多模式广义失效概率计算的数值模拟法及其工程应用

提出了安全与失效状态含有模糊信息时,广义失效概率计算的数值模拟,及相应的方差估算,并提出了对应的数值积分方法．当状态变量服从正态分布,且其对模糊安全域的隶属函数为正态型时,单个模式的广义失效概率具有精确解．首先利用这种特殊情况检验了所提数值模拟的精度,结果表明对于数值模拟法,随抽样次数的增加,估计值逐渐收敛于真实值．然后利用扩展原理和概率定理,提出两个及两个以上失效模式数广义失效概率的数值模拟计算方法以及相应的数值积分方法．对于工程结构问题,一般在删除次要失效模式之后,主要失效模式的数目不会太多,因此用该数值模拟与数值积分法可以得到精度较高的解．工程算例结果证明了此结论．另外还对所提的两种方法的适用范围做了讨论．     

Approximate direct reduction method: infinite series reductions to the perturbed mKdV equation

The approximate direct reduction method is applied to the perturbed mKdV equation with weak fourth order dispersion and weak dissipation. The similarity reduction solutions of different orders conform to formal coherence, accounting for infinite series reduction solutions to the original equation and general formulas of similarity reduction equations. Painlevé II type equations, hyperbolic secant and Jacobi elliptic function solutions are obtained for zero-order similarity reduction equations. Higher order similarity reduction equations are linear variable coefficient ordinary differential equations.     

基于有限元的金属基短纤维复合材料MMC的一种统计蠕变模型

在有限元分析的基础上建立了一个单向应力状态下金属基短纤维复合材料(MMC)的统计蠕变模型.首先建立细胞模型并进行有限元分析,得到了单向应力状态下材料细观尺寸及载荷方向对宏观蠕变响应的影响规律.通过在细胞模型中增加一界面层(考虑材料特性和厚度)来研究基体和纤维的界面对MMC宏观蠕变响应的影响.基于细胞模型的数值结果,提出了一适用于纤维平面随机分布的随机统计模型,该模型考虑了纤维的断裂.通过试验获得纤维的统计分布规律.分析结果表明随机统计模型可以满意地描述试验结果.进一步讨论了材料细观尺寸,纤维的断裂特性以及界面层的材料特性和厚度对MMC宏观蠕变响应的影响.     

韧脆转变的一种细观随机模糊统计分析

对不同温度和应力状态下40Cr材料进行大子样宏观试验和细观观测,提出了一种新的材料断裂韧脆转变统计随机模糊模型。该模型认为,在统计意义上,材料的韧性断裂为空穴机制,临界空穴扩张比参数可以作为韧性断裂的判据;材料的脆性断裂可以用内嵌币状裂纹的脆性断裂模型来模拟,为此测量断裂特征长度,提出并具体计算了控制币状裂纹失稳扩张的细观临界应力强度因子;在韧脆转变区域内,这两种机理并存并相互竞争,为此提出了模糊准则。对模型参数进行了测量和统计分析,给出分布规律,给出了计算断裂特征的概率模型。计算了韧脆转变区域内的细观机制变化和宏观响应。结果表明,该模型及分析方法可以很好地模拟应力状态及温度对韧脆转变的影响。     

由压痕蠕变试验确定材料的蠕变性能参数

研究由平头压痕蠕变试验来确定受压材料蠕变性能参数的可行性。利用有限元蠕变分析确定在定压痕应力下的压痕蠕变率,重点放在稳定压痕蠕变率和受压材料蠕变性能参数的关系上。详细地研究了压头形状、大小和宏观约束对压痕蠕变响应的影响:当压头的尺寸和受压材料为同一数量级时,宏观约束将有十分明显的影响。提出两种方法来由压痕蠕变试验来确定受压材料蠕变性能参数,并给出了算例,结果有利于准确认识平头压痕蠕变试验,从而拓宽其应用范围。     

航行体出水破冰的多场耦合效应与相似律

航行体出水破冰中的耦合效应及载荷特征, 是出水冰结构安全性评估的重要依据. 针对航行体出水破冰问题, 通过量纲分析, 获得了影响航行体动载荷及头部应力的主控参数和相似律. 基于LS-DYNA流固耦合计算方法, 得到了航行体在不同冲击速度、冰层厚度、冰层大小条件下的载荷特性. 计算结果表明, 航行体速度越大, 不同冰层对其过载和头部应力的影响差别越大, 这主要是因为航行体速度越大, 通过水介质对不同冰层的前期破坏程度不同. 对于无限大冰层, 当其厚度大于3倍航行体直径时, 航行体穿冰后期呈现稳定侵彻现象, 航行体的过载和头部应力只与航行体的速度和冰的动力学性能相关; 而对于薄冰, 航行体速度越大, 其头部应力反而越小, 这是因为航行体初速度越大, 其通过水的运动对冰的前期冲击破坏越严重, 冰层易开裂上鼓, 所以造成航行体头部应力较小. 对于径向尺寸为6倍航行体直径的碎冰, 当其厚度大于5倍航行体直径时, 碎冰对航行体运动特性的影响和无限大冰层几乎相同; 而当其厚度小于3倍的航行体直径时, 只有在初速度较低时, 碎冰的尺寸效应才可以忽略. 此外, 对比碎冰和无限冰层对航行体运动的影响可以看出, 越厚的冰受前期水的冲击破坏越小, 碎冰和无限冰层的影响规律基本一致; 而较薄的冰在前期水的冲击下破坏严重, 碎冰和无限冰层对航行体运动的影响都较小; 只有中等厚度的冰, 在较高冲击速度下碎冰和无限冰层才表现出径向尺寸效应相关的破坏程度, 如无量纲厚度为3的两种冰在航行体较高初速度40 m/s的条件下前期破坏差别较大, 导致后期对航行体运动特性的影响具有显著差异.      

一种用于检测四环素和对硝基苯酚的高稳定性镉（Ⅱ）金属有机骨架

采用水-溶剂热法合成了1例金属有机骨架（MOF）：{[Cd （L）_0.5（4,4''-bpy）_0.5]·H₂O}_n（1）,其中H₄L=（1,1''∶4'',1″-三联苯）-2,2″,4,4″-四羧酸,4,4''-bpy=4,4''-联吡啶）。通过单晶X射线衍射、元素分析、粉末X射线衍射、热重分析以及红外光谱分析对配合物1的结构进行了表征。单晶结构分析表明1为三维结构,属于单斜晶系,C2/c空间群,Cd （Ⅱ）连接L^4-和4,4''-bpy形成二维平面结构,层与层之间通过L^4-连接,构筑成了三维网状结构。该MOF表现出良好的稳定性并且可以通过荧光猝灭法检测四环素（TET）和对硝基苯酚（4-NP）,四环素和对硝基苯酚的检出限分别为0.15和0.062 μmol·L^-1。此外,还研究了其荧光猝灭机理。1可成功应用于延河水样中TET和4-NP含量的测定。     

小尺寸破片对单兵防护装备的侵彻研究

为了探究了小尺寸破片是否能有效穿透普通单兵防弹衣与防弹头盔，以球型破片为对象，利用试验得出了0.2 g钨合金球型破片侵彻Ⅲ级防弹衣与Ⅳ级防弹头盔的极限穿透速度；通过数值模拟的方法得出了防弹衣与防弹头盔的等效Q235靶板厚度，并探究了质量变化对破片极限穿透速度的影响规律。上述研究结论对新型高效反步兵武器与单兵基本防护装备的研制与开发都有重要的参考价值。     

Exact Solutions of （2＋1）-Dimensional Euler Equation Found by Weak Darboux Transformation

The weak Darboux transformation of the （2＋1） dimensional Euler equation is used to find its exact solutions. Starting from a constant velocity field solution, a set of quite general periodic wave solutions such as the Rossby waves can be simply obtained from the weak Darboux transformation with zero spectral parameters. The constant vorticity seed solution is utilized to generate Bessel waves.     

ICP—AES法同时测定海洋沉积物中七个元素

本法采用高频小功率等离子体为原子发射光谱源,用HF-HClO~4-HNO_3溶解样品,对海洋沉积物中Fe、Mn、Al、Mg、Ca、Ti和Sr进行定量分析。不加内标,不去溶,单次摄谱,简单、快速,各元素21次测定变动系数为:1.63～5.53%。