涡和偶极子分布等价性定理的一个简捷证明

<正> 在流体力学和空气动力学的研究生及本科生的教学中,都十分需要涡和偶极子分布的诱导速度场的等价性证明.从作者多年的教学实践看,仅叙述此定理而不作解析证明,将在一定程度上影响学生对这一基本而重要的问题的理解与掌握,从而在他们以后的工     

航空专业研究生课《飞机结构强度》教学改革探析

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.     

同伴教学法在基础力学教学的应用

基础力学是工程类专业的基础必修课,在大学工科类专业学习中举足轻重.由于教学工作量的繁重和学时紧张,很多高校的基础力学课程不得不采用教师全课堂讲述式的大班制.因此,学生对力学概念理解不够准确、记忆不够深是基础力学学习较为普遍的问题.同伴教学法变传统单一的讲授为基于剖析概念的自主学习和合作探究,在大班课堂教学中构建了一种学生自主学习、合作学习、学生互动、师生互动的创新教学模式.本文介绍了同伴教学法的具体内容,并从必要性、可行性及应用实例等方面分析其在基础力学教学中的应用.     

振动力学课程教学改革与实践探讨

本科教育是高等教育的基石,侧重于专业基础理论知识的学习,相比研究生阶段容易忽视对学生创新能力的培养及创新实践的指导.为了提升中南大学工程力学专业本科生创新思维能力,对《振动力学》课程的教学体系内容、教学手段和教学方法等方面进行了综合改革与实践探讨,在加强理论学习的同时,着重培养学生的创新思维能力,努力培养高素质创新型力学人才.     

轨道力学问题导向式教学培养轨道设计能力的实践

结合具有航天任务背景的轨道设计问题,开展问题导向式教学,激发学生主动学习热情,让学生在动手实践中学习基于轨道力学理论知识的轨道设计方法,是培养学生轨道设计能力的有效途径。本文介绍了对轨道力学问题导向式教学的措施,以及逐步培养学生轨道设计能力的轨道设计问题案例。选取的轨道设计问题与教学过程中的理论知识紧密联系,循序渐进,适合学生动手编程实践。在初步教学实践中取得了良好的教学效果。     

计算力学课程体系建设与思考————- 基于调查问卷分析

 通过对部分力学专业本科生和研究生的问卷调查, 了解学生对计算力学相关 方法与知识的掌握与使用情况, 并结合对学生相关调查现状分析的基础上, 探讨了计算 力学课程的内容与模式. 结合计算力学系列课程的开设与实践, 阐述了计算力学课程体系建 设与改革的一些思想和做法.     

关于理论力学概念教学模式的一些思考

 通过对理论力学中基本概念的分析与总结, 探讨了如何利用概念教学进行教学方法的研 究, 引导学生通过概念建立力学模型, 进行问题的分析和求解, 提高学生的工程师素质. 对概念教学模式的探讨也为提高课堂教学质量和教学水平提供一些思路和参考.     

基于代数系统的力学辅助教学与个性化培养

分析工程力学的课程特点,论述交互式动态辅助教学和学生个性化培养的必要性.利用计算机代数系统实现习题的动态生成和计算,使教师把教学重点投入到力学模型分析和结果评判上,增强课堂内容的动态交互性.学生根据自己的学习状况,设置合适的难度系数和题型,由系统生成习题并引导学生求解.不同难度和类型的习题可满足不同层次学生的需求,实现个性化培养.     

理论力学课程中3W1H教学法的应用

理论力学作为高等工程类专业技术基础课程,以理论分析为基础,充分培养学生理论与实际相结合的分析问题与解决问题的能力.本文结合自身教学实践和体会,给出了在理论力学课程中3W1H教学法的实施过程和应用方案,该教学法的应用对于启迪学生思维,引导学生进行力学问题分析和求解,提高学生的学习能力和工程实践应用能力具有良好效果和借鉴作用.     

用"建构" 学习的观点进行力学教学

用"建构学习"的观点进行力学教学,对教学知识点进行建构分类.强调两类知识的结合,尤其是第二类知识的运用,强调学生解决问题而不仅仅在于解题,选择合适的问题作为知识获得过程的载体,增强对知识获得过程的体验,使学生的知识水平和能力水平都得到提高.     

PBL节点初始平动刚度计算及设计参数优化

为研究钢桁腹混凝土组合箱梁中PBL(Perfobond Leiste)节点的初始平动刚度及其影响因素,首先基于组件法,运用卡氏第二定理推导出考虑了开孔钢板与混凝土间的界面剪切力和混凝土榫贡献的PBL节点的初始平动刚度表达式,其次以某工程实例为背景,结合有限元模型验证所推公式的合理性;在此基础上分析了混凝土强度、腹杆直径、腹杆壁厚、开孔钢板开孔孔径和开孔钢板厚度等构造参数对初始平动刚度的影响,并利用正交分析法对以上5个参数进行优化组合。研究结果表明,本文方法计算的PBL节点初始平动刚度结果与有限元计算结果间的误差在8.0%以内;相较运用解三角形计算腹杆平动位移的方法,采用卡氏第二定理不仅可以简化计算,还可以减小解三角形过程中因多次计算变形带来的误差累积;腹杆刚度对PBL节点整体平动刚度的贡献最大,可达到82.5%;保持原设中的混凝土强度不变,将腹杆直径增加20 mm,将钢腹杆壁厚增加4 mm,将开孔钢板开孔孔径增加4 mm,将开孔钢板厚度增加4 mm,可以将PBL节点理论初始平动刚度提高约25.7%。     

间隙元在钻柱瞬态动力学分析中的应用

为了描述钻柱与井壁的随机碰撞接触状态，本文构造了动力间隙元，并推导了动力间隙元的相对压缩量和迭代求解格式。把动力间隙元与梁单元相结合，采用Newmark直接积分法和冲量定理，进行了钻柱碰撞接触非线性瞬态动力学分析。经工程应用表明，构造的动力间隙元能够描述钻柱的碰撞接触状态，所设计的偏心防斜钻具已在大庆油田得到应用，取得了明显的经济和社会效益。     

长中半径水平井钻柱接触摩擦阻力分析

用整体钻柱静力模型和间隙元法,分析了长中半径水平井钻柱的接触非线性问题,算出了钻柱与井壁接触摩擦阻力的分布,为水平井井眼轨道设计和施工提供了重要参数。     

井筒内旋转管柱动力学分析

井筒内细长管柱是石油工程中特有结构，考虑旋转管柱可能在任意井深和井眼圆周方向上与井筒产生随机碰撞接触，建立了旋转管柱动力学模型，并采用动力间隙元和空间梁单元、Newmark法进行动力学分析．经B3-4-P31等井的应用表明，该方法所设计的抽油杆柱能够在井下安全可靠工作，避免了抽油杆柱发生脱断、偏磨事故．     

A CFD study of the interaction of oscillatory flows with a pair of side-by-side cylinders

The behavior of vortices induced by a pair of side-by-side square cylinders in an oscillating flow is investigated using an in-house numerical model. The study is carried out for various Keulegan–Carpenter numbers, Reynolds numbers, and cylinder gap spacings. For an oscillating flow past a pair of side-by-side cylinders, the gap ratio plays a vital role in the flow pattern. A jet-like structure is observed when fluid flows through the gap. Moreover, the gap promotes the earlier appearance of asymmetric vortex shedding. In-line force and lift force coefficients of two square cylinders are analyzed using spectral analysis. An autocorrelation function is used to determine the relation between flow patterns around two cylinders. These results demonstrate the transition of the flow field from the periodic state to the chaotic state.     

柔性钙钛矿太阳能电池机械稳定性研究进展

钙钛矿太阳能电池凭借其低成本、高效能等优点近期备受科研领域的关注, 其光电转换效率已从初始的3.8%迅速提高到25.5%. 其中沉积于聚合物衬底的柔性钙钛矿太阳能电池相比刚性钙钛矿太阳能电池具有质量小、易弯曲等特点, 更适用于实际生产生活. 然而, 其光伏性能相比于刚性钙钛矿太阳能电池还存在一定的差距, 同时柔性电池在较大变形下的机械稳定性问题是影响其投入商业使用的主要瓶颈. 本文综述了近年来国内外科研团队在提升柔性钙钛矿太阳能电池机械稳定性方面的研究成果, 并从材料调控与结构创新两个方面进行了总结概述, 为柔性钙钛矿太阳能电池机械稳定性和综合效率的进一步提升提供了参考与建议. 此外, 针对柔性钙钛矿太阳能电池的创新发展与应用拓展, 简述了基于柔性钙钛矿太阳能电池的集能、储能、传感一体化柔性器件的研究现状与发展前景.      

关于平面三角桁架结构小变形假设适用范围的讨论

在平面三角桁架结构的教学过程中,对于微小变形情况,使用材料力学中的小变形假设可用切线代替圆弧简化求解过程,在一定程度上满足工程实际的需求。在教学实践中发现,学生对于这种情况下小变形假设的适用范围缺乏具体的认识,对其适用范围理解尚不深入。本文以平面三角桁架结构为例,利用理论推导和有限元分析,通过具体算例定量地给出了典型结构的小变形假设适用的范围,并分析了其失效的原因。推导过程和分析方法具有可推广的一般性,便于帮助学生理解材料力学假设在工程实践中的应用,具有一定的工程应用价值和教学实践意义。     

Electroelastic gap waves between dissimilar piezoelectric materials in different classes of symmetry

Shear surface waves guided by a gap between dissimilar piezoelectric half-spaces that belong to different classes of material symmetry are systematically investigated. It is shown that at most two surface waves can be guided by the structure. Equations for calculating surface wave velocities of propagation and corresponding existence conditions are obtained in closed form. For some special cases, surface wave velocities are derived explicitly. It is shown that despite the presence of a characteristic length in the problem (that is, the gap width) a non-dispersive surface wave independent of the wavelength and gap width can be guided by the structure. Electroelastic wave components and existence conditions of this non-dispersive wave are obtained. It is demonstrated that both the gap width and the dielectric permittivity of the gap have significant influences on the dynamic behaviour of the structure so that even small gaps cannot always be simplified and modelled as permeable, impermeable or absorbent with infinitesimal width.     

Evolution of the Flow Structure in the Gap and Near Wake of Two Tandem Cylinders in the AG Regime

Fluid Dynamics - A high-order discontinuous Galerkin method is employed to study the evolution of the flow structure in the gap and near wake of two tandem cylinders in the alternating in the gap...     

Vibration band gap properties of periodic Mindlin plate structure using the spectral element method

In this paper, vibration band gap properties of periodic Mindlin plate structure with two simply supported opposite edges are studied using the spectral element method (SEM). Based on the Mindlin plate theory (MPT), the spectral Mindlin plate stiffness matrix is deduced. The spectral equation of the whole periodic structure is further established. Frequency responses are calculated by the spectral equations to illustrate band gap properties. Compared with the results based on the classic plate theory (CPT), the effects of the shear and rotary inertia on the band gap properties are analyzed. The results are also compared with those calculated by the finite element method (FEM). It can be observed that the SEM is more accurate in high frequency ranges. Furthermore, the influences of the material properties and structure dimension on the band gap behaviors are investigated.