曲棍球运动物理性质的实验测定

本文对曲棍球运动中一些物理性质进行了实验测定,并给出了结果.主要包括有棍的质量、重心、转动惯量和撞击中心(即击球区和握棍区的关系问题),球的质量和直径,以及棍和球碰撞时的恢复系数等.这对今后曲棍球运动的深入研究,提供了定量的基础.另外在处理实验数据方面提出了一些适合于实际情况的修正公式.     

棒球棒动力学分析

通过建立有限元模型, 寻找棒球的击球最佳点与棒球棒固有频率、模态振型 之间的联系. 假定棒球棒模型采用的是线弹性材料, 并且边界条件为两端自由, 这与实际是 相符合的. 接着讨论了给球棒``软木化'(在球棒头部掏出一个圆柱空腔, 在里面塞入软木 或橡胶, 然后盖上木帽) , 或者采用金属球棒都能增加``最佳点'的效果. 最后又通过实验验 证了该模型的正确性.     

关于网球拍弦张力与击球速度关系的分析

对网球拍击球一瞬间的冲击过程，采用一种简化的力学模型建立起动力学方程，通过数学推演，详尽地分析了网球拍弦张力与击球速度分离时间、分离距离之间的关系，得出弦张力较小时易于得到较大的击球速度，且与此对应有较长的分离时间和较大的分离距离，反之亦然．还从运动实践上分析了合理选择弦张力的依据．     

球链中冲击扰动的传播

采用Hertz接触理论处理牛顿摆中球与球之间的相互接触,建立球链碰撞模型,观察到碰撞过程中类似孤立波的传播现象.为了便于处理"n对m"碰撞的计算,编写了带有GUI(graphic user interface)界面的计算程序,可以研究不同撞击球个数对撞击过程的影响,包括球心位置、球心速度以及相邻小球间的变形量与相互作用力随时间的变化规律.进一步比较了一维球链模型和三维有限元模型的结果,并实验观察了碰撞过程的细节,得到一致性结论.     

PROPAGATION OF IMPACT PULSE IN A CHAIN OF ELASTIC BALLS

采用Hertz 接触理论处理牛顿摆中球与球之间的相互接触,建立球链碰撞模型,观察到碰撞过程中类似孤立波的传播现象。为了便于处理“n 对m”碰撞的计算,编写了带有GUI (graphic user interface) 界面的计算程序,可以研究不同撞击球个数对撞击过程的影响,包括球心位置、球心速度以及相邻小球间的变形量与相互作用力随时间的变化规律。进一步比较了一维球链模型和三维有限元模型的结果,并实验观察了碰撞过程的细节,得到一致性结论。     

人工膝关节置换中的生物力学研究进展

膝关节是人全身最大最复杂的关节, 它的任何一个主要组成部分的损坏都会引起膝关节的反常运动, 久之软骨和半月板发生磨损、变性而形成骨性关节病, 从而影响人的日常生活. 通常采用的方法是进行膝关节矫形或置换, 对严重病变的膝关节, 则采用全膝置换手术.随着人工膝关节置换成为非常普遍的外科手术, 与膝关节假体相关的研究也越来越多的被人所关注. 从生物力学角度对人工膝关节假体的类型和材料、假体生物力学性能的理论和实验研究、骨重建的理论模型、骨整合的理论和实验、与理论和实验相关的有限元分析模型等几个主要方面进行了详尽的综述. 同时, 指出了人工膝关节置换和目前研究中存在的问题,并对其未来的发展方向进行了一定的预测.      

在实验模态分析中如何消除附加质量附加刚度对实模态参数的影响

本文讨论了在实验模态分析中如何消除附加质量和附加刚度对实模态参数影响的方法.为了验证方法的有效性,文中给出了算例和实际应用的例子.文末还讨论了输入数据的误差和输入模态的阶数对结果的影响.     

RP-3航空煤油点火特性研究

在预加热到135℃的激波管反射激波后5区,以点火过程中OH自由基在306.5nm处特征发射光谱强度的急剧变化作为点火发生的标志,进行了RP-3航空煤油点火特性的实验研究.实验温度范围为800～1450K,当量比为0.5,1,1.5,压力为0.05,0.1,0.2MPa,O₂的摩尔浓度为空气含量20%.实验获得了低压条件下（0.05,0.1,0.2MPa）RP-3航空煤油点火延时与点火温度﹑压力﹑当量比以及煤油和氧气浓度的依赖关系.将低压实验结果与高压（0.55,1.1,2.2MPa）条件下煤油点火特性进行了对比.结果显示,当量比对煤油点火特性的影响存在一个临界温度.在临界温度以上的高温区,煤油点火延时随当量比增加而增长;在临界温度以下的低温区,煤油点火延时随当量比增加而缩短;这一临界温度随点火压力的降低而升高.采用3种煤油燃烧反应动力学机理对煤油点火过程进行了动力学数值模拟,并与实验结果进行了对比.结果显示,Honnet等提出的煤油反应机理在高压（2.2MPa）下与实验结果吻合得很好,而在低压下有一些差异.对不同压力条件下的点火过程进行敏感度分析表明,三体反应H+O₂+M=HO₂+M在高压时对煤油点火起轻微抑制作用,而在低压时对煤油点火起促进作用.      

实验力学可以在国民经济建设中发挥重要的作用——实验力学在重大工程建设中的应用

本文以若干实例说明实验力学学科在国民经济中的作用.实验力学工作者应努力适应国民经济发展的需要,改进实验技术,开拓新的方法,为经济建设作出更大页献.     

B炸药爆炸过程中电磁辐射研究

炸药爆炸过程中产生明显的电磁辐射干扰在很多领域引起了重视, 爆炸产生电磁辐射的机理和理论模型都不成熟, 实验仍然是研究这一现象的重要手段. 本文设计了不同质量的B炸药爆炸电磁辐射实验, 测量了爆炸整个过程中不同时刻的电磁辐射信号. 通过小波分析方法对实测信号进行处理, 得到真实信号和信号的时频特点, 小波分析得到真实信号的频谱主要分布在0$\sim$50 kHz. 利用自主开发的EXPLOSION-3D软件对实验工况进行数值模拟, 得到爆炸过程不同时刻流场的特点. 对比实验结果和数值模拟结果得出: 第一个脉冲信号是由B炸药爆轰产生的高温高压等离子体直接产生的电磁脉冲; 第二个脉冲信号是由地面反射的冲击波追上前沿冲击波, 空气冲击波阵面处形成的等离子体产生的电磁脉冲; 第三个脉冲信号是冲击波撞击测量线圈引起的无效信号. 其中, 第一个电磁脉冲幅值与当量的1/3次方基本呈线性关系, 其到达时间对炸药药量不敏感; 第二个电磁脉冲出现的时间与炸药的当量成指数关系, 药量越大, 出现时间越晚. 通过对第二个脉冲信号的分析, 得出了冲击波反射形成电磁脉冲信号时的爆炸波流场特征, 为后续相关理论机理研究提供了验证数据.      

Interval,ellipsoidal, and super-ellipsoidal calculi for experimental and theoretical treatment of uncertainty: Which one ought to be preferred?

In this study we compare three calculi listed in the title for analysis of structures involving uncertainty. The main idea is based on the consideration that the maximum structural response predicted by the preferred theory ought to be minimal, and the minimum structural response predicted by the preferred theory ought to be maximal, to constitute a lower overestimation. We present analytic results that allow one to calculate the structural response via the interval, ellipsoidal or super-ellipsoidal calculus. We provide several examples of truss structures and illustrate that in different situations, depending on the available data, one of these calculi ought to be preferred. Conclusion is made on the preferable approach to be the super-ellipsoidal calculus.     

Spectral Response of a Stochastic Oscillator under Impacts

An approximate analytical procedure is presented to estimate theresponse spectrum of an oscillator with elastic impacts under a Gaussian whitenoise excitation. The proposed approach is based on a perturbation analysis ofthe problem and on the use of the stochastic averaging principle. The basicidea is to replace the initial system by a more regular system obtained byapproximating the nonlinear restoring force by a Chebychev polynomial, and thento construct for this regular system two approximations: one for the flowand one for the stationary distribution of the response amplitude. Ananalytical approximation of the response spectrum can then be derived fromthese results. Predictions from this analytical approximation are compared with corresponding digital simulation estimates and with the ones obtained from theconventional equivalent linearization method.     

基于小波分析的陀螺漂移趋势项提取

利用Ｄｅｂｅｃｈｉｅｓ 正交小波基,经过多尺度变换能够将一个序列分解成平滑的基本趋势序列和局部的变化细节序列。本文借助多尺度信号分解理论,提出了一种基于小波分析的信号特征提取算法。仿真结果表明利用该算法能够有效地对信号进行趋势估计。最后,本文将该算法应用于液浮陀螺移信号的试验建模中,实现了陀螺漂移信号的趋势项提取。     

Post-buckling analysis of a thin stiffened plate with uncertain initial deflection via interval analysis

The post-buckling behavior of the thin stiffened plates with uncertain initial deflection under uni-direction compression load is investigated based on Von-Karman large deflection theory. The uncertain initial deflections are considered to be unknown except that they belong to a given set in the interval range. Interval analysis model for computing the bounds of curves of the post-buckling deflection versus load of the plate is presented. Interval analysis model is compared with the stochastic model, which is taken as the benchmarks of accuracy for judgment. The results indicate that the non-probabilistic and stochastic methods will produce similar results for a large deviation of uncertainty. If the probabilistic information is unavailable, one should not propose the probabilistic method based on an arbitrary assumption on the distribution of the deflection coefficients. Rather, one should use the non-probabilistic method to uncertainty.     

一种新的磨粒图像特征参数

探讨了小波分析在磨粒图像处理中的应用 ,提出了基于磨粒图像统计特征的粒度参数概念 .利用小波分解对磨粒图像进行分解 ,然后对分解的图像进行统计分析 ,实现磨粒图像的特征提取 .结果表明 ,粒度参数可以作为磨粒图像的综合特征参数     

热应力作用下结构声-振耦合响应数值分析

考察飞行器结构热应力对结构及其内声腔声-振耦合特性的影响,建立考虑热应力因素的声-振耦合动力学有限元方程,对一个典型飞行器结构考虑热应力时的声-振耦合动力学响应进行分析。计算结果表明,热应力的存在对耦合模型的固有频率影响较小,受热应力影响较大的区域主要集中在机头及机身等部位,其固有振动特性有较明显的变化。通过对比结构加速度与内声腔声压级的响应结果发现,热应力的影响主要表现为系统响应幅值及峰值位置的改变。     

On the deformation and fracture of porous materials

The constitutive behavior of porous materials (including the yield loci, the void growth rate, the macro stress-strain relation and the strain to localization instability) is examined based on the lower bound approach proposed by the present authors. These results are then compared with the experimental and the finite element results as well as those predicted by Gurson's equations. Emphasis is placed on approaching the real behavior from the upper and the lower bound analysis. Calculation is also made on the influence of void nucleation on the critical strain to instability and a modified strain-controlled nucleation criterion is proposed. Finally the instability and fracture of AISI4340 steel in plane strain tension is examined and comparison is made between theoretical and experimental results.     

数值分析模拟开挖卸荷变形的误差分析探讨

岩土体本身的复杂性使岩土开挖变形的数值模拟分析结果与实际有一定的误差。分析产生误差的因素,探讨各误差因素对模拟结果的影响及减小误差的方法,从而可以判断和提高数值模拟结果的准确性。     

A non‐linear coupled fluid–structure aeroelastic analysis of a slender bridge deck

This paper presents a new numerical methodology for the integral aeroelastic instability analysis of slender structures, based on the appropriate conjugation of an algorithm for dynamic and geometrically non‐linear analysis of structures based on the finite element method with another algorithm of computational fluid dynamics (Finite volume method). It is considered a viscous incompressible unsteady turbulent bidimensional air flow solved on a structured control volume mesh. The computer code developed on the basis of this methodology is applied to the aeroelastic study of a simply supported slender bridge deck in order to find out the critical wind velocity leading to instability. Some of the most significant results associated with the analysis of the corresponding aeroelastic behaviour are presented. Copyright 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

捷联惯性导航减振系统研究

一本文研究车载捷联惯性导航系统的减振问题。对减振系统的设计、减振器的选型与安装等方面进行了讨论，提出减振系统性能测试和数据处理方法，给出了实验结果。分析振动对仪表测试误差和导航计算误差的影响，并提出了减小误差的措施。