Non-axisymmetrical vibration of elastic circular plate on layered transversely isotropic saturated ground

The non-axisymmetrical vibration of elastic circular plate resting on a layered transversely isotropic saturated ground was studied.First,the 3-d dynamic equations in cylindrical coordinate for transversely isotropic saturated soils were transformed into a group of governing differential equations with 1-order by the technique of Fourier ex- panding with respect to azimuth,and the state equation is established by Hankel integral transform method,furthermore the transfer matrixes within layered media are derived based on the solutions of the state equation.Secondly,by the transfer matrixes,the general solutions of dynamic response for layered transversely isotropic saturated ground excited by an arbitrary harmonic force were established under the boundary conditions, drainage conditions on the surface of.ground as well as the contact conditions.Thirdly, the problem was led to a pair of dual integral equations describing the mixed boundary- value problem which can be reduced to the Fredholm integral equations of the second kind solved by numerical procedure easily.At the end of this paper,a numerical result concerning vertical and radical displacements both the surface of saturated ground and plate is evaluated.     

中心裂纹圆盘应力强度因子的测试误差分析

本文在中心裂纹圆盘应力强度因子解析解的基础上,利用一阶微分法则,给出了与裂纹相对长度和加载角相关的应力强度因子(K 和K )的4个误差传递函数。这4个误差传递函数关于裂纹相对长度和加载角均是非线性的,它们既是误差分析的基础,又是合理确定裂纹相对长度和加载角的基础。分析结果表明,加载角的误差Δθ除了对纯 型K 的误差几乎没有影响,对纯 型K 影响较小外,对复合型K 、K 的误差均有较大影响。最后,本文建议裂纹相对长度的取值范围为0.4～0.6;还建议在复合型断裂试验时,必须依据对K 、K 的总体精度要求来严格控制加载角的精度。     

欧拉圆盘不同能量耗散机理之间的关联

本文研究了欧拉圆盘运动过程中盘厚度以及盘面与水平面夹角α两因素对能量耗散的影响. 得出圆盘厚度与直径之比x对能量变化中各项因子的影响: x很小时, 质心在竖直方向上的动能变化和重力势能变化是系统能量耗散的主要因素; 当x>0.4142时, 圆盘绕与之平行的轴的转动动能变化成为主要因素, 并给出圆盘厚度可忽略的条件. 模拟了滚动摩擦、空气黏滞等不同能量耗散方式与x,α的关系, 导出各种耗散方式在圆盘运动的过程中的转变规律, 并指出x=0.1733, α>18°时能量耗散形式为纯滚动摩擦, 这修正了文献[26]结论.     

椭圆规原理新探

本文通过对已有椭圆规原理的分析,提出了用二次投影原理设计椭圆规的新方案.该方案利用相对投影平面倾斜放置的圆在平面上投影为椭圆,并通过椭圆锥面按比例放大得到任意形状的椭圆.     

旋转圆盘受均布压力作用时的摄动分析

本文对中心带轴匀速旋转圆盘在均布压力作用下的受力及变形问题进行了摄动分析，得到了受载条件为Ｊ＾２／ＪＨ＜＜１时，圆盘应力及形变的渐近解。其形变渐近解为Ｗｈｉｔａｋｅｒ函数形式比较表明，渐近解与Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ数值解有较好的一致性。     

大理岩动态拉伸强度及弹性模量的SHPB实验研究

提出了获取脆性材料动态拉伸强度及弹性模量的实验步骤及相关记录数据的分析方法。利用直径为100mm的分离式Hopkinson压杆径向冲击巴西圆盘和平台巴西圆盘试样,测试了大理岩在高应变率加载下的动态力学性能。应力波加载下动态劈裂拉伸圆盘在试样中心产生了约45/s的拉伸应变率。分析了实验的有效性并考虑了试样两个端面应力波波形差异的影响以提高实验结果的精度。结果表明准静态下的公式可适用于动态劈裂拉伸实验;大理岩的动态拉伸强度及弹性模量比静态时有明显的增加。     

圆盘离心沉降法测定固体粉末的粒度分布

本文报道用圆盘离心沉降法对几种粉末样品的粒径大小及粒度分布测定的结果,并且讨论了颗粒形状、消光系数和粉末分散状态等因素的影响。试验结果表明,在给定的条件下,利用LKY-1型微粒测定仪对粉末粒度测定的重复性好,尤其适用于测定微细粉末的粒度分布;当石墨或MoS_2粉末样品的浓度为0.5％时,选用4％鞣酸作分散剂的效果最好。作者认为,固然光密度与微粒的消光系数有关,但对于黑灰色的粉末样品而言,因其产生的光学效应非常微弱,故可近似地把消光系数视为常数而忽略它的影响。     

Bingham流体在旋转圆盘上流动的数值解

导出了描述Ｂｉｎｇｈａｍ流体在旋转圆盘上流动的基本方程，用差分方法数值解薄膜厚度分布方程，得到二种类型的厚度分布。数值解分别和计算机磁盘的厚度分布，Ｊｅｎｅｋｈｅ等的实验结果定性一致。     

当量比对圆盘结构下旋转爆震波传播的影响

为研究反应物当量比对旋转爆震波传播过程的影响，在圆盘形旋转爆震发动机上进行H₂/air的旋转爆震实验研究，并统计分析了当量比对爆震波传播模态及参数的影响规律.实验结果表明，固定质量流率，同一种传播模态下，随着当量比的增大，爆震波的压力峰值及传播速度增大，且旋转爆震波的传播过程更加稳定.不同质量流率条件下，当量比对传播模态的影响规律不同.空气质量流率小于100 g/s时，旋转爆震波皆以单波模态传播.空气质量流率大于150 g/s时，随着当量比的增大，旋转爆震波的传播模态由单波模态向双波模态转变，再转变为不对称双波模态，最后又回到单波模态.并且在不对称双波模态中发现了低频振荡现象，振荡频率约为300 Hz.质量流率继续增大，燃烧室中发现了同向三波传播模态.随着质量流率的增加，双波模态的当量比下限降低，不对称双波模态的当量比上限增大，而双波与不对称双波模态的分界线受质量流率的影响较小.      

对圆盘、圆环和圆孔研究与应用的感悟

Hertze, Michell 和Timoshenko 等力学大师得到圆盘和圆环的弹性力学解; 巴西、日本、英国和美国的先驱学者先后提出基于圆盘和圆环这两种构形的试样测试岩石、混凝土等脆性材料的拉伸强度的方法. 作者在这些大师和先驱者工作的基础上, 提出平台巴西圆盘(flattened Brazilliandisc, FBD), 中心圆孔平台巴西圆盘(holed cracked flattened Brazilian disc, HCFBD) 和压缩单裂纹圆孔板(singlecrack drilled compression, SCDC) 等试样和相应的测试方法, 对国际岩石力学学会(International Society for RockMechanics, ISRM) 建议的测试拉伸强度和断裂韧度的方法做出了改进, 尤其重要的是扩展到动态力学性能的测试, 包括动态起裂, 动态裂纹扩展和止裂. 这些研究工作得益于作者讲授《弹性力学》和《断裂力学》两门基础课以及指导研究生, 说明教学与科研是相辅相成的.