论钱伟长的治学理念和学术风格

在庆贺钱伟长院士九秩华诞之际，本文通过回顾他的治学生涯才学术成就，大量引述他的有关论述，力图具体地探索他的学术思想和治学之道，着重阐明：钱伟长院士的爱国敬业，矢志不移的治学动力，勤奋进取，锐意创新的治学精神，面向实际，求真务实的治学态度，广闻博览，融合贯通的治学方法，群策群力，集思广益的治学谋略，从而指出：钱伟长院士60余年来在科学，教育领域叱咤风云，纵横捭阖，业绩辉煌并非偶然。分析表明，纵费他的治学经历的学术思想是：立足于社会实践，以高瞻远瞩，勇于探索的思路，根据经济，科技发展的需要来发现，提炼问题，经过充分调研，以广泛扎实的知识基础和独辟蹊径的创造性劳动，建立实际问题的数学模型，用独创的或先进的方法加以巧妙处理，将所得的成果经过实践的严格检验，并上升到新的理论高度加以认识或系统地发展成新的理论，事实证明，这种思想指导下的科研实践是卓有成效的。文中还指出，钱伟长院士创造性地继承了我国先哲深邃的学术思想和德国哥廷根学派优良的学术传统，并结合当今的实际情况加以发扬光大，他的探索所积累的经验是学术界的宝贵财富。     

板壳问题解的上边界与下边界

板壳问题解的上边界与下边界朱宝安（天津，天津大学分校，３００１９２）关键词加权残值法，数学规划，单调性１引言若微分方程问题存在解ｕ（；，ｘ。，…，ｘ．）及两个近似解ｗ；（ｘｌ，ｚ：，…，。）和ｗ（。。，。。，…，Ｘ．），关于。的凸集大一（Ｘ；，Ｘ。，...     

小问题

３１３．如图１所示，３个相同的均质圆柱，重量为Ｑ，半径ｒ＝１０ｃｍ，搁置在水平倾角均为α的对称夹板ＯＡ，ＯＢ上，且ＯＡ＝ＯＢ＝１００ｃｍ，各接触处摩擦系数均为μ＝３／３，圆心Ｏ１，Ｏ２连线水平，α＝６０°，若不计夹板自重，试求维持系统平衡时，作用在板...     

工具痕迹鉴定中的光学技术研究

工具痕迹由于形成的原因不同，其表面形成的原因不同，其表面形貌呈现多样性，从尺度范围上，大致可分为两类；一类痕迹尺度范围较大，一般在毫米级以上，可称为宏观痕迹；第二类痕迹尺度范围较小，一般在微米级，可称为微观痕迹，利用光学投影，缩束显微，二维调制图像模数转换及低通滤波去噪算法，小波变换，智能模板相位复原等处理技术。可精确，快速地得到工具痕迹鉴定所需的形貌信息，这成为用于识别，诊断领域中的光学图像处理新技术。本文介绍上述技术特点。并且提供了典型的应用实例。     

非均质土层下基桩的动力稳定性研究

本文根据桩在轴向谐振力作用下，探讨了非均质层下基桩的动力稳定性问题，分析了各种地基土横向抗力系数K以及桩的几何特征，激振频率，桩土阻尼对桩动力稳定性的影响，结果表明，随地基土层的不同，基桩的动力不稳定区域将发生不同的变化，随桩径，桩长的增大，基桩的动力不稳定区域将逐渐减小，表明地基土的横向抗力对桩的动力稳定性起加强作用，桩土阻尼对基桩的动力稳定性影响较大，得出了一些有价值的结论，可为工程设计提供参考依据。     

弹性力学空间问题的复变函数解

弹性力学空间问题的复变函数解贾普荣（西北工业大学，西安７１００７２）１基本方程对于弹性力学一般的空间问题，位移和应力分量可用伽辽金的３个双调和函数表出￣［１］。设ｆ＿１（ｘ，ｙ，ｚ），ｆ＿２（ｘ，ｙ，ｚ），ｆ＿３（ｘ，ｙ，ｚ）为双调和函数，即位移分量...     

考虑适应现象的心理物理定律及其在力学中的应用

在心理学中，刺激量感觉量之间的关系，没有考虑到感觉适应的影响，适应现象是各种感觉都普遍具有现象，建立一种考虑适应作用的心理物理学定律，是很有必要的，利用心理物理学定律，分析材料的力学性能，被称为“软机械”方法曾被应用于评价食品的质量，在本中，我们讨论如何应用这部“软机械”，测定材料的“硬”指标－软科学性能。     

单源低能离子束辅助沉积类金刚石薄膜摩擦性能的研究

目前，制备类金刚石薄膜的方法很多，然而其中的多数在沉积过程中都需要基本具有比较高的温度，这不不可避免地会对耐温性较差的材料造成损伤，或使机械零部件发生变形和尺寸变化，因此，利用单源低能离子束辅助沉积法制备了非晶碳薄膜，并且利用喇曼光谱和俄歇电子能谱研究了薄膜的结构，发现了其为无定形的类金刚石薄膜，薄膜中的碳原子成键主要ｓｐ＾２杂化键，研究表明，随着离子能量和束流的增大，薄膜的显微硬度，摩擦系数和寿     

铝合金材料剪切断裂实验分析

金属材料受载作用发生断裂，断裂面形式有拉断，剪断和拉剪混合型，由于剪断过程中塑性变形较为复杂，问题的研究难度大，观点争论多，本文对LY12－M铝合金材料复合型平面应变载荷状态下的几种断裂试验结果作了分析，认为在II型，近II型时发生的剪切型断裂，启裂点在裂尖附近应力三维度取最大值处，剪断的开裂方向则与启裂点上最大剪应力方向有关，同时对LC9R超强铝合金作常规破坏试验，该材料在拉伸，扭转与压缩试验时均呈剪切断裂，断裂面沿最大剪应力方位，破坏剪应力随试件应力三维度的降低而增大，综合分析试验结果得到了一些有用的结论。     

大型相关失效工程网络系统可靠度的近似算法

为避开失效模式(或系统可靠路径)的NP难题(non—polynomial increase hard problem)，提出递推分解算法，降低大型工程网络系统可靠度分析中的计算复杂性，同时，将改进的多维正态变量积分公式，引入递推分解算法之中，计算多失效模式(或系统可靠路径)的联合概率，并最终计算工程网络系统的失效概率和可靠度，对于特别复杂的工程网络系统，采用上下界的方法，给出具有很高精度的可靠度近似值。实例分析表明，本文提出的方法，具有较高的精度和计算效率。     

基于应变梯度中厚板单元的石墨烯振动研究

基于应变梯度理论建立了单层石墨烯等效明德林(Mindlin) 板动力学方程,推导了四边简支明德林中厚板自由振动固有频率的解析解. 提出了一种考虑应变梯度的4 节点36 自由度明德林板单元,利用虚功原理建立了单层石墨烯的等效非局部板有限元模型. 通过对石墨烯振动问题的研究,验证了应变梯度有限元计算结果的收敛性. 运用该有限元法研究了尺寸、振动模态阶数以及非局部参数对石墨烯振动特性的影响. 研究表明,这种单元能够较好地适用于研究考虑复杂边界条件石墨烯的尺度效应问题. 基于应变梯度理论的明德林板所获得石墨烯的固有频率小于基于经典明德林板理论得到的结果. 尺寸较小、模态阶数较高的石墨烯振动尺度效应更加明显. 无论采用应变梯度理论还是经典弹性本构关系,考虑一阶剪切变形的明德林板模型预测的固有频率低于基尔霍夫(Kirchho) 板所预测的固有频率.      

应变梯度Mindlin板边值问题的讨论

实验和分子动力学计算结果表明, 当材料/结构的特征尺寸降为微纳米量级时, 他们将表现出明显的尺度效应, 因此能否建立精确表征其力学行为的连续介质力学模型具有重要的理论和现实意义. 尽管现有文献对非经典Mindlin板的力学行为进行了大量研究, 但该模型的变分自洽的边值问题是近年来未攻克的科学问题之一. 基于简化的应变梯度理论给出了各向同性Mindlin板应变能的表达式, 通过变分原理和张量分析, 得到了Mindlin板变分自洽的边值问题及其对应角点条件的位移微分表达式. 本文Mindlin板模型的边值问题可退化为相应的Timoshenko梁和Kirchhoff板模型的边值问题, 验证了本文结果的有效性. 研究结果发现, 该Mindlin板模型的控制方程是一个解耦后横向振动具有12阶的偏微分方程, 因此需要每个板边提供6个边界条件. 角点条件由双应力(double stress)产生, 并与经典的剪力、弯矩和扭矩沿截面的法向梯度有关. 本文首次澄清了应变梯度Mindlin板存在角点条件这一事实, 所得的变分结果有望为其有限元法和伽辽金法等数值方法提供理论依据.      

ANLYTICAL SOLUTION OF THERMOELASTIC DAMPING IN RECTANGULAR MINDLIN MICRO PLATES 1)

首次给出了四边简支的 Mindlin 矩形微板热弹性阻尼的解析解. 基于考虑一阶剪切变形的 Mindlin 板理论和单向耦合热传导理论建立了微板热弹性耦合自由振动控制微分方程. 忽略温度梯度在面内的变化,在上下表面绝热边界条件下求得了用变形几何量表示的温度场的解析解. 进一步将包含热弯曲内力的结构振动方程转化为只包含挠度振幅的四阶偏微分方程. 利用特征值问题之间在数学上的相似性,在四边简支条件下给出了用无阻尼 Kirchhoff 微板的固有频率表示的 Mindlin 矩形微板的复频率解析解,从而利用复频率法求得了反映热弹性阻尼水平的逆品质因子. 最后,通过数值结果定量地分析了剪切变形、材料以及几何参数对热弹性阻尼的影响 规律. 结果表明,Mindlin 板理论预测的热弹性阻尼小于 Kirchhoff 板理论预测的热弹性阻尼. 两种理论预测的热弹性阻尼之间的差值在临界厚度附近十分显著. 另外,随着微板的边/厚比增大,Mindlin 微板的热弹性阻尼最大值单调增大,而 Kirchhoff 微板的热弹性阻尼最大值却保持不变.     

Mindlin 矩形微板的热弹性阻尼解析解

首次给出了四边简支的 Mindlin 矩形微板热弹性阻尼的解析解. 基于考虑一阶剪切变形的 Mindlin 板理论和单向耦合热传导理论建立了微板热弹性耦合自由振动控制微分方程. 忽略温度梯度在面内的变化,在上下表面绝热边界条件下求得了用变形几何量表示的温度场的解析解. 进一步将包含热弯曲内力的结构振动方程转化为只包含挠度振幅的四阶偏微分方程. 利用特征值问题之间在数学上的相似性,在四边简支条件下给出了用无阻尼 Kirchhoff 微板的固有频率表示的 Mindlin 矩形微板的复频率解析解,从而利用复频率法求得了反映热弹性阻尼水平的逆品质因子. 最后,通过数值结果定量地分析了剪切变形、材料以及几何参数对热弹性阻尼的影响 规律. 结果表明,Mindlin 板理论预测的热弹性阻尼小于 Kirchhoff 板理论预测的热弹性阻尼. 两种理论预测的热弹性阻尼之间的差值在临界厚度附近十分显著. 另外,随着微板的边/厚比增大,Mindlin 微板的热弹性阻尼最大值单调增大,而 Kirchhoff 微板的热弹性阻尼最大值却保持不变.      

基于新修正偶应力理论的Mindlin层合板稳定性分析

基于新的各向异性修正偶应力理论提出一个Mindlin复合材料层合板稳定性模型。该理论包含纤维和基体两个不同的材料长度尺度参数。不同于忽略横向剪切应力的修正偶应力Kirchhoff薄板理论,Mindlin层合板考虑横向剪切变形引入两个转角变量。进一步建立了只含一个材料细观参数的偶应力Mindlin层合板工程理论的稳定性模型。计算了正交铺设简支方板Mindlin层合板的临界载荷。计算结果表明该模型可以用于分析细观尺度层合板稳定性的尺寸效应。     

Mindlin中厚板的辛求解方法

在Mindlin板混合能函数的基础上,通过引入混合变量及对混合能变分原理的修正,在全状态下建立了Mindlin板的Hamilton正则方程,进而采用直接法给出了两对边简支板的解析解,并通过具体例题说明了方法的有效性．     

Thick Lévy plates re-visited

This paper is concerned with the bending problem of Lévy plates which are simply supported on two opposite edges with any combination of simply supported, clamped or free conditions at the remaining two edges. This study attempts to solve thick Lévy plate problems in a novel way by establishing bending relationships that allow the prediction of Mindlin plate results using the corresponding Kirchhoff solutions. Based on the concept of load equivalence, these relationships obviate the need for complicated thick plate analyses that involve significant computation time and effort. Numerical plate solutions are then determined from these relationships and the validity of these results is verified using other known results and those generated using the abaqus software. It is through this study that the only analytical Mindlin plate solutions by Cooke and Levinson (Int. J. Mech. Sci. 25 (1983) 207) are found to contain errors. In this study, it is found that there are important distinctions between the Mindlin and Reissner plate theories. These differences will also be substantiated by numerical comparison.     

Computation of the stress resultants of a floating Mindlin plate in response to linear wave forces

In this paper, we focus on the computation of stress resultants of a floating elastic plate using the Mindlin plate theory. The proposed method makes use of the linear wave theory and shallow-draft assumption. However, the usual Kirchhoff theory is replaced by the Mindlin theory for the plate. For a single frequency, the coupled water-plate problem is solved using a higher-order-coupled finite element–boundary element method. The solutions for the stress-resultants computed using the proposed method are more satisfactory than these based on the Kirchhoff plate theory.     

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.     

Bending of annular sectorial Mindlin Plates using Kirchhoff results

This study is concerned with the elastic bending problem of a class of annular sectorial plates whose radial edges are simply supported. Exact bending relationships between the Mindlin plate results and the corresponding Kirchhoff plate solutions have been derived based on the concept of load equivalence. These bending relationships facilitate the deduction of thick (Mindlin) plate results from the corresponding classical thin (Kirchhoff) plate solutions, thus bypassing the need to solve the more complicated governing equations of thick plates. The correctness of the relationships is established by solving the bending problem of annular sectorial plates under a uniformly distributed load and comparing the results with existing thick plate solutions.