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当期目录

    2022年 第44卷 第1期    刊出日期:2022-02-08
    专题综述
    颗粒材料形状分选的量化模型综述1)
    徐悦, 李然, 修文正, 陈泉, 孙其诚, 杨晖
    2022, 44(1):  1-11.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-407
    摘要 ( 211 )   HTML ( 24 )   PDF (8336KB) ( 145 )  
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    颗粒分选现象广泛存在于自然界和工业中,目前主要研究球形颗粒的粒径和密度引起的分选。由于不规则颗粒更具有普遍性,越来越多的研究拓展到颗粒形状引起的分选上,主要是以球形颗粒为基础,再加入椭球、立方体、圆柱体等标准形状的颗粒进行实验测量或计算机仿真,以得到多种类型的颗粒分布等。本文总结了7个分选量化模型,并以此为基础分析了球形颗粒与椭球、块状、柱状颗粒之间的分选结果,最后展望颗粒分选研究的前景。

    应用研究
    含水率梯度作用下填埋场压实黏土层开裂特性试验与机理分析1)
    刘瑞琪, 雷学文, 万勇, 刘磊
    2022, 44(1):  12-21.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-428
    摘要 ( 120 )   HTML ( 7 )   PDF (5441KB) ( 77 )  
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    为探究压实黏土防渗层干缩开裂的力学机制,开展了压实黏土层含水率梯度变化与干缩裂隙演化规律试验研究,并构建了含水率梯度作用下压实黏土层开裂分析模型,研究结果表明:蒸发过程中,压实黏土层失水率随深度指数递减,高液限黏土含水率梯度明显高于低液限黏土。压实黏土层表层拉应力随含水率梯度的增加而增加。蒸发过程中,低液限压实黏土层含水率梯度小,表层拉应力低,裂隙较少;而高液限黏土试验和理论分析结果与之相反。

    湍流边界层大尺度相干结构空间相位平均拓扑1)
    岳巾会, 范子椰, 姜楠
    2022, 44(1):  22-29.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-356
    摘要 ( 121 )   HTML ( 6 )   PDF (28388KB) ( 57 )  
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    湍流边界层大尺度相干结构(large-scale coherent structure,LSCS)是目前湍流边界层研究的热点之一。湍流边界层中存在大尺度相干结构均是通过各种谱的低波数峰值证实的,而对大尺度相干结构各种物理量的空间拓扑形态及其发展演化规律还缺乏研究。应用高时间分辨粒子图像测速多相机阵列系统,测量湍流边界层大尺度相干结构各种状态的空间拓扑。实验雷诺数$Re_{\tau} =422$,采用沿流向方向按顺序排列四个高速相机同步拍摄,得到约$6.7\delta\times 1.2\delta$的大视场。在所有法向层沿流向方向进行空间多尺度连续小波变换,根据分尺度小波系数得到湍动能随流向尺度和法向位置的分布,根据各尺度小波系数的正负极值点检测各尺度相干结构喷射和扫掠的拓扑中心,使用条件采样和空间相位平均的方法测得各尺度相干结构喷射和扫掠阶段的空间拓扑形态,分别得到喷射与扫掠事件的脉动速度矢量、展向涡量、流线等物理量的空间相位平均拓扑,发现大尺度喷射和扫掠事件的结构都是多个小涡组成的大尺度涡包结构,每个小涡的流线形成鞍点和焦点组成的局部不稳定动力系统。

    圆柱壳结构的转角自由度频响函数估计方法研究1)
    李旭龙, 张忠, 董俊辉, 魏莎, 陈立群
    2022, 44(1):  30-35.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-229
    摘要 ( 113 )   HTML ( 3 )   PDF (812KB) ( 62 )  
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    频响函数子结构综合方法是工程设计的重要途径。对于子结构综合方法中界面转角自由度不匹配问题,本文采用界面刚性等效方法解决该问题。对于工程中常见的圆柱壳结构,本文通过数值仿真和试验研究验证了该方法在此类结构中获取转角自由度信息的可行性。将估计得到的与转角自由度相关的频响函数结果与有限元仿真结果进行对比,结果表明界面刚性等效方法具有较高的计算精度,可用于频响函数子结构综合方法。

    碳纤维双马树脂基圆锥壳的热振动特性研究1)
    郑博文, 赵锐, 于开平
    2022, 44(1):  36-44.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-191
    摘要 ( 106 )   HTML ( 5 )   PDF (1976KB) ( 44 )  
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    本文针对碳纤维双马树脂基圆锥壳在自由边界条件下的热振动特性展开了研究。通过热模态试验获得了圆锥壳在不同温度时的前三阶固有频率,结果表明:圆锥壳的固有频率随温度升高而降低。结合有限元方法,分析了温度对圆锥壳的热振动特性的影响机理,结果表明:随着温度升高,一方面圆锥壳的弹性模量会降低,使固有频率减小;另一方面,复合材料单层因热膨胀能力的各向异性导致各单层热变形不协调,从而产生热应力,使固有频率增大。

    扫路机气力系统工作效率研究1)
    李亮, 刘炳瑞, 张润辉
    2022, 44(1):  45-50.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-468
    摘要 ( 105 )   HTML ( 6 )   PDF (822KB) ( 78 )  
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    本文旨在探讨提高吸式扫路机气力输送系统的效率,采用计算流体力学与离散单元法对圆柱颗粒在气体中的运动进行数值模拟,分别研究了颗粒密度、颗粒长径比、颗粒初始平面与吸入口的距离、吸入速度、颗粒所处圆周对于颗粒吸入效率的影响。研究结果表明:颗粒密度越大,颗粒的吸入效率越低;颗粒长径比对吸入效率的影响较小;颗粒初始平面与吸入口的距离与颗粒吸入效率为负相关;吸入速度增大有利于提高颗粒吸入效率,但是当吸入速度增大至一定程度时,其对吸入效率影响减小;颗粒所处圆周与吸入口圆周径向距离越小,颗粒的吸入效率越高。

    基于低频弹性波特征响应的油气钻井气侵井下监测模拟实验系统1)
    王子振, 张辉, 舒腾飞, 王翔, 赵儒, 王健, 张锐
    2022, 44(1):  51-58.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-285
    摘要 ( 96 )   HTML ( 2 )   PDF (2643KB) ( 180 )  
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    气侵井下监测是保障气侵早发现、早预警的先进理念和技术趋势。该实验系统包括模拟井筒、气液控制系统、低频弹性波信号收发系统三部分,以及配套的实验数据处理方法。该实验系统可直观地呈现气侵后气泡的运移和分布规律,观测气侵前后低频弹性波在速度、衰减方面的变化特征,由此监测气侵是否发生。该实验系统测量结果与Commander & Prosperetti理论模型预测结果吻合良好,可用于研究分析频率、含气率、工作液性质(密度、黏度)对含气泡液体低频弹性波特性的影响,为基于低频弹性波特性的气侵井下监测构建了基础实验平台。

    油水两相分层流界面波变形及破坏力学特性研究1)
    张雯杰, 尚作萍, 张宏兵, 王洋辰, 朱凌锐, 程凯歌
    2022, 44(1):  59-66.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-209
    摘要 ( 123 )   HTML ( 7 )   PDF (766KB) ( 89 )  
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    油水两相流在管内从分层流到分散流流动状态的改变主要由界面波形态改变引起,但目前具体转变机理仍未知,为此,本文结合振幅稳定性给出油水两相分层流界面波的正弦波模型,从受力平衡的角度出发,提出界面波所受力的计算模型,得到其变形及破坏的临界预测方程,根据预测方程即可判断界面波状态,并通过数值拟合发现油水界面波的变形与管道倾角及两相速度有关,而易破坏程度与其波长和管道倾角均成正比,该结果对提高油水运移效率具有重要意义。

    基于气力输送技术大体积类球体物料运动特性研究1)
    谭永明, 袁世鹏, 邢家乐, 周敬勇, 楼上游
    2022, 44(1):  67-74.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-290
    摘要 ( 88 )   HTML ( 3 )   PDF (9179KB) ( 41 )  
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    为了获取大体积物料物理属性参数、负载综合阻力系数和物料形状系数等关键参数,研究不同气力输送条件下大体积物料的运动规律,课题采用理论计算、仿真分析和测试试验相结合的方法,完成了不同体积、不同密度以及不同输送条件下,大体积类球体物料运动特性参数获取、试验测取数据校正和运动数据的对比分析。数据表明,在设定输送条件下,物料运动特性参数在固定区间分布,并且物料物理属性与输送运动之间具有明显规律性。

    负泊松比锚杆/索力学特性及其工程应用1)
    何满潮, 杜帅, 宫伟力, 聂雯
    2022, 44(1):  75-87.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-210
    摘要 ( 163 )   HTML ( 6 )   PDF (8728KB) ( 75 )  
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    深部工程中岩体的复杂非线性力学行为认知与地质灾害的控制和预测,是矿山岩体力学界面临的主要挑战。具有负泊松比结构的负泊松比(negative Poisson's ratio, NPR)锚杆具有拉不断、高恒阻力、理想弹塑性本构关系等超常特性,其恒阻力由NPR结构决定,与外载荷和岩体性质无关。NPR锚杆与岩体相互作用时,会改变岩体的力学行为,可实现岩体力学行为的降维与解耦分析;不仅可以对岩体大变形与冲击地压等地质灾害进行有效控制,同时可以通过小扰动控制的方式实现对岩体工程灾害发生机理的认知与预测,为解决深部岩体中复杂非线性问题开创了新的途径。本文介绍了NPR锚杆的静力与动力本构关系、NPR锚杆与岩体相互作用机理及其在冲击地压、滑坡等地质灾害控制与预测中的应用。

    压缩条件下不同形状玄武岩柱破裂机理数值模拟研究1)
    王永艺, 龚斌, 唐春安
    2022, 44(1):  88-99.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-230
    摘要 ( 99 )   HTML ( 8 )   PDF (13763KB) ( 39 )  
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    压缩条件下,不同形状玄武岩柱的强度和变形存在差异,且其破裂机理和破坏模式亦存在区别。本文构建不同形状的玄武岩柱图像,然后将细观损伤力学、统计强度理论、连续介质力学相结合,基于RFPA$^{\rm 3D}$-CT软件的数字图像处理,将玄武岩柱图像转化为有限元网格模型,并分别赋予节理、岩石的材料力学参数,其中,考虑节理及岩石的非均质性。进一步开展不同侧压条件下的玄武岩柱数值试验,以研究其强度和变形特性,及其破裂机理与破坏模式。研究表明:对于侧压0 MPa的情况,尺寸1.5 m$\times$3 m,3 m$\times$3 m,6 m$\times$3 m的玄武岩柱的抗压强度随柱体倾角的增加大致呈U型分布;对于侧压6 MPa的情况,尺寸1.5 m$\times$3 m,3 m$\times$3 m,6 m$\times$3 m的玄武岩柱的抗压强度随柱体倾角的增加大致呈V型分布。分别以尺寸1.5 m$\times$3 m,6 m$\times$3 m,柱体倾角$\beta $为15$^\circ$和45$^\circ$的玄武岩柱为例,研究其在不同侧压条件下的破裂机理及破坏模式,分析了加载过程中应力集中、裂纹萌生、扩展、破碎带形成的全过程,以及声发射特征。

    温度影响下不同含水率细砂中土压力盒测试结果试验研究1)
    曾力, 鲁臻臻, 李明宇, 赵世永, 靳军伟, 刘玉豪
    2022, 44(1):  100-108.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-231
    摘要 ( 93 )   HTML ( 5 )   PDF (2235KB) ( 46 )  
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    在长期的工程监测中,土压力盒的测量精度易受到周围土体环境温度变化的影响。为了提高土压力测量值的可靠度,本文将电阻应变式微型土压力盒埋设于装填有不同含水率细砂的标定桶中,运用冻融循环箱模拟温度变化环境,系统研究了温度循环变化时多个因素对土压力盒测量结果的影响。通过试验研究发现:标定桶内砂土的温度从20${^\circ}$C降低到0${^\circ}$C再升高到20${^\circ}$C的单个冻融过程中,温度对土压力盒测量压力值的影响较大,且得到的温度标定系数为负值,细砂的含水率对土压力盒的温度标定系数的影响相对较弱,采用较小量程的土压力盒以及细砂上部载荷量的增加会使土压力盒的温度敏感性增强;冻融循环次数的增多,会造成土压力盒测量值的损失。

    异形截面桩截面参数优化设计研究
    杨宁, 杜帅
    2022, 44(1):  109-115.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-263
    摘要 ( 114 )   HTML ( 5 )   PDF (1453KB) ( 118 )  
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    高层建筑物需要采用“异形截面桩” (简称异形桩)来提高承载力,为实现优化设计,需要对影响其力学性能的重要结构参数进行归类分析,在探究其影响机理的基础上,得出不同结构参数改变时异形桩承载能力的变化趋势与最优解。本文对异形桩进行参数化分析,在特定截面周长、面积的情况下,改变异形桩外尖角个数与夹角,探究不同截面参数对异形桩力学性能的影响,结果表明异形桩的竖向承载能力与横向抗弯能力都优于同样截面面积的管桩,且内凹型异形桩优于外凸型异形桩。

    考虑拉压不同模量压力隧洞应力和位移弹性解1)
    赵增辉, 洪娟霞, 刘浩, 李灿林
    2022, 44(1):  116-122.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-274
    摘要 ( 90 )   HTML ( 5 )   PDF (281KB) ( 59 )  
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    岩石拉压弹性常数并不相同。基于拉压不同模量理论,考虑衬砌和围岩模量差异性,推导了压力隧洞的应力、位移新解及围岩弹性抗力表达式,并分析了模量差异对压力隧洞力学行为的影响。结果表明,新解可退化为经典解答;径向应力新解大于经典解,而切向应力则反之,位移经典解小于新解;围岩弹性抗力系数随压拉模量比增大呈抛物线变化。衬砌和围岩模量差异性对压力隧洞应力和位移均会产生影响,若采用经典解答进行设计会引起一定误差。

    基于数值计算的某新型生态挡土墙力学特性分析
    贾超, 朱潇, 李欣, 狄胜同, 赵化淋, 陈楠
    2022, 44(1):  123-130.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-279
    摘要 ( 88 )   HTML ( 5 )   PDF (13641KB) ( 65 )  
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    城市化发展日益表现出对城市建设与生态环境协调关系的重视。作为挡土墙的重要类型之一,生态挡土墙逐渐成为城市挡土墙建设的重要部分。本文提出并设计出了一种新型装配式生态挡土墙,经工程实践,该挡土墙可有效建立两侧水力联系,体现出较好的生态价值。为论证该生态挡土墙的力学稳定性,采用ANSYS数值模拟的方法,对新型生态挡土墙进行了变形与应力分布规律的研究,计算结果与相关规范要求对比表明该生态挡土墙在稳定性方面均满足要求。最后运用层次分析法对挡土墙土压力的主要影响因素进行了敏感性分析,结果表明挡土墙结构的选型以及结构材料这两个指标的权重最高。研究成果可为实际工程安全控制提供有效依据。

    矩形移动荷载作用下饱和-非饱和土双层地基的动力响应分析1)
    李奎奎, 赵建昌, 王立安
    2022, 44(1):  131-137.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-297
    摘要 ( 93 )   HTML ( 3 )   PDF (2974KB) ( 51 )  
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    考虑地基为饱和-非饱和土双层半空间,利用连续介质力学和多相孔隙介质理论,构建双层地基的统一动力控制方程并进行耦合求解。利用Dirac-delta函数和Heaviside阶跃函数将矩形移动荷载作用描述为时间和空间坐标的解析函数,将荷载函数代入地基动力控制方程,采用三重Fourier变换以及降阶法进行求解,并对推导结果进行退化验证及对饱和-非饱和土双层地基的动力响应进行分析。研究表明,当荷载移动速度小于瑞利波速时,竖向振动峰值很小,振幅随速度的增大发生小幅增涨,但当荷载速度达到瑞利波速时,竖向振动发生激增;随着速度进一步增大,竖向位移多次出现峰点。非饱和土的饱和度及土层厚度也对地基振幅存在显著影响。

    教育研究
    材料力学实验教学的课程设计1)
    李敏, 李依伦, 陈伟民
    2022, 44(1):  138-142.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-073
    摘要 ( 128 )   HTML ( 9 )   PDF (323KB) ( 111 )  
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    实验实践类教学是专业培养计划的重要组成部分,相对于理论课程,理论课程配套实验或实验实践类课程在师资配置、教学方法与课程内容方面更需提升。对于教学实验内容与要求的设计,目前存在流程固化和测试数据为本的趋势。教学实验的目的和作用是教学内容设计与评价标准设定的基础,这也是“回归初心”的体现。本文通过材料力学实验课程现状分析,探讨教学实验课程的内容设计与实施模式。

    从钓鱼竿的变形看逐段分析求和法
    胡伟平, 詹志新, 孟庆春
    2022, 44(1):  143-148.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-045
    摘要 ( 130 )   HTML ( 6 )   PDF (1081KB) ( 75 )  
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    本文从钓鱼竿的变形分析引入逐段分析求和法,进而得出逐段分析求和法的具体应用方法,即逐段刚化法或逐段软化法。然后,讨论了应用逐段分析求和法的前提条件,以及它与叠加法的本质区别。最后基于从离散到连续的逐步逼近,解释了逐段分析求和法与积分法的内在联系。启发学生在进行该部分内容的学习时,除了能够熟练掌握逐段分析求和法的具体应用外,还能够深入理解该方法的思想内涵和力学本质。

    由欧拉角确定一次回转轴的简单解法
    张媛, 王士敏, 王琪
    2022, 44(1):  149-154.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-251
    摘要 ( 120 )   HTML ( 4 )   PDF (242KB) ( 58 )  
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    欧拉-达朗贝尔定理表明,定点运动刚体的有限位移可以通过绕一固定轴的一次转动实现。本文介绍了一种利用欧拉角求解刚体从任意一个姿态到另一个姿态作一次转动的转轴位置及回转角度的计算方法,给出了以欧拉角表示的一次回转轴公式。和求解坐标变换矩阵特征向量的方法比较,该算法计算量小,在应用上更为简便。

    关于Duhamel积分的进一步讨论1)
    王怀磊
    2022, 44(1):  155-158.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-109
    摘要 ( 110 )   HTML ( 6 )   PDF (395KB) ( 77 )  
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    本文对求解线性振动系统任意激励响应的Duhamel积分法作进一步讨论。基于将任意外激励分解成无穷多个脉冲激励的基本思想,以串行累计与并行叠加两种方式对各脉冲激励的作用过程作进一步地分析和阐释,给出了各自的理论依据,揭示出Duhamel积分的并行叠加计算本质。另外,基于微积分运算给出了Duhamel积分的严格数学验证,加深了对Duhamel积分的理论认知。

    动点的牵连运动分析与运动合成定理推证
    高宗战, 刘伟, 高行山, 张劲夫, 刘永寿, 支希哲
    2022, 44(1):  159-162.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-179
    摘要 ( 176 )   HTML ( 4 )   PDF (198KB) ( 93 )  
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    点的合成运动分析中,复杂运动合理地分解和合成的关键在于牵连点的运动分析,牵连点是动系上与动点瞬时相重合的点,由于动点在动系上不断变迁,故牵连点随时间变动。本文指出,任一瞬时,牵连点均是动系上的某一“固定”点,仅随动系一起运动,采用解析方法提出了牵连点速度和加速度的一种表示方法,并推导了点的速度和加速度合成定理。本方法无需引入相对导数,易于学生理解。

    3D打印模型在光弹性法教学中的应用研究1)
    任张瑜, 谢惠民, 鞠杨
    2022, 44(1):  163-170.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-180
    摘要 ( 95 )   HTML ( 2 )   PDF (17343KB) ( 52 )  
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    本文将3D打印技术引入光弹性法的教学中,解决了传统技术制作光弹模型时成型周期长、试样初始残余应力较大等问题。以圆盘为例,详细介绍了3D打印光弹模型的制备过程。基于光弹系统测量得到了对径受压模型内部的等倾线、等色线相位和条纹值。制备了含不同形状孔隙的教学模型,丰富了课堂内容。展示了数字模型设计、物理模型制备、光弹条纹图采集、应力场提取等过程,有助于学生对光弹材料制造过程、测试原理与核心技术的理解。

    坐标变换法描述主应力空间中$\pi $平面上的应力偏量1)
    王秀锋, 赵颖涛
    2022, 44(1):  171-174.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-219
    摘要 ( 145 )   HTML ( 6 )   PDF (808KB) ( 57 )  
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    主应力空间中$\pi$平面上应力偏量的描述是弹塑性力学课程的基本知识点,是学习屈服准则和塑性本构关系的理论基础。本文根据常用的坐标变换方法,建立了主应力空间中任意应力分量与$\pi$平面上应力偏量的对应关系,推导过程简洁且数学思路清晰,是对现有弹塑性力学教材中该知识点是一个有益的补充。

    基于多平台和多手段融合的混合案例教学——安全工程专业工程流体力学教学模式探讨1)
    钱剑安, 周汝, 王华
    2022, 44(1):  175-183.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-022
    摘要 ( 98 )   HTML ( 6 )   PDF (6470KB) ( 71 )  
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    比较传统教学与在线教学各自的优势与劣势,对安全工程专业工程流体力学专业基础课展开教学模式探讨,提出在沟通的基础上多种平台结合开展线上线下混合教学,同时通过多种手段融合、多学科交叉进行案例教学设计,不断提高教学质量,以OBE理念为核心从而实现工程流体力学作为专业基础课桥梁课程的教学目标并取得了较好的教学效果。

    组合梁中性轴位置确定方法及应力分析1)
    赵俊青, 甄玉宝, 周鹏, 王军, 胡恒山
    2022, 44(1):  184-187.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-096
    摘要 ( 303 )   HTML ( 7 )   PDF (818KB) ( 365 )  
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    中性轴是梁弯曲分析的重要概念,其位置的确定是组合梁弯曲变形与应力分析的关键。采用相当截面法、加权平均法分析不同材料组合梁中性轴位置。采用相当和加权的概念进行组合截面的正应力与切应力分析。分析可知相当截面法概念清晰、加权平均法简单高效。相当截面法和加权平均法可简化组合梁的应力分析。分析过程有助于加深学生对梁弯曲相关概念的理解,引发学生对弯曲问题的深入思考。

    材料力学中一个较真的问题1)——梁在集中力作用点处的剪力分析
    郭昱均, 黄可, 金鹏飞, 范钦珊, 李栋栋
    2022, 44(1):  188-191.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-103
    摘要 ( 464 )   HTML ( 13 )   PDF (195KB) ( 138 )  
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    大多数材料力学教材在分析梁的剪力时,将集中力视为作用于一点的力,没有讨论在集中力作用点处截面剪力的情况。为了简单分析这一问题,本文采用力系等效方法,将集中力等效为关于其作用截面对称的分布载荷,从而得出了与实际情况更为接近的结论:在梁受集中力作用点处截面上的剪力是连续的,并可以确定该截面上的剪力。

    浅谈材料力学冲击应力分析的基本假设1)
    刘华, 周思聪
    2022, 44(1):  192-196.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-105
    摘要 ( 136 )   HTML ( 7 )   PDF (268KB) ( 132 )  
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    在材料力学教材中,常采用能量法进行冲击应力分析。在教学过程中发现,学生对该理论的适用范围不够清晰,忽略或不能够准确理解基本假设在该问题中的重要性。本文以杆件承受轴向撞击为例,利用弹性动力学理论和有限元方法,给出了杆件受到冲击载荷时的实际动力学响应过程,对比了不同质量比撞击情况下材料力学能量法与弹性动力学理论和有限元方法预测结果的差别,并阐明了导致该差别的主要原因,帮助学生了解利用能量法分析冲击应力问题时基本假设的重要性,对学生建立合理简化的力学模型解决工程问题有一定教学意义。

    结构几何构造分析中的四个辅助规则及其应用
    刘永军
    2022, 44(1):  197-202.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-131
    摘要 ( 129 )   HTML ( 6 )   PDF (226KB) ( 62 )  
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    结构力学课程中,结构的几何构造分析是重要的基础内容。通常,几何构造分析要采用源于铰接三角形规律的三个基本规则进行。为了提升三个基本规则的解题效率和解题能力,本文提出四个辅助规则。在辅助规则配合下,很多繁杂问题的几何构造分析过程变得清晰简捷,一些以前仅仅依靠三个基本规则无法分析的困难问题得到解决。文中给出三个算例,证明四个辅助规则易懂、有效。

    结构力学线上线下混合式一流课程建设实践1)
    鲁彩凤, 吕恒林, 张营营
    2022, 44(1):  203-211.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-144
    摘要 ( 113 )   HTML ( 9 )   PDF (11606KB) ( 57 )  
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    本文以我校国家级一流本科课程结构力学为例,对线上线下混合式一流课程建设过程进行了总结,介绍了将传统课堂、线上课堂、线下翻转课堂及慕课堂相结合的线上线下混合式教学实践过程;并基于整体学习人数、课程考核结果及课程评价等,对混合式教学效果进行了统计分析,以望对相关课程的建设工作提供些许借鉴。

    人工智能结合大数据技术在材料拉伸性能教学中的应用1)
    李甲, 方棋洪
    2022, 44(1):  212-217.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-152
    摘要 ( 119 )   HTML ( 5 )   PDF (12211KB) ( 133 )  
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    针对材料拉伸试验获得应力-应变曲线随机性及不确定性问题,开展了人工智能结合大数据技术确定材料弹性模量、屈服强度和极限强度的教学方法。通过读取拉伸数据并构建数据库,运用概率统计理论建立合理的应力-应变曲线,并结合人工智能评估现有试验结果准确性及失效原因。人工智能与大数据技术辅助的创新教学方法,将成为材料力学教学重要的发展方向,并培养学生通过大数据视角理解材料变形不确定性的能力和科研兴趣。

    基础力学课程教学设计浅析1)
    李晨, 孙伟, 唐静静, 刘荣梅
    2022, 44(1):  218-224.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-223
    摘要 ( 111 )   HTML ( 7 )   PDF (644KB) ( 78 )  
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    高质量的教学设计是高质量课程的重要保证。以基础力学课程为背景,从主观修养和客观技巧两个方面探讨了教学设计中需要注意的关键问题,指出了教学设计中教师主观修养的重要作用和影响,并详尽阐述了教学内容选择和教学内容组织在客观技巧上容易被忽视的问题以及一些误区。

    力学纵横
    “理论力学”名称的由来
    陈立群
    2022, 44(1):  225-232.  DOI: 10.6052/1000-0879-21-351
    摘要 ( 190 )   HTML ( 11 )   PDF (285KB) ( 172 )  
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    本文探讨“理论力学”作为第一门大学力学课程名称的起源和演化。通过对英语、法语、俄语、德语和汉语教材的分析,说明“理论力学”起源于牛顿所称的“理性力学”,由法国学者作为课程名称,并影响俄国和中国有了“理论力学”的课程名称,直到现在。同时英国和美国一度也使用过“理论力学”作为教材名称。

    力学纵横:力学家
    被抹杀的旷世天才——罗伯特$\cdot$胡克
    任少铎
    2022, 44(1):  233-242.  DOI: 10.6052/1000-0879-20-476
    摘要 ( 126 )   HTML ( 11 )   PDF (15686KB) ( 80 )  
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    介绍了胡克的生平及其对英国皇家科学院的贡献,总结了其对呼吸生理学、光学、建筑学、地质学、气象学、海洋学学科的贡献。梳理了胡克与牛顿几次争议事件的起因和经过,剖析了他被抹杀的原因,为后世了解这一伟大的科学家提供参考。

    力学纵横:身边力学的趣话
    话说超级计算1)
    李新亮
    2022, 44(1):  243-245.  DOI: 10.6052/1000-0879-20-483
    摘要 ( 114 )   HTML ( 6 )   PDF (170KB) ( 139 )  
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    简介了超级计算(大规模并行计算)的基本概念及软硬件体系,结合笔者经历回顾了近20余年我国超级计算的发展。简要介绍了异构并行计算的基本概念以及并行计算的基本编程方式。

    力学纵横:小问题
    小问题 2022-1
    2022, 44(1):  246-247. 
    摘要 ( 118 )   HTML ( 15 )   PDF (581KB) ( 124 )  
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