基于Lord-Shulman理论的热弹性波在偶应力三明治固体中的反射和透射

在温度急剧变化、短时间极速加热等极端情况下，基于Fourier定律的热流矢量与温度梯度成正比关系的经典热传导理论不能准确描述其物理过程．经典热弹性理论的热传导方程是抛物型的，而广义热弹性理论包含双曲型方程，热将以具有有限传播速度的波动形式传播．本文基于Lord-Shulman广义热弹性理论和修正偶应力弹性理论，得到在偶应力热弹性固体中四种色散波，研究热弹性波的传播和在偶应力固体三明治结构中的反射透射问题，重点研究横波入射时偶应力参数和热弛豫时间对各种热弹性耦合波反射透射系数的影响．     

热冲击下物性与温度相关性对热弹性响应的渐进分析

计及材料物性与温度的相关性，基于Green-Naghdi能量无耗散广义热弹性理论(G-N II理论)，对热冲击下具有变物性特征材料的热弹性响应进行了求解分析。借助Laplace正、反变换技术以及Krichhoff变换，在热物性参数随真实温度呈线性规律的前提下，推导了半无限大体受热冲击作用时热弹性响应的解析表达式，通过求解分析，得到了热冲击下热波、热弹性波的传播规律，位移场、温度场以及应力场的分布情况，以及物性随温度相关性对热弹性响应的影响效果。结果表明：当考虑材料物性随温度的变化时，热波、热弹性波的传播以及各物理场的分布均受到不同程度的影响，且物性随温度相关性对热弹性响应的作用效果将受到材料热-力耦合特性的影响。     

热释电材料问题的通解与界面裂纹

该文讨论了热释电材料中的热弹性问题的一般解，进而求解了共线界面裂纹问题．利用Ｓｔｒｏｈ方法，把热释电材料的热弹性界面裂纹问题化为一向量形式的Ｈｉｌｂｅｒｔ问题，求出这一Ｈｉｌｂｅｒｔ问题的通解，进而求得了热释电材料热弹性界面裂纹的闭合解，得到了温度、热流、位移、电势、应力和电位移的全场解，得到了裂纹张开位移及电势差的精确表达式．在此基础上，还求得了均匀热释电体中单个热弹性裂纹裂尖场，单个界面裂纹裂尖场以及点热源与界面裂纹的作用．此外，该文还对界面裂纹顶点附近的端部场作了渐近分析．     

不同理论下广义压电热弹性问题的有限元求解

基于G-L和L-S广义压电热弹性理论研究了无限大厚压电板在上下表面受到条带状热冲击时的广义压电热弹性问题。在时间非常短的情况下，为避免积分变换求解带来的精度丢失，采用有限元方法对问题在时间域进行直接求解，获得压电板在热冲击作用下的温度、位移、应力及电势等，并将结果与经典压电热弹性理论进行比较。结果表明，直接求解方法可以准确描述热在介质中以有限的速度传播。     

三维热弹性应力波传播问题的数值分析

为求解三维动态热弹性问题提出了一种基于特征线法的数值方法，并对矩形截面的热弹性棒在冲击载荷和热冲击作用下的三维应力波传播过程进行了数值模拟。     

荷载作用下多孔饱和地基的热-水-力耦合动力响应分析

基于广义热弹性理论，结合达西定律，对Biot波动方程进行修正，研究了一个受到荷载作用的多孔饱和地基的热-水-力多场耦合动态响应问题。建立了多孔饱和地基在荷载作用下的热-水-力耦合模型及控制方程，该模型可退化为热弹性耦合模型。采用正则模态法求解，得到了问题的解析解，讨论了热-水-力耦合模型和热弹性耦合模型的区别，分析了荷载频率变化对地基中各物理量的影响。最终给出了无量纲的竖向位移、超孔隙水压力、竖向应力和温度等物理量的分布规律。     

THERMAL BUCKLING ANALYSIS OF CIRCULAR PLATE EMBEDDED IN AN INFINITE ELASTIC PLATE 1)

分析了嵌入无限大弹性板中的圆板在变温时的热屈曲问题。由于圆板的热膨胀系数与无限大弹性板的热膨胀系数不同，温度变化时圆板中会产生压应力。当压应力达到其临界值时，圆板会发生热屈曲。首先，基于弹性力学平面应力问题的基本理论，得到圆板和无限大弹性板的应力和位移；然后建立圆板热屈曲的控制微分方程，求得临界屈曲温度的解析解和数值解，着重讨论圆板和无限大弹性板的材料物性参数的关系对圆板临界屈曲温度的影响。     

坡形加热下的二维广义磁热黏弹性问题研究

运用具有一个热松弛时间的广义热黏弹性理论，研究了处于均布磁场中的二维磁热黏弹 性问题. 运用Laplace变换(对时间变量)和Fourier变换(对于一个空间变量)，得到了变 换域内场量的精确表达式，并把结果应用到表面受到坡形加热的半空间问题. 应用 数值逆变换得到了时间-空间域内场量的解，对丙烯酸塑料 给出场量的响应图. 并把运用广义热黏弹性理论所得的结果与传统热黏弹性理 论及热弹性理论下的结果进行了比较.     

正交各向异性厚层压板的热弹性响应分析

对受温度场作用的正交各向异性厚层压板建立了单层的热弹性状态方程，运用现代控制理论传递求解得到温度场作用的层压板的精确热弹性响应。对典型的受沿面内正弦分布沿厚度方向线性分布的温度场作用的四边简支矩形板的精确热弹性响应进行了详细分析和求解，与国内外相关理论结果比较，令人满意。     

《热弹性学》

热弹性学是研究热对弹性固体的形变和应力影响的一门学科。最近三十年来,热弹性学有了很大发展,它的基本理论业已确立,且成功地解决了许多工程上的问题。由李灏和颜汉洪编译,湖北教育出版社出版的《热弹性学》一书即将出版,就要和读者见面了本书主要根据H. Parkus的《热弹性学》和J. L. Nowinski的《热弹性学的理论与应用》两专著,编译介绍了热弹性学的基本理论和应用。全书包括线性理论、二维问题、     

THE CHARACTERISTICS OF LASER GENERATED ULTRASOUND IN SOLIDS

The laser generated ultrasound in solids in a thermoelastic regime is studied by solvingthermoelastic wave equations. Analytic expressions of two-dimensional far-field ultrasonic displace-ments including the effects of thermal diffusion and optical penetration were obtained by means of theintegral transform method. The meaning of the expressions is discussed. The effects of optical absorp-tion coefficient on the directivity of laser generated ultrasound in non-metallic solids are also discussed.The directivity patterns of both longitudinal waves and shear waves are presented.     

基于无网格Galerkin法的穿甲侵彻数值模拟

将无网格Galerkin法与LS-DYNA软件相结合,建立了穿甲侵彻的分析模型,对三维球形弹体侵彻双层无限大钢靶板进行了数值模拟,解决了该过程中出现的负体积现象,并将结果与空穴膨胀理论和有限元法进行了对比,所得结果证实了无网格Galerkin法在模拟穿甲侵彻时的可行性与优越性.     

长杆弹对混凝土的侵爆效应

对适用于长杆弹在混凝土介质中侵彻和爆炸全过程的三维数值模拟方法和技术进行了研究。描述了进行相应数值模拟的有关方法和关键技术。确定了靶体C30混凝土材料所使用的本构模型及其相应的参数。对卵形头长杆弹在C30混凝土中侵彻到一定深度再爆炸的全物理过程进行了三维数值模拟，分别给出了C30混凝土靶体在侵彻和爆炸作用下的破坏效应图像。将侵彻计算图像与实验结果进行了比较，两者定性符合。     

PREDICTION OF PROJECTILE PENETRATION AND PERFORATION BY FINITE CAVITY EXPANSION METHOD WITH THE FREE-SURFACE EFFECT

With a target treated as the incompressible Tresca and Mohr-Coulomb material, by assuming that cavity expansion produces plastic-elastic and plastic-cracked-elastic response region, the decay function for the free-surface effect is constructed for metal and geological tar- gets, respectively. The forcing function for oblique penetration and perforation is obtained by multiplying the forcing function derived on the basis of infinite target assumption with the de- cay function. Then the projectile is modeled with an explicit transient dynamic finite element code and the target is represented by the forcing function as the pressure boundary condition. This methodology eliminates discretizing the target as well as the need for a complex contact algorithm and is implemented in ABAQUS explicit solver via the user subroutine VDLOAD. It is found that the free-surface effect must be considered in terms of the projectile deformation, residual velocity, projectile trajectory, ricochet limits and critical reverse velocity. The numerical predictions are in good agreement with the available experimental data if the free-surface effect is taken into account.     

刚玉碎石混凝土抗弹丸侵彻效应研究与分析

通过实弹射击试验,研究了刚玉碎石混凝土的抗侵彻性能,结果表明,刚玉碎石混凝土具有较好的抗侵彻能力。与相同强度等级的普通混凝土相比,弹丸在刚玉碎石混凝土中的侵彻深度减小了约10%。对试验数据进行了最小二乘拟合,得到了刚玉碎石混凝土的侵彻系数。     

刚玉块石粒径对刚玉块石砼抗侵彻性能影响的试验研究

对刚玉块石粒径对刚玉块石砼抗侵彻性能的影响进行了试验研究,结果表明,刚玉块石粒径越大,布置越紧密,刚玉块石砼的抗侵彻性能越强;在提高材料遮弹性能上,设法使弹体破坏比使其偏转效果更佳。     

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对穿甲弹准定常侵彻半无限厚靶 板的问题，提出了一个考虑应变率效应的包括带有蘑菇头的未碎弹体、弹的破碎及扩孔区、 靶的破坏和扩孔区的简化侵彻模型. 通过侵彻过程中简化模型各部分的力学守恒定律，得到 了侵彻问题的简化常微分方程组，并以分析和数值计算相结合的方法分析了弹、靶强度的应 变率效应及弹破碎应变的应变率效应对侵彻效果的影响. 数值计算结果跟实验结果对比基本 一致.     

SIMILARITY LAWS OF HYPERVELOCITY PENETRATION EFFECTS OF CONCRETE1)

为了研究混凝土超高速侵彻效应的相似规律,总结相似关系基本理论并开展1.4~3.9 km/s 的混凝土侵彻实验,综合本文实验和相关文献实验结果确定关键相似准数并得到归一化侵彻深度的变化规律。结果表明,归一化侵彻深度主要取决于Johnson 数、弹靶密度比和弹体长径比,弹靶强度比和弹头形状系数等因素影响不大;归一化侵彻深度随归一化撞击速度增加而先增后减;当撞击速度接近混凝土纵波声速时,存在以侵彻深度突降为主要现象的“跨声速效应”。     

PELE垂直侵彻薄靶的机理分析

PELE(横向效应增强型侵彻体)撞击靶板能够产生明显的横向效应，横向效应的强弱受多种因素的影响。通过改变PELE的外壳材料、弹芯材料及着靶速度，对PELE垂直侵彻薄靶进行了实验研究。基于实验结果，对PELE侵彻靶板的过程进行了受力分析，阐明了横向效应产生的机理，建立了破片轴向剩余速度和径向速度的理论模型，模型计算结果与实验结果吻合较好。理论分析和实验结果表明，外壳材料的压拉强度比、弹芯材料的泊松比和弹性模量以及着靶速度等对PELE横向效应影响显著。本研究对PELE的设计和改进有一定的参考价值。     

爆破等差与等和条纹图分析方法探讨

在一次加载同时得到爆破模型的动态等差线与等和线条纹的基础上，采用部分改变物光光程的方法求得等和条纹的级次，它对今后的爆破条纹判读具有重要意义；并以此为据证实了目前采用的爆破等差条纹判读方法的正确性；发现在两种条纹图上存在着特殊的条纹对应区域，它有益于更方便地进行几种条纹图的判读。