岩土力学虚拟实验仿真系统开发及其应用

数值试验是认识岩土材料细观与宏观力学行为的一种重要手段,是常规岩土力学实验的补充和延伸.本文以pfc颗粒流为平台,利用matlab和fish语言混合编程编写了岩土力学虚拟实验仿真系统,系统根据获取的岩土材料天然结构构造图像信息,可以生成含不同天然结构构造信息的岩土体试件.可以对不同规格试件实现伺服加卸载,可以监测任意点的应力应变信息,可以捕捉试件加卸载过程中的边界输入能量和摩擦能、动能及应变能的转换信息,捕捉试件的最终破坏形态和破坏过程中裂纹扩展信息及不同类型裂纹的数量演化信息.利用其可以研究岩土材料天然结构构造特征对其宏观、细观力学行为的影响.     

结构力学虚拟仿真实验教学研究

基于结构力学实验,应用Flash开发系统建立了结构力学实验的虚拟实验环境和虚拟实验物理的模型.通过将实验对象的数学模型引入到虚拟实验对象状态控制程序的方法,实现了对结构力学虚拟实验对象的实时判断和实际数据库的动态链接,使虚拟实验系统具有完好的交互性和实验现象、规律、实验结果的准确性.为加强实践教学环节提供了另一种实验教学的手段,为力学实验教学网络化提供了可视资源.     

力学实验与实验力学

阐述了在实验在力学发展中的作用与实验力学学科产生过程,介绍了力学中的实验与实验力学之间的区别。力学中的实验与力学问题研究紧密相连。而实验力学包括了力学中的实验,但又不局限于此,它与其它学科交叉广泛,与工程应用结合紧密,是一门技术性科学。     

高速切削实验平台在力学实验教学中的应用

传统的力学实验已无法满足研究生创新性实验教学的需要。为了使研究生在科学研究中掌握实验分析的基本方法和技能,本文基于Hopkinson压杆加载技术建立了一套高速切削实验系统。该实验系统作为一个科研平台,能够实现切削过程的瞬态冻结并完成变形场和切削力的实时测量,可为高速切削机理研究提供基础实验数据。同时,该实验系统也是一个综合性的实验平台。基于该平台,可以完成金相分析、光栅光纤测力、变形场测量以及塑性本构分析等力学实验教学。高速切削实验平台将力学实验与科学研究相结合,有利于培养研究生独立分析与研究的能力,为研究生未来的科研工作打下基础。     

《实验力学》征稿简则

1．《实验力学》是中国力学学会与中国科学技术大学联合主办的刊物。1986年创刊,双月刊,国际标准16开本。主要刊载实验力学领域具有创造性的理论、实验和工程应用研究论文、综述、研究简报、教学经验交流、测试仪器的研制和应用报道等。     

新工科背景下基础力学实验教学模式改革实践与探索

针对“约定真值”的传统实验教学模式存在的判据模糊、内容固化和数据处理简单等不足,本文开展了“新工科”基础力学实验教学模式改革探索工作。通过调整教学观念、丰富实验内容和系统数据处理等方法,明确了基础力学实验判据,构建了以学生自主实践为中心,旨在培养实践创新能力、人文素养和家国情怀的力学实验教学新模式。     

实验力学在未来国际上的地位

本文论述了测量和实验技术当前和未来在分析结构、结构单元以及技术系统的位移、应变和应力中所起的作用.今天比以往任何时候都有更多的原因在广泛的领域中采用实验力学的方法。现代先进的新技术,新的测量设备,自动的量测和评价过程已应运而生。先进的测量技术和计算机技术的结合——杂交技术已得到了发展,这些技术使我们能对结构和产品进行优化设计:节省能源和原材料,提高产品质量以及结构和技术系统的可靠性和安全度,管理生产的过程,监控运行系统的安全。这些方法能用于减少技术系统的危险性和对环境的破坏,对发展中国家传授先进的实验力学方法的知识,显得更为重要。     

材料力学性能检测虚拟实验的设计和开发

针对传统材料实验教学的种种弊端,将虚拟现实技术运用到材料实验教学当中,使教学过程具有交互性好,实验沉浸感强的特点。介绍了基于VRML的材料力学性能检测虚拟实验的设计思想和设计原理,对关键技术进行了阐述和分析。采用Pro/E、3DS MAX建立拉伸机、冲击机,疲劳试验机、压缩机、带表卡尺等实验仪器、工具的三维模型,并将其转换成VRML格式。然后通过VRML的事件路由机制实现了材料力学性能检测实验的全过程,如拉伸实验中,包括试样的测量、加载,拉伸过程的实现和曲线实时生成。作为材料实验教学的辅助工具,使学习过程形象化,充分发挥学生主观能动性,培养创新意识和解决工程问题能力。     

基于研究性实验的多功能组合式力学实验系统

 主要介绍了一种基于研究性实验开发的多功能组合式力学实验系统的基本原理和功能. 本试验系统可以通过结构形式的自主组合、支座形式的自主选择以及多种加载方式实现多种静定、超静定桁架和刚架结构的力学实验, 操作简单, 功能多样. 并且通过实验验证了本实验系统测试效果的准确性和可靠性. 为学生自主设计综合性、设计性实验提供了一个平台.     

将CAE引入力学教学

 提出把计算机辅助工程(CAE)引入力学教学的思想. 说明了实施这种方法的原因、可 能性和优越性. 阐述了把CAE引入力学教学中的3种途径：虚拟试验、虚拟验证和工程问题仿 真. 教学实践表明该方法是贯彻理论联系实践教学原则的一种较好的方式.     

理论力学探究型教学模式的探索与实践

以刚体平面运动微分方程的教学为例, 论述在理论力学教学中如何将理论与实验(演示实验 和仿真实验)相结合, 更好地实施探究型教学模式, 使学生深入理解和掌握所学知识, 提高学 生分析问题和解决问题的综合能力.     

“实验力学”多媒体CAI课件的研制

本文针对“实验力学”课程传统教学过程中存在的问题，采用先进的多媒体CAI课件制作手段研制“实验力学”多媒体CAI课件，文中介绍了多媒体CAI课件的结构及开发平台与媒体制作工具。以及该课件在实际教学试用中取得了初步效果。     

《实验力学》征稿简则

<正>1.《实验力学》是中国力学学会与中国科学技术大学联合主办的刊物。1986年创刊,双月刊,国际标准16开本。主要刊载实验力学领域具有创造性的理论、实验和工程应用研究论文、综述、研究简报、教学经验交流、测试仪器的研制和应用报道等。2.来稿要求论点明确,数据可靠并给出主要结果。论文内容应包括:题目、作者、工作单位及邮政     

电测虚拟实验探讨

介绍了自行研制的多媒体教学软件虚拟电测实验系统。该系统是在采集真实的实验图片和真实的实验数据基础上使用Visual Basic编制而成的。它完全模拟实际的实验环境和实验过程,能够完成电测的基本实验,如电阻应变片灵敏系数测定、材料弹性常数的测定、纯弯曲梁截面正应力分布的测定、主应力的测定等实验项目。制作该虚拟实验系统的目的是为了给学生提供一个预习的工具,让学生在进入实验室做实验之前就基本掌握实验的全过程,提高其对实验课的学习兴趣,同时也可以缓解实验教学设备不足与实验教学设备利用率低下的矛盾。实践证明:使用该系统教学与传统的教学过程有着明显的不同,它使学生由被动地参与教学过程变成主动地学习,这有利于知识的获取与掌握,此外,对于实验条件不足的困境也起到了一定的缓和作用。     

岩石三轴力学教学实验装置研制及教学应用

随着构思—设计—实现—运作教学理念在国内高校的推广,实验教学对学生学习越来越重要,但传统的常规三轴力学实验装置造价高且实验过程具有一定的危险性。为了克服以上实验教学过程中的局限,设计了一种内置框架岩石三轴力学教学实验装置。该装置省去了传统装置中体积巨大的框架结构,具有刚度大、体积小、成本低、操作安全简单等特点,有利于在实验教学中激发学生的科研兴趣,培养学生的动手实践能力。     

水合物沉积物力学性质的实验装置和研究进展

天然气水合物是一种高效、洁净和储量巨大的新型能源,一般蕴含于砂岩、粘土以及其它土质的沉积物中.对水合物沉积物力学性质的实验研究,是水合物地层中基础稳定性分析和水合物开发评价重要的热点课题之一.本文首先介绍了水合物沉积物合成与分解实验、物性参数测量技术以及力学性质实验装置的主要组成部分和特点,然后介绍了目前国内外在水合物沉积物合成和分解及力学性质实验一体化装置和实验研究两个方面所取得的成果,最后指出在实验装置、测试技术和实验研究方面存在的问题以及今后研究的重点和方向.     

基于新型光弹性实验技术的力学实验教学方法探索

为了解决传统光弹性实验教学中数据处理过于复杂、时间过长的问题,将新型光弹性实验技术探索性地运用于力学实验教学。本文在简要介绍该技术基本方法的基础上,以教学实例的形式着重阐述了其在实验教学中的运用。该技术在实验教学中的运用不仅使光弹性实验教学测量由定性判断过渡到定量测量,而且能够拓展学生的视野、培养学生的创新思维能力。     

理论力学创新思维实验教学的探索与实践

结合力学实验教学示范中心建设,全面实施实验教学改革.在力学理论教学中,向学生灌输创新意识.开设理论力学创新思维实验课程,注重创新教育的普及.开展创新实践活动,定期开展创新大赛,培养创新精英.几年的理论力学创新思维实验教学实践表明,学生创新意识和科学思维方法得到全面提升,并完成了一批具有实用价值的创新成果.     

第一届全国实验力学青年学者学术研讨会简介

由国家自然科学基金委员会数理科学部发起,国家自然科学基金委员会数理科学部和中国力学学会实验力学专业委员会主办的``第一届全国实验力学青年学者学术研讨会'于2010年10月29日至31日在北京西郊宾馆召开,清华大学谢惠民教授和冯雪副教授担任会议主席.全国实验力学青年学者学术研讨会是由国家自然科学基金委员会数理科学部和中国力学学会主办的系列会议之一,其宗旨是为40岁以下的从事实验力学的青年学者提供学术交流和合作的平台,深层次探讨实验力学发展的新趋势以及所面临的挑战性科学问题,促进青年学者成长, 为实验力学学科的未来发展提供人才队伍支撑.本届研讨会邀请了全国从事实验力学研究的青年学者35人,涵盖实验固体力学、实验流体力学、实验生物力学、冲击动力学实验、动力学与控制实验等多个领域,并特邀了两位著名的中青年科学家与会. 会议期间,各位代表分别介绍了他们近年来取得的代表性成果,并针对实验力学发展趋势及青年实验力学人才培养等问题开展了深入研讨.国家自然科学基金委数理科学部力学科学处詹世革研究员全程参加了会议.      

探针实验力学

扫描探针显微系统的发明,使人们通过探针获得了原子级的微观结构,而近年的研究更是将探针技术应用于各种相互作用的检测和分析之中.一个以探针为检测平台的新的检测技术和系统已日益凸显并引起广泛关注.本文提出探针实验力学这一新概念,并以探针为主题介绍其在微纳尺度材料和结构的力学性能检测中的相关技术和典型应用.涉及探针检测系统及其标定、探针检测中的夹持和加载、探针和试样表面的相互作用、探针微力传感器等.