考虑结构自重的基于NURBS插值的3D拓扑描述函数法

在许多如大坝、桥梁等大型土木工程结构中,结构的自重是初始设计阶段必须考虑的重要载荷之一,因此研究自重载荷作用下的结构拓扑优化设计问题具有十分重要的意义.针对考虑自重载荷作用的拓扑优化问题所面临的主要困难,总结了现有处理考虑自重载荷的拓扑优化问题的三类主要方法;提出一种基于非均匀有理B样条(non-uniform rational B-splines,NURBS)基函数插值的拓扑描述函数方法,基于此方法研究了考虑设计依赖自重载荷作用的2D/3D结构优化设计问题.在列式下,高阶NURBS基函数被同时用于三维NURBS实体片中的几何场、位移场及设计变量场插值,实现了几何模型、分析模型和优化模型的有效统一,确保了位移场及设计变量场的高阶连续性;详细推导了基于NURBS基函数插值的考虑自重载荷作用的三维结构拓扑优化模型及其灵敏度列式,并采用移动渐进线方法(method of moving asymptotes,MMA)进行了优化求解;多个算例验证了方法的有效性和稳定性,结果表明,优化迭代过程稳健,收敛快,能够有效地克服自重载荷作用下连续体结构拓扑优化中经常遇到的低密度区域材料的寄生效应及目标函数的非单调性等问题.     

基于NURBS插值的三维渐进结构优化方法

提出一种基于等几何控制点密度变量的三维双向渐进结构拓扑优化方法。在当前列式下,高阶NURBS基函数被同时用于CAD模型中NURBS实体片的几何场、位移场和温度场以及密度场插值,实现了几何模型、分析模型和优化模型的有效统一,确保了位移场、温度场及密度场的高阶连续性;详细推导了基于等几何控制点密度变量的三维渐进结构法模型及其灵敏度分析列式;最后几个典型的数值算例,包括最小柔顺性、热传导优化问题及三维结构自由振动的基频最大化问题,验证了本文方法的有效性。     

SOD模拟及其抗氧化和抗炎症功能的研究进展*

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, 简称SOD) 作为生物体内超氧离子自由基的清除剂, 具备有效抗氧化、抗炎症、抗衰老之功效, 并用于临床, 其化学模拟引起了人们的广泛研究兴趣。本文将简要介绍近年来SOD 人工模拟酶及其生物医学活性研究所取得的重要进展, 特别是Cu,Zn-SOD 模拟物结构与功能的相互关系、Mn-SOD 模拟物的生物活性及其医学应用。     

中国力学与新世纪──挑战、机遇与策略中国青年科学家论坛吉林2000联谊会简介

主题为“中国力学与新世纪──挑战、机遇与策略”的中国青年科学家论坛吉林’２０００联谊会于２０００年１月５日至８日在吉林省吉林市北大湖宾馆举行．来自北京、长春、大连、哈尔滨、兰州、南京、西安的共１２位在力学及其工程应用方面作出了显著成就的年轻教授出席了本次会议,国家自然科学基金委员会力学处的孟庆国博士作为特邀代表也出席了本次会议．会议发起人和主席之一、中国科协常委、清华大学工程力学系杨卫教授受托代表中国科协领导对会议的召开表示了祝贺并作了热情洋溢的开幕发言．会议对活动形式作了新的尝试,开得十分活跃…     

各向异性对平板裂纹扩展路径的影响研究

近场动力学理论克服了经典连续介质力学在模拟裂纹扩展方面的不足。本文基于微梁键构建了一般各向异性近场动力学平面模型,并探讨了各向异性对于裂纹扩展路径的影响。首先,建立一般各向异性的微梁键,并基于插值法建立了一般各向异性近场动力学平面模型的应变能密度表达式;然后,利用应变能密度互等原理求解出近场动力学平面本构模型的一般各向异性参数;最后,通过带初始切口的平板断裂实验研究了不同各向异性参数对于平板裂纹扩展路径的影响。