近十年来岩石(工程)强度理论的发展

判断材料或工程结构物的组成体在荷载所产生的应力作用下是否具有足够的强度或抗变形能力,这是强度理论的主要任务.古典的力学强度理论,由于其所依据的是一些简单试验的结果和某些简化的假定,往往使得它们的应用具有某些局限性.现代测试技术的巨大进步,特别是关于材料破坏机理所作的大量试验研究工作,使得人们对材料破坏状态的认识进一步深化,深感过去那些单独考虑变形和应力或应力的组合而建立的强度条件具有太多的不充分性和局限性,于是提出了一些描述破坏的新观点,这些工作丰富和发展了传统的力学强度理论.这些理论的崭新的观点,广阔的探索领域以及良好的实践效果吸引着许多人的兴趣.本文的目的即是从工程应用的角度,对岩石强度理论的新发展作概括性的评述.     

基于模糊事件概率理论的模糊可靠性分析通用方法

讨论了从已知的模糊信息的隶属函数,确定模糊失效事件的隶属函数的方法,以便能利用模糊事件概率理论进行模糊可靠性分析,给出模糊可靠性分析通用而统一的方法;并给出了强度为几种常用模糊分布时,所确定的模糊失效事件的隶属函数的具体表达式,分析了模糊失效事件的隶属函数的曲线特性。由于获得的模糊失效事件的隶属函数的形式比较复杂,用模糊事件概率理论进行模糊可靠性分析时,不可能得到计算模糊失效事件概率的解析式,因此通过仿真所确定的模糊失效事件的隶属函数的数学期望的方法,估计模糊失效事件的发生概率。本文讨论的通过确定模糊事件的隶属函数,用模糊事件概率理论进行模糊可靠性分析的方法具有普遍意义。     

金属粉末冶金抗摩复合材料研制方面的成就

对摩擦部件材料的要求 现代机器制造业和运输业的发展是与摩擦部件的运转速度和载荷容量的提高联系在一起的。对抗摩材料的要求是由它的工作条件决定的,并在广阔的范围内变化着。但是,存在着一系列对所有抗摩材料都必须共同具备的要求,这些共同的要求就是:尽可能低的摩擦系数和高的耐磨性;最优化的整体和表面强度,这种强度使表面层的高强度与能够有效磨合相结合;足够高的韧性以尽可能排除脆性破坏;高的抗疲劳强度;在材料的工作表面上形成能防止咬粘的二次结构层的能力;相当高的导热性和最佳的热胀系数;     

激光陀螺漂移的研究方法（二）

在研究环形激光陀螺的漂移时,通常文献的分析方法存在诸多矛盾.针对这种研究方法的不合理性,提出用阻尼振荡的方法来研究陀螺的漂移,属原创性革新.用阻尼振荡的频域表达式,加上采样量化噪声的频域表达式,作为噪声的功率谱密度,计算得到噪声的经典方差和Allan方差.此方差包含了所有可能的阻尼振荡效应的方差,用严格的公式计算是复杂的,实际计算时可根据具体情形作可行的近似,从而得到简单可用的激光陀螺的噪声的时域表达式.假设激光陀螺中存在的噪声由各种阻尼振荡组成,符合自然界的普遍规律,更主要的是,该假设得到了实验的验证,逻辑自洽,彻底地解决了通常文献的分析方法存在的矛盾.因此,用阻尼振荡的方法来研究激光陀螺漂移是合理的.     

用能量最大准则确定VITA法的平均周期

引入了子波变换的方法来确定检测壁湍流猝发事件的VITA法的短时间平均周期T。为了确定VITA法的短时间平均周期T,用子波变换对热膜测速仪测量得到的湍流边界层近壁区域的流向脉动速度的时间序列进行了分解,分解在时域和频域同时进行,根据每一个尺度的子波系数的模的平方在时域的积分得到壁湍流每一个尺度的脉动动能随尺度的分布,用能量最大准则确定与壁湍流猝发事件的时间尺度对应的能量最大的尺度,该尺度也就是VITA法的短时间平均周期T。     

谈力的功的定义

已刊登的几篇关于讨论力的功的定义的文章中,关于功的定义是准确的,严格的,完整的,并不需要作补充或修正.但如果把功的定义改为     

国际力学中心简介

在意大利风光明媚的威尼靳城北面约一百二个公里的地方,是一个约有十万居民的历史悠久的美丽的小城市乌迪内。国际力学中心就座落在它的市中心的原托尔索宫。在这座两层楼的相当富丽堂皇的建筑内,有两个小型的设备很好的报     

瑞利数对行波对流缺陷特性的影响

通过流体力学方程的数值模拟,研究了瑞利数对分离比ψ=-0.6的混合流体行波对流缺陷结构的影响。结果表明:对于给定的相对瑞利数r,缺陷的出现是间歇性的,缺陷出现的位置固定,缺陷出现的周期保持为常数;对于不同的r,缺陷形成时滚动的分裂是不对称的,可以在原滚动的上方也可以在原滚动的下方形成一个新的滚动,从而形成缺陷,缺陷出现的位置基本稳定在腔体的中部,缺陷出现周期随着r的增加而增加;在具有缺陷的行波存在的下限附近,缺陷出现周期减小得较快;在具有缺陷的行波存在的上限附近,缺陷出现周期增加得较快。有缺陷和无缺陷的行波的对流垂直流速最大值δwmax都随着时间在周期变化,但规律是不同的。具有缺陷的行波中,垂直流速最大值δwmax的周期代表缺陷出现的周期;在无缺陷的行波中,垂直流速最大值δwmax的周期代表行波的周期。     

应用于弹性问题的重心坐标有限元法

通过几何的方法构造了在任意多边形上的具有重心型格式的平均值插值函数,并利用Galerkin法提出了应用于弹性问题的重心坐标有限元法.重心坐标有限元法的插值函数在多边形单元间是协调的,能够方便的施加本质边界条件.重心坐标有限元法的插值函数对于不同边数的多边形单元具有统一的表达形式,编程实现简便易行,能够方便的应用于复杂几何区域的求解.通过重心坐标有限元法分别进行了小片试验、悬臂梁和复合材料的有效模量的数值模拟.小片试验的计算精度达到了机器精度;悬臂梁的计算结果与解析解的吻合程度较高;复合材料的有效模量的数值模拟结果与传统有限元和解析解吻合得较好,变化趋势合理.     

断裂力学判据的评述

从Inglis 和Griffith 的著名论文到Irwin 和Rice 等的奠基性贡献,对断裂力学中的线弹性断裂力学的K判据,界面断裂力学的G判据,和弹塑性断裂力学的J 判据作了扼要的综述. 介绍了在界面断裂力学G判据的基础上提出的界面断裂力学的K判据,以说明断裂力学的判据存在改进的可能性. 在综述中归纳出断裂力学判据中目前还没有较好解决的几个问题. 在总结以往断裂力学研究经验的基础上,指出裂纹端应力奇异性的源是对断裂力学判据存在的问题作进一步研究的切入点. 探讨了裂纹端应变间断的奇点是裂纹端应力奇异性的源的问题,从而对裂纹端应力强度因子的物理意义进行了讨论. 最后,阐述了进行可靠的裂纹端应力场的弹塑性分析是改进弹塑性断裂力学判据的关键,而进行可靠的裂纹端应力场的弹塑性分析的前提是要通过裂纹端应力奇异性的源的研究来获得作用在裂纹端的造成裂纹端应变间断的有限值应力.      

基于拓扑优化的均匀磁场励磁结构设计方法

在一定限度的空间内设计励磁结构以使在所需要的区域内产生足够强度和均匀度的磁场,是实现重要的医学诊断设备设计的关键。本文基于拓扑优化方法,建立了能够产生均匀磁场的核磁共振成像仪器中超导励磁线圈空间排布形式的优化设计方法。以励磁线圈在给定区域内的分布参数为设计变量,以在所需区域内磁场的均方差为均匀性描述指标,建立了包含线圈体积和磁场强度要求的均匀磁场设计优化问题的数学模型。基于所建立的优化模型,给出了具体的均匀磁场的励磁结构设计方案。该设计方案的仿真分析,验证了磁场的均匀性以及所建立的方法的有效性。     

PTFE基复合材料磨损机理的研究

通过用几种无机物及不同硬度的金属网填充的聚四氟乙烯(PTFE)基复合材料的磨损性能研究,认为填料减磨的主要机理是由其在摩擦界面上支承载荷的结果。对金属对偶表面上转移膜的俄歇(AES)深度剖析表明,不锈钢丝网填充PTFE基复合材料形成的转移膜的厚度要比用铜网填充的复合材料形成的薄得多。用不锈钢网和无机物共同填充的复合材料的磨损比纯无机物填充的复合材料的低得多。还根据电子显微镜观察结果对磨屑的形成过程进行了探讨。     

含慢变参数的非线性振动系统的振动特性

慢变参数的振动系统一类典型的非线性系统，工程上的许多振动都于这一类，由于慢变系统的质量、刚度、干扰力等参数是随机时间缓慢的，另一般的参变系统有本质的不同，因此需根据咖以研究。本文讨论了慢变系统的分析方法。同时结合提升机罐笼与钢丝强组成的系统和慢变刚度的转子系统对自汉的和非自治的慢变系统的的夺动特性进行了研究，提出育夺区时的振幅的具体方法。     

马尔可夫链在冗余系统可靠度求解中的应用

求解了单支光纤陀螺失效率取不同值时系统可靠度随时间的变化曲线,并分析了冗余系统可靠度曲线的意义,为光纤陀螺惯性测量冗余系统的可靠性研究提供了重要的信息,并为冗余系统的费效比计算提供了可信的依据。对组成系统的器件进行冗余是提高系统可靠性的一种常用方法,定量研究复杂冗余系统的冗余关系和求解系统的可靠度是极其困难的,马尔可夫模型是一种有效的方法。分析和确定了一个复杂的光纤陀螺惯性测量冗余系统的冗余关系,介绍了马尔可夫模型的基本原理,讨论了冗余系统应用马尔可夫模型的条件,应用马尔可夫模型建立了冗余系统的状态转移图和状态转移矩阵,最后给出了冗余系统可靠度的解析表达式,定量求解了冗余系统的可靠度。     

变幅载荷下挤压强化增益的可靠性分析

1.引言航空结构设计的根本目的在于保证结构的可靠性,或者在保证可靠性的前提下使结构更优化.目前在我国的航空工业中,考虑概率因素为基础的结构设计问题已引起了广泛的兴趣.由于疲劳的统计性质,对于承受疲劳载荷的结构,失效概率的研究是不可缺少的.对于一个结构疲劳可靠性的估价取决于它的设计需要,如果一个结构需要安全地使用一段规定的期限而不检修,那么它必须在整个使用期间保持容许的低的失效概率.本文利用条件概率(即事件A 发生的条件下,事件B 发生的概率.)的概念,导出了一个变幅程序块谱作用下构件疲劳寿命的可靠性分析方法,完善了Miner 法则应用的局限性及不足,使得疲劳试验及分析的结果更具说服力.2.累积损伤计算的Miner 法则     

考虑应变硬化效应的简支梁后屈服性质

本文对于线性应变硬化刚塑性材料构成的矩形截面简支梁在中央集中载荷作用下的载椅——挠度关系进行了研究。文中不仅考虑了应变硬化效应使梁的极限弯矩增大的作用,而且还考虑了由于应变硬化而引起的塑性区的扩展所致的挠度改变对于梁的束载雄力的影响。研究表明:不仅仅材料的应变硬化特性对于梁在屈服后的承载能力有显著的影响,梁的几何特征长细比也对梁在屈服后的承载能力有显著的影响。     

一阶无穷小位移机构的刚化判定

一阶无穷小位移机构是一类具有机构性能的特殊的新型空间结构,从工程结构的角度考虑,只有能够清除机构性而获得几何刚度的体系才是可承载的结构体系。一阶无穷小位移机构的几何刚度的获得是通过体系的相对机构位移而获得的,这与传统结构的几何刚度的概念是完全不同的。因此,研究一阶无穷小位移机构的刚化问题是非常重要的。Maxwell准则只从体系的拓扑关系来考虑体系的几何稳定性,这显然不能应用于一阶无穷小位移机构的刚化判定问题。本文基于矩阵向量空间分解的理论和一阶无穷小位移机构的概念。在体系的平衡矩阵引入了边界条件,对一阶无穷小位移机构的刚化判定问题进行了分析,运用功能原理给出了一阶无穷小位移机构刚化的等价条件和判定方法。通过几个数值算例验证了本文结论和方法是正确的、可靠的。     

90年代的复合材料

复合材料有两种本质上不同的类型。①为得到独特的综合性能(通常为力学性能)而制造的复合材料;②为易于制造而形成的复合材料.①的原型是纤维复合材料或层合复合材料.本文将综述可得到的性能,讨论组分的尺寸所引起的有趣效应,其中值得注意的是裂纹止裂和薄膜效应.②的例子是聚合物-聚合物复合材料以及形成陶瓷和高强金属的某些工艺.①和②的共同的例子是控制了热导率的复合材料.     

任意截面的弯曲进气道内流场的近似计算

本文应用摄动法给出了任意截面的弯曲进气道内流场的近似计算方法.进气道内的气体假设是可压缩的无粘性有势流动.进气道的轴线假设是任意的平面曲线,而且截面的形状也可以是任意的.同时还要求进气道的几何形状是细长的,即横截面方向的尺度要比其轴线的曲率半径小得多,而且截面积的大小及形状沿轴线方向的变化是缓慢的.近似解的结果表明,截面积形心处的轴向速度等于按一元流关系算出的值,而非形心处的轴向速度则和该点至轴线曲率中心处的距离成反比.横截面上的速度分量可分解为代表截面积的大小变化和形状变化的两部分,其中代表面积大小变化部分的速度分量由文中的简单公式给出,求形状变化部分的速度分量相当于求解一个平面调和函数的Neumann边值问题.     

含悬浮颗粒油液中粘度的影响分析

油液中所含颗粒物不利于设备的安全运行。根据油液中颗粒物尺寸较小、较稀的特性,利用悬浮流的理论建立了含悬浮颗粒油液的混合物模型,通过特征线法数值求解,并与SRC实验数据比较,验证了所建模型的有效性;利用该模型对不同油液粘度的悬浮流中各相的动态特征进行了分析。结果表明:油液的速度、压力的跃变幅值随着粘度的增大呈现较微弱的增大,悬浮颗粒的速度和浓度则随着粘度的增大而增大;悬浮流中各相发生跃变的时刻在管路的不同区段而不同,在管路的始端、中段、末端分别为T/4(T为脉动周期)的奇数倍、T/8的奇数倍、T/4的偶数倍时刻;悬浮颗粒对油液具有较好的跟随性,颗粒的速度和浓度分布分别受到油液速度和压力的影响。