国际土工新技术

一九七九年九月在英国布赖顿召开了第七届欧洲土力学基础工程会议.大会期间举办了一个土工展览会(Solmex 79).参加展出的有英、荷、美、法、西德、意、瑞士、瑞典、丹麦、挪威和加拿大等国家的96家公司.展品中有场地勘探,原位测试、现场量测、室内试验、电子仪器、基础工程、海洋作业以及书刊出版等项目.     

A three stages teaching method of elastic mechanics course

提出了弹性力学三段式教学方法,即围绕每一知识点,按照工程背景、数理基础、力学原理进行划分,在教学实施中遵循先工程,后数理,再力学的讲解顺序. 工程背景可与材料力学知识点进行衔接;数理基础与高等数学、解析几何等数理课程衔接,实现知识点的迁移教学;最后利用力学原理构建弹性力学的基本理论. 以弹性力学中平衡方程的讲解为例,阐述了三段式教学方法的实施过程. 该方法对降低学生学习弹性力学中的畏难情绪,提高学习信心有一定的积极作用.     

弹性力学的三段式教学方法

提出了弹性力学三段式教学方法,即围绕每一知识点,按照工程背景、数理基础、力学原理进行划分,在教学实施中遵循先工程,后数理,再力学的讲解顺序.工程背景可与材料力学知识点进行衔接;数理基础与高等数学、解析几何等数理课程衔接,实现知识点的迁移教学;最后利用力学原理构建弹性力学的基本理论.以弹性力学中平衡方程的讲解为例,阐述了三段式教学方法的实施过程.该方法对降低学生学习弹性力学中的畏难情绪,提高学习信心有一定的积极作用.     

非力学专业力学课程优化的研究与实践

 为了打牢测控工程专业本科生的力学基础, 在分析非力学专业应 用力学课程教学过程中存在的不合理性的基础上, 从理清结构框架、深化基础理论、加强工程应用的角度, 着重围 绕``基础力学部分'和``应用力学部分'的讲授重点、工程实际等方面, 有针对性地提出了 该专业导弹应用力学课程内容体系优化的基本思路和具体做法, 并通过教学实践活动对课程 体系优化进行了大胆的探索和尝试, 已取得的成果说明了优化研究的有效性.     

践行工程科学思想的体会

郑哲敏先生一生积极践行和倡导钱学森先生的工程科学思想, 传承和发扬工程科学思想对推动我国技术创新有十分重要的现实意义. 本文首先阐述了工程科学的定义、方法论和特点, 强调了提出新的解决方案是工程科学的核心内容以及工程科学家对技术创新的作用. 其次通过分析水下爆炸处理地基、三峡围堰相关技术等工程案例, 诠释了工程科学在技术创新中的作用; 讨论了工程计算与数值模拟的理论基础及工程科学属性, 选取广义计算变量、构建解的结构是数值模拟中创造性的工作; 连续非连续计算方法的核心在于构建了计算过程中时域内可增减的广义计算变量, 列举了几个体现工程科学方法论的计算案例; 介绍了滑坡灾害防治关键力学问题研究中践行工程科学思想的工作, 讨论了监测与数值模拟相结合的可行性及渐进破坏和破裂度概念. 最后基于开发高压卸荷矿石粉化技术的认知提出了岩石物理学发展的几个工程科学研究方向.      

国内外大学工科专业力学课程设置情况对比

 调查了国内外若干大学机械、土木与航空宇航专业力学基础 课程的设置情况，通过对统计数据的对比、分析，揭示了力学作为 基础和专业基础在航空、机械、土木等专业培养计划中的重要性， 指出了国际工程教育中“大力学”的趋势以及相应的在教学内容上 所出现的整合与优化. 同时，文中还对国内有关专业力学基础课程 的设置与教学提出了建议.     

线性疲劳累积损伤准则适用性评估

本文将线性疲劳累积损伤理论分为3类:(1)等损伤线性疲劳累积损伤理论;(2)变损伤线性疲劳累积理论;(3)等损伤线性分阶段疲劳累积损伤理论.对每类理论分别从理论基础、材料常数、引入的参量及工程应用等方面进行分析,归纳出典型模型,并利用金属材料的两级谱、多级谱和随机谱试验数据进行了评估.最后,从理论基础和数据评估两方面进行综合评述,得出了不同类型的模型的适用范围和计算效果,对工程实践具有参考价值.     

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.     

基础振动的弹性半空间理论的若干基本问题

由于机器基础设计的需要,在二十年代后期,德国和苏联都开始组织力量开展块式基础振动的计算理论的研究.到了五十年代,美、英、日等国也开始重视这一领域的工作.六十年代中期以来,成果颇为显著.这些成果不仅应用于机器基础的设计,而且还构成了地震工程中一个崭新的课题--土壤与结构的相互作用--的重要部分.根据所采用的力学模型,各种计算理论可分为几种类型: ...     

交通流理论

交通工程在有计划的商品经济发展中占有战略性的优先发展的重要地位,而交通流理论是交通工程学的基础.作者从世界发达国家的交通研究状况分析,认为交通流理论的形成和发展是交通工程与应用数学、应用力学等学科相互渗透、结合的产物.文中简要的叙述了现有的交通流动力学理论,流体力学理论、排队论、概率论和统计分布理论的研究内容,指出,交通流理论在我国目前还处于很不成熟的初级阶段,今后用系统论、控制论、信息论及数学力学模型理论进一步丰富和发展交通流理论的科学工作者努力的方向.     

交通流理论

交通工程在有计划的商品经济发展中占有战略性的优先发展的重要地位,而交通流理论是交通工程学的基础.作者从世界发达国家的交通研究状况分析,认为交通流理论的形成和发展是交通工程与应用数学、应用力学等学科相互渗透、结合的产物.文中简要的叙述了现有的交通流动力学理论,流体力学理论、排队论、概率论和统计分布理论的研究内容,指出,交通流理论在我国目前还处于很不成熟的初级阶段,今后用系统论、控制论、信息论及数学力学模型理论进一步丰富和发展交通流理论的科学工作者努力的方向.     

工程本科基础力学的危机

 指出了工程本科基础力学的危机、 产生原因及应对策略.     

一种三维饱和土-基础-结构动力相互作用分析方法

地震波入射时土与结构动力相互作用分析是地震工程领域的重要问题.由于问题的复杂性,以往的研究大多考虑地基土为干土情形.而实际工程中,土体中经常充满孔隙水,土层往往是含水层或部分含水层.孔隙水对土层的地震反应影响较大,进而影响支撑于其上的基础和上部结构的响应.因此,有必要考虑饱和土-基础-结构动力相互作用问题.基于此,土体采用Biot模型,利用集中质量显式有限元方法并结合多次透射人工边界进行模拟;结构经有限元离散后,采用Newmark隐式时步积分方法进行分析,可通过ANSYS等有限元软件实现;基础假定为刚性,采用显式时步积分进行求解;土体和结构(及基础)可分别采用不同的时间步距;通过FORTRAN程序实现了三维饱和土-基础-结构系统在地震作用下的整体分析.从饱和多孔介质动力微分方程出发可知,干土是饱和土的特殊情形,通过将流体体积模量及孔隙率置为零,可将饱和土退化到干土,从而将干土统一到饱和土的计算框架中,通过土-结构相互作用算例对此进行了验证,进一步实现了干土与饱和土混合情形时的土-结构动力相互作用分析,使得问题的模拟更贴近实际工程(如考虑地下水位情形).通过算例对比了饱和土地基、干土地基、干土覆盖饱和土地基(考虑地下水位)情形时,土-结构相互作用对基础和结构响应的影响,结果表明地下水位对基础和结构响应的影响较大.     

卷首语

力学是自然科学的七大基础学科之一,是联系工程和科学的桥梁,是工程科学的基础.在20世纪,力学取得了很大的发展和辉煌的成就,诞生了许多分支学科,创立了一系列重要的新概念、新理论和新方法,并在现代科技中扮演了一个重要角色,大大推动了航空、航天、舰船、机械、土木、水利、建筑等工业的进步和发展.人类从实现第一次动力飞行,到人造卫星的上天和载人航天技术的兴起,进而进入太空时代,就是力学巨大成就的一个范例.     

高等工程教育中力学课程改革的理论和实践

 在界定高等工程教育中基础力学课程含义的基础上,讨论了它的改革的必要性、综合的 理论基础以及整体优化和现代化趋势诸方面的有关问题. 同时也讨论了基础力学课程的习题 的命题法体系. 最后还对基础力学课程的实(试)验中如何节省大量实验设备投入资金和可观的 实验费用提出了一个可以试行的建议.     

横向干货补给承载索张力的抛物线计算法

承载索张力的正确计算是进行横向干货补给系统设计的基础.本文从悬链线标准线型出发,在抛物线曲线方程基础上,推导了横向干货补给承载索在无载荷和有载荷时的最大张力及索长计算公式,并给出了工程应用实例.     

2009年度工程地质学自然科学基金项目受理与资助分析

对2009年工程地质学的基金申请情况、资助情况、研究队伍等进行了详细分析。工程地质学的基金项目申请数量增加较快,但申请项目质量还有待进一步提高。工程地质学基础研究队伍在各单位之间还不均衡。工程地质学基础研究青年人才队伍的培养仍需要大力加强。     

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承载索张力的正确计算是进行横向干货补给系统设计的基础. 本文从悬链线 标准线型出发,在抛物线曲线方程基础上,推导了横向干货补给承载索在无载荷和有载荷时 的最大张力及索长计算公式,并给出了工程应用实例.     

非线性振动能量俘获技术的若干进展

随着工程中低功耗电子设备和自供能无线传感网络的迅速发展, 使得振动能量俘获在航空航天工程、机械工程、生物医学工程和可持续能源工程等领域得到了广泛地应用. 振动能量俘获不仅可以将振动能转化为可用的电能为微电子设备供电, 还能减少有害振动保护仪器设备. 根据振动能量不同转换机制, 可以将振动能量俘获系统分为静电式、电磁式、压电式、磁致伸缩式、摩擦起电式以及它们的混合式. 其中压电和电磁振动能量转化机制由于结构简单、容易组装、能量转换性能高等优点, 已被广泛应用于各种工程领域中. 受极端环境干扰, 工程中容易出现宽带、低频等振动, 迫使振动能量俘获技术向非线性方向迅猛发展, 进一步吸引了诸多学者对振动能量俘获系统的结构和电路进行优化设计研究. 本文首先综述了非线性振动能量俘获技术近十年来的研究进展, 主要包括设计技术基础、非线性结构设计、动力学分析等方面的研究现状. 其次, 重点阐述了振动能量俘获与振动抑制一体化的主要研究成果, 包括非线性准零刚度和非线性能量汇在振动能量俘获领域的应用. 最后, 总结了振动能量俘获外接电路和主动控制策略的优化设计, 分析了进一步提升非线性振动能量俘获效能的有效方法.      

第九届全国周培源大学生力学竞赛个人赛试题特点分析与建议

通过对第九届全国周培源大学生力学竞赛个人赛试题及其详细参考解答与评分标准的理解与分析,总结了本届试题注重题目原创、联系工程实际、重视基础内容、体现创新思维、突出能力考核的特点,并在问题设计、题目设计、评分标准等方面提出了一些初步的建议.