考虑适应现象的心理物理学定律及其在力学中的应用

在心理学中，刺激量与感觉量之间的关系，没有考虑到感觉适应的影响￣［１］，适应现象是各种感觉都普遍具有的现象，建立一种考虑适应作用的心理物理学定律，是很有必要的．利用心理物理学定律，分析材料的力学性能，被称为“软机械”方法￣［２］．曾被应用于评价食品的质量￣［３］．在本文中，我们讨论如何应用这部“软机械”，测定材料的“硬”指标─—力学性能．     

触觉的生物力学基础初探

本文利用皮肤和皮下结缔组织的变形性能，讨论触觉中心理物理学定律的力学基础．     

介电高弹聚合物力电行为研究与器件设计

相对于人们通常熟悉的金属、陶瓷、玻璃等“硬材料”,“软材料”是自然界、生命体系、日常生活和工程应用中广泛存在的物质体系,例如动植物组织结构、人造聚合物、液晶、胶体、泡沫、颗粒物质等.许多软材料在受外界激励后会发生变形或引发相应的功能响应,这种材料被称为功能软材料(soft active material,SAM).介电高弹聚合物属于典型的功能软材料,通过电压作用,介电高弹聚合物可产生超过100％的应变,并具有轻质量、快反应和高能量密度等优点,在智能仿生、航空航天、机械、新能源等领域有巨大的应用潜力.本学位论文主要研究介电高弹聚合物这一类功能软材料,研究了介电高弹聚合物的失拉、断裂、电击穿、粘弹性、失稳等力电失效和力电耗散现象,通过分析这些现象的产生机理和特性,得到克服或利用介电高弹聚合物特有的力电性能,实现换能器极大电致变形(1692％电致面积变形)、高效能量收集、主动调频振动等性能的理论方案.通过仿真模拟,进行换能器结构与介电高弹聚合物材料的优化设计,在试验上完成介电高弹聚合物换能器在不同工作模式下的高性能实现.     

金属材料计算微观力学网格自动生成

金属材料微观结构形态不仅在材料科学中具有重要研究意义，而且也是微、细观力学分析，特别是计算微观力学的研究内容。本文依据冶金物理学理论基础，简化材料微结构形成过程，把数学和几何学结合起来，提出了“随机投放，逐点扫描”构造材料微结构形态的方法，并将此方法的仿真结果进行统计分析，用材料物理概念予以检验，表明仿真结果不丢失晶粒形状、晶粒度等主要统计特征，与真实材料的微结构有良好的一致性。     

软材料粘接结构界面破坏研究综述

软材料已经在软机器人、生物医学及柔性电子等各个领域得到广泛的应用. 实际应用中, 软材料多需要粘附于不同类型的基底上, 与之共同组成工程构件进而实现特定的功能, 粘接界面性能对构件的结构完整性与功能可靠性起着关键性作用. 本文对目前软材料粘接结构界面破坏行为方面的研究进行了系统总结. 首先通过与传统粘接结构的对比, 指出了“软界面”与“软基体”两种软材料粘接结构界面破坏行为的独特性及其物理本质. 接着分别总结了“软界面”与“软基体”两种粘接结构界面破坏行为的实验表征方面的研究成果, 对界面及基体黏弹性耗散对界面破坏机理的影响分别进行了分析. 然后从理论角度, 介绍了针对两种软材料粘接结构界面破坏行为的理论分析方法, 并对已建立的相关理论模型进行了总结. 之后以内聚力模型方法为基础, 介绍了软材料粘接结构界面破坏行为数值模拟方面的相关研究进展. 最后基于已有的研究成果, 提出了目前研究所面临的挑战, 并对可能的软材料粘接结构界面破坏的未来研究方向进行了讨论和展望.      

超重力作用下软材料薄膜失稳的有限元分析

软材料在自然界和工业应用中无处不在，其显著特点是对外界刺激极其敏感，相对于传统材料其弹性模量更小，容易发生表面形态的失稳现象．现有研究主要把光、声、电等作为诱导材料失稳的因素进行研究，而重力往往作为常量考虑．本文通过有限元模拟，建立超重力作用下环向受限的圆柱状软材料薄膜失稳模型，探究了薄膜材料的密度、厚度、半径、剪切模量等材料和几何参数对失稳临界超重力和临界失稳模态的影响．结果表明，触发薄膜失稳的超重力随薄膜厚度和密度增大而减小，随剪切模量增大而增大，随着薄膜半径增大快速减小并迅速趋于常数．另外，当径厚比R/H较小时，无量纲临界超重力随着径厚比增大而单调减小，但当径厚比R/H大于3 时，此量为一个常数．超重力作用下软材料的临界失稳模态与密度、剪切模量等参数无关，随径厚比R/H增大，临界失稳模态波数增大、波长减小．     

消息与动态

<正> 虎克定律不适用于动态机械量的测量虎克定律只有在静态平衡时才成立,在真实固体材料的动态过程中并不成立.这是合肥智能所副研究员吴宏泽对300年前提出的虎克定律在应用范围上提出的最新见解.不少专家预测,吴宏泽的发现对于创立新的动态转矩测量技术有重大作用.在节约原材料、改进机械设计、提高生产效率、实现自动化上的影响更是难以估量的.     

消息与动态

虎克定律不适用于动态机械量的测量虎克定律只有在静态平衡时才成立,在真实固体材料的动态过程中并不成立.这是合肥智能所副研究员吴宏泽对300年前提出的虎克定律在应用范围上提出的最新见解.不少专家预测,吴宏泽的发现对于创立新的动态转矩测量技术有重大作用.在节约原材料、改进机械设计、提高生产效率、实现自动化上的影响更是难以估量的.     

双线性材料模型机械自紧厚壁圆筒的弹塑性分析

考虑了实际材料的应变硬化和Ｂａｕｓｃｈｉｎｇｅｒ效应，利用合理的简化假设、通过弹塑性分析，得到了计算机械自紧厚壁圆筒的应力、位移、过盈量与自紧度、残余胀大量和冲头推力等机械自紧技术的关键计算公式。本文的理论计算结果与实验值相符合。     

宇宙等离子体物理学简介

一、什么是宇宙等离子体物理学? 宇宙等离子体物理学是天体物理学中新兴的一门边缘学科,亦称等离子体天体物理学。欧洲空间研究学会主持召开的一次国际会议(1971年9月,意大利),就以“宇宙等离子体物理学”为名。宇宙等离子体物理学是由宇宙电动力学的研究领域扩充、发展而来。它以实验室发现的等离子体现象的自然规律为基础,结合各种天文观测工具,特别是射电望远镜和空间飞行器观测得到的资料,从事各类天体以及整个宇宙所发生的等离子体现象的规律的研究。它是近代科学技术发展的产物。随着受控热核研究的发展而成熟的等离子体物理学,给它提供了理论基础。空间技术的发展,使探索外层空间的研究和宇宙演化的研究进入一个新     

等离子体物理学和流体物理学的学科现状及其与其它学科的相互渗透

流体物理学研究的是液体和气体。等离子体物理学研究的是电离气体。人类是在其机体内外与空气和水的密切接触中生活的。研究液体和气体受力和运动的学科称为流体动力学(流体物理学或流体力学)。当液体加热时就变成气体;当气体进一步加热时,负电子受热而脱离正离子,于是就产生了“电离”气体或等离子体。对这种电离物质属性的研究称为等离子体物理学。在宇宙中除了在行星和气体云中的较小的但也是重要的部分外,几乎所有物质都以电离状态存在。我们的生活是浸没在流体之中,但在宇宙尺度上又被等离子体所包围。      

合理运用物理知识,提高体育运动认知——评《体育运动中的物理学》

正《体育运动中的物理学》是科学普及出版社出版的体育物理学教育普及类用书,该书详细介绍了常见运动中的所涵盖的物理学现象和内在物理学关系原理,可以作为当代体育运动教学中物理学关系理论的指导用书.作者在书中的开头以发问的形式,从日常体育运动中常见的多个体育运动现象入手,深入浅出地阐述了物理学对于体育运动训练研究的意义,体现了该书作者求真务实的著书态度.而在该书的正文部分,作者将多种物理学基本原理,如摩擦力学、离心现象、动量定理、伯努利方程、能量转换和力的相互作用等关系概念与对应的体育项     

二维和三维湍流的分形模型

<正> 1 引言 目前分形物体已广泛引入物理学和自然科学各种现象的分析中。湍流的几何形态特别需用“自相似”方法、而不是用“欧几里德”方法来研究。人们通常考虑的是均匀分形(即具有整体严格的膨胀不变性),但我们想引入自相似性仅在平均意义下保持的一个简单模型,     

金属板材冲压成型过程的有限单元法模拟

用有限单元法模拟了金属板材的冲压成型过程。在模拟过程中，应用了同时考虑了薄膜力和弯矩的板壳大变形理论，考虑了板材在塑性阶段各向异性的强化性质，考虑了模具和工件的接触和摩擦条件，分析了金属板在冲压过程中的屈曲现象，建立了增量形式的变分原理。弹塑性薄壳单元被引入，它的位移模式在变分的意义上满足单元边界上一阶导数连续的条件，并有足够的秩来适应单元的有限拉伸、转动和弯曲，计算中采用了罚函数方法，即在模具和工件的接触面上，模具的表面被假设为文克尔地基，采用了修正的库伦摩擦定律，迭代法被用来决定模具与工件的接触条件和金属板的塑性行为。本文最后提供了一个算例。     

相对论力学中普遍定律的实用判别法和协变集的实用构造法

 给出相对论力学中普遍定律的实用判别法和协变集的实用构造法， 还给出实现非普遍定律的“可导出性”的一种实用方法.     

虎克定律的一般形式 类电杨氏模量和类磁杨氏模量

原来形式的虎克定律 F=(Δl/l)AE 不满足于洛仑兹变换和力变换方程,这意味着虎克定律必须作修改,才能使它在洛仑兹变换下为不变.本文将弹性力与电磁力类比,提出了“类似洛仑兹力公式”形式的方程是改造虎克定律的可能途径.并通过力变换方程找到了虎克定律的一般形式,同时得到两个新的矢量“类电杨氏模量”和“类磁杨氏模量”.虎克定律的一般形式在低速(v<     

虎克定律的一般形式 类电杨氏模量和类磁杨氏模量

原来形式的虎克定律 F=(Δl/l)AE 不满足于洛仑兹变换和力变换方程,这意味着虎克定律必须作修改,才能使它在洛仑兹变换下为不变.本文将弹性力与电磁力类比,提出了“类似洛仑兹力公式”形式的方程是改造虎克定律的可能途径.并通过力变换方程找到了虎克定律的一般形式,同时得到两个新的矢量“类电杨氏模量”和“类磁杨氏模量”.虎克定律的一般形式在低速(v<相似文献   

非牛顿流体力学——对连续体方法的一个介绍

在经典力学中有两种最常用的变形体材料:服从虎克定律的固体和服从牛顿常粘度的液体.对许多材料来说,这两个定律已经能够描述它们的力学性能.但是,还有不少材料既不是虎克固体,也不是牛顿流体.这些材料同时具有固体和流体的性质,哪种性质为主决定于进行观察时间的长短以及材料变形的大小.这类材料中最有名的大概是糊涂腻子或者弹跳油灰了,它的松弛时 ...     

“超高速碰撞”专题出版前言

正超高速碰撞是指这样一类碰撞:碰撞所产生的冲击压强远远大于(弹靶)材料的强度。在超高速碰撞的最初阶段,材料的性态类似于可压缩流体,遵从流体力学定律。小天体对地球的撞击、空间碎片对航天器的撞击、动能武器对目标的撞击是典型的超高速碰撞现象。     

软岩的动态力学本构模型

利用分离式霍布金森压杆实验系统(SHPB)对2种典型的软岩砂质、泥岩进行动态力学性能测试, 测试的应力应变曲线表现出显著的应变硬化和塑性流动等复杂的动态力学特性。基于实验结果,在朱-王-唐 模型的基础上,并且考虑软岩本身结构缺陷的影响,建立了一种适应软岩材料的黏弹性统计损伤模型。该模 型由2个Maxwell体和1个损伤体并联组成,2个Maxwell体用来描述对软岩高分子材料的高低应变率响应 以及软岩材料在动载作用下的塑性变形特性,考虑软岩材料本身缺陷的影响,用一个损伤体代替朱-王-唐模 型中的非弹性弹簧。利用黏弹性统计损伤模型对不同应变率下软岩材料的动态应力应变曲线进行拟合,拟合 曲线与测试曲线一致性良好。