechanics".作者从课程发展的历史主线以及欧美惯用表述出发,提出对此译文的质疑,并进一步探讨分析力学在整个经典力学体系中的地位.针对我国现有理论力学教学现状,比较中美高校理论力学教学内容上的差异,呼吁在高校理论力学教学内容中增加分析力学的比重.在课程教学中,注重力学发展史主线的描绘,帮助学生树立力学学科的历史发展观,以进一步适应人才培养与时代发展需求.

    土力学教学实践中几个小问题的思考
    祝恩阳, 李晓强, 杜亚楠
    2017, 39(6):  612-616.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-134
    摘要 ( 510 )   PDF (1452KB) ( 864 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    在给本科生讲授土力学及与学生的讨论中,作者从教学的角度对几个小问题进行了思考.这些思考包括:将不易理解的知识形象化;通过对比强化土的力学特性;土力学中的归一化思想与线性化简化;学生对工程量取值范围的感觉;以及两个相近问题的辨析思考.作者将如上的思考体会在文中通过实例一一介绍,期待前辈及同行的批评与指导.

    斯托克斯阻力公式的简单推导
    王先智
    2017, 39(6):  617-619.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-169
    摘要 ( 1187 )   PDF (277KB) ( 2439 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    斯托克斯阻力公式的传统推导有些复杂.本文根据线性齐次微分方程所满足的叠加原理提出了一个简单的推导.由于斯托克斯方程是一个二阶线性偏微分方程,根据球表面的两个速度分量条件,方程应该有两个线性独立的和完备的解,这两个解应该构成方程的基本解组,它们的线性组合应该就是方程的通解.使用拉普拉斯方程的解以及量纲分析,找到了这两个解.这两个解的线性组合就是斯托克斯问题的解.

    工程流体力学关于沿程阻力的教学探讨
    顾磊, 倪福生
    2017, 39(6):  620-622.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-265
    摘要 ( 497 )   PDF (677KB) ( 745 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    针对工程流体力学中沿程阻力知识点的教授,将与其相关的连续性方程、伯努利方程、动量方程、牛顿内摩擦定律、量纲分析、雷诺实验、尼古拉兹实验以及沿程阻力的应用等知识点有机地串联在一起,并传递了"理论推演-量纲分析-实验研究-实例应用"的工程流体力学经典研究方法,构建了以沿程阻力为核心的知识体系,以期为学生学习和教师讲授提供帮助.

    基于CDIO模式的材料力学实践教学研究与探索
    周双喜, 韩震, 黄强
    2017, 39(6):  623-627.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-173
    摘要 ( 407 )   PDF (628KB) ( 617 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    为解决当前国内对培养"创新-应用"型人才的高等教育要求同滞后的材料力学实验教学条件、方法间的矛盾,通过引进国际先进的"CDIO"工程教育理念,依托土木工程专业特色,对材料力学实验教学模式进行了创新改革."电阻应变片的接桥方法"实验的具体实践表明该模式能够有力地提高学生自主学习能力、动手实践能力和创新创造能力,具有很强的可操作性,对促进国内高校"创新-应用"型人才培养具有重要意义.

    平面桁架杆件内力的虚位移原理求解
    薛艳霞, 苏振超
    2017, 39(6):  627-628. 
    摘要 ( 1169 )   PDF (457KB) ( 1281 )  
    相关文章 | 计量指标
    力学纵横
    高铁为什么长这样?——不是跑得快,而是飞得低
    郭迪龙, 郭易, 杨国伟
    2017, 39(6):  629-631.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-377
    摘要 ( 903 )   PDF (13952KB) ( 1351 )  
    相关文章 | 计量指标

    在过去十年中,中国高速列车迎来了爆炸式的发展,本文就高速列车主要涉及到的空气动力学问题如气动阻力、交会压力波、隧道压力波、气动噪声进行了阐述,并就这些问题的影响因素和规律给出了介绍.

    浮力杂谈
    尤明庆
    2017, 39(6):  632-634.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-008
    摘要 ( 501 )   PDF (1833KB) ( 1274 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    固体在液体或气体中的浮力是流体力学以及中学物理课程的重要内容,也与工程技术和日常生活密切相关.本文摘录了文献中关于浮力定律的若干论述,并给出一个简化证明;分析了多种浮力现象及所含力学原理以供课堂教学参考.

    涡是搓出来的吗?
    赵军方
    2017, 39(6):  635-638.  DOI: 10.6052/1000-0879-16-335
    摘要 ( 485 )   PDF (516KB) ( 1233 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    涡旋运动是流体运动的基本运动形式,黏性流体的运动几乎是处处有旋的.这就容易造成误解:黏性是产生涡量的条件,也是产生涡量的机制.实际上,黏性流体中的剪切力不能在流体内部产生涡量.而是在剪切变形的不连续处产生涡量,再由黏性扩散到流体的其他区域.准确地讲,黏性流动的涡量不是由剪切应力"搓"出来的,而是在剪切变形的不连续处"裂"出来的.

    太空拔河胜负再分析
    杜茂林, 陈平, 王德荣
    2017, 39(6):  638-640.  DOI: 10.6052/1000-0879-16-417
    摘要 ( 552 )   PDF (483KB) ( 804 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    太空拔河宇航员的力气定义为其对绳子的拉力.如果不计绳子质量,力气小者实际不能产生相对于绳子的前进加速度.在此基础上,应用宇航员和绳子的动力学方程,对考虑和不考虑绳子质量两种情况进行分析,得出力气大者胜的结论.

    复合摆和耦合摆运动的可视化
    周成博, 宋一诺, 范光华
    2017, 39(6):  641-647.  DOI: 10.6052/1000-0879-17-256
    摘要 ( 635 )   PDF (22231KB) ( 504 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    利用视频跟踪技术和Tracker软件,通过运动时序图和李萨如图展示了不同数量复合摆构成的耦合摆的多种运动形式,包括两个复合摆的同振幅同方向振动、同振幅反方向振动、拍振以及3个和4个摆之间的能量转移运动.这种实验演示方法有助于学生加深对耦合摆运动规律的认识.

    小问题2017-2
    2017, 39(6):  647-647. 
    摘要 ( 439 )   PDF (464KB) ( 1107 )  
    相关文章 | 计量指标
    力学与实践第39卷(2017年)总目次
    2017, 39(6):  648-650. 
    摘要 ( 389 )   PDF (168KB) ( 580 )  
    相关文章 | 计量指标