局部正交无网格伽辽金法的研究及其在含多裂纹多孔结构中的应用

通过对无网格法中正交基函数的研究,提出局部正交无网格伽辽金法,局部正交基函数保持原正交基函数的性质,但其导数具有了通式,简洁明了,易于编程实现,计算效率高,并将其应用到求解含多裂纹多孔均匀拉伸板的应力强度因子中,计算结果与用正交无网格伽辽金法和有限元法得到的结果进行比较,证明了局部正交无网格伽辽金法的可行性和正确性。     

力电耦合扩展无网格伽辽金法在压电柔性臂断裂分析中的研究

为提高含裂纹压电柔性臂在断裂分析中的求解精度,基于压电材料断裂力学理论,建立了压电柔性臂的力学分析模型。将描述裂纹尖端奇异性的位移场函数和电场函数引入到传统无网格伽辽金法中,提出了力电耦合扩展无网格伽辽金法。与传统无网格伽辽金法相比,本方法只需要较小的影响域来描述裂尖奇异场,并且节点影响域不会被裂纹线影响,不要可视准则和衍射准则,提高了计算精度。由虚拟裂纹闭合法推导了压电材料能量释放率,讨论了不同高斯点密度对强计算结果的影响。与解析解、有限元法的计算结果进行了比较,在高斯点个数为6×6时,扩展无网格伽辽金法的计算误差为1.88%,明显好于有限元的计算误差2.5%。数值算例结果表明本方法具有较高的计算精度。     

3种多环芳烃和UV-B辐射对3种赤潮微藻生长的作用

通过实验生态学的方法，研究了3种多环芳烃（菲、芘和蒽）对3种赤潮微藻（赤潮异弯藻、亚历山大藻和中肋骨条藻）生长的影响．结果表明：低浓度的菲、芘和蒽处理对3种赤潮微藻的生长都有刺激作用，而高浓度处理则显示出抑制作用．菲、芘和蒽处理对赤潮异弯藻生长96hEC50分别为0．059、0．071、0．078mg／L，对中肋骨条藻的96hEC50分别为0．079、0．097、0．112mg／L，对亚历山大藻的96hEC50分别为0．089、0．107、0．119mg／L．在菲、芘和蒽处理的同时，附加辐射剂量为0．3J／m^2的UV—B辐射处理，3种多环芳烃对3种赤潮微藻的生长抑制作用更加明显．     

注重基础、立足工程、强化实践、融入模拟、激励创新——材料力学教学改革探索

材料力学是机械类、土木类和力学类等工科类专业的核心课程,课程秉承“强基础、重实践、融模拟、促创新”的理念;构建“融工程、融前沿、融思政”的教学资源与内容,夯实学生的力学理论知识,培养学生利用力学理论解决实际工程问题的能力,同时帮助学生塑造正确的世界观、人生观、价值观和职业观;将抽象的力学概念与三阶递进的课程实践融会贯通,培养学生的动手实践能力、探索精神和创新能力;将数值模拟技术引入课堂,初步培养学生利用数值模拟软件解决力学问题的能力。建立以传授知识为中心,以解决工程问题为导向,以创新实践为特点,以数值模拟软件为工具,以立德树人为根本的课堂。     

声场聚焦在数字语音驱鸟器阵列中的应用

鸟害已成为某些农作物的主要经济损失,为了提高数字语音驱鸟器驱赶害鸟的效果,本文给出了数字语音驱鸟器阵列系统设计和声音链声场聚焦实现方法,并详细说明了硬件电路的实现。阐述了声场聚焦的原理,通过调整声音链阵列加权实现了声场聚焦,达到预期效果。     

基于光滑节点域有限元的虚拟裂纹闭合技术

为了提高求解断裂参数的效率和精度,将虚拟裂纹闭合法(Virtual Crack Closure Technique)与光滑节点域有限元方法(Node-Based Smoothed Finite Element Method)相结合,提出了SFEM-VCCT方法．基于三角形单元的光滑节点域有限元方法,对二维含中心斜裂纹受拉伸矩形板的断裂参数进行求解．通过不同的单元离散数量与FEM-VCCT做了比较．数值算例结果表明,SFEM-VCCT改善了FEM-VCCT刚度“过硬”的缺点,精度高于FEM-VCCT,并且对网格尺寸要求低、裂纹尖端单元不需要特殊处理、求解简单方便,具有广阔的应用前景．     

功能梯度板动力分析的光滑有限元法研究

为提高功能梯度板动响应问题求解精度,基于一阶剪切变形板理论,提出了求解功能梯度板自由振动问题的Cell-Based 光滑有限元格式．功能梯度板材料属性沿厚度方向呈梯度连续变化,计算系统刚度矩阵时在光滑域内进行光滑梯度操作,可提高求解精度．采用Cell-Based 光滑有限元法,讨论了长厚比、形状因子和边界条件对两种典型功能梯度方板无量纲频率参数的影响,并与FEM法的解和文献中的解做了对比．数值算例的结果表明,光滑梯度操作可改善有限元系统的刚度,Cell-Based 光滑有限元法的计算结果更加逼近真实解,从而为功能梯度材料的进一步应用打下基础．     

复合材料层合板的谱随机无网格伽辽金法

针对基于摄动理论的计算方法不适用于分析随机结构参数大变异问题,提出谱随机无网格伽辽金法,该方法基于随机场正交分解理论,将随机场采用Karhunen-Loève级数展开为一系列不相关随机变量,再引入结构位移随机响应的混沌多项式分解,结合无网格伽辽金法,从而导出含随机变量的复合材料层合板的谱随机无网格伽辽金法,给出结构响应的统计特征值的计算公式,该方法既适用于随机参数大变异情况,又具有无网格法的优势;数值算例结果表明该方法是正确有效的。     

复合材料层合板的摄动随机Cell-Based光滑有限元

随机性是实际工程结构的固有特性,如何更真实地描述含随机参数结构的随机响应及统计特性,对工程结构的可靠性设计具有非常重要的意义。本文基于Cell-Based光滑有限元,采用四边形单元,推导了基于一阶剪切变形理论的复合材料层合板的光滑有限元公式,降低了网格划分要求,适应不规则网格,并采用离散剪切间隙有效地消除了剪切自锁;结合摄动法和随机场理论,导出了复合材料层合板的摄动随机光滑有限元平衡方程,并给出了结构随机响应数字特征的计算公式,求解了材料属性含随机性的复合材料层合板的随机响应问题,数值算例结果表明了本方法的有效性和准确性。     

铕三元配合物-聚氨酯丙烯酸酯发光材料的合成与荧光性能研究

以1,10-邻菲啰啉和2,7-二羟基萘-3,6-二磺酸钠为配体,合成了铕-2,7-二羟基萘-3,6-二磺酸-邻菲啰啉三元配合物{[Eu(HL)(phen)(H2O)](H2O)3}∞;利用配合物中未参与配位的-OH作为活性基团,以二月桂酸二丁基锡为催化剂,与具有活性基团-NCO的异佛尔酮-二异氰酸酯反应制备铕三元配合物-聚氨酯丙烯酸酯发光材料。通过X射线单晶衍射、红外、热分析和荧光光谱分析,测定了配合物及发光材料的组成、结构、热稳定性和发光性能。结果表明,在496 nm波长激发下,配合物及发光材料在610 nm处能发出较强的特征荧光,且随着配合物含量的增加,荧光性能增强,同时在测试范围内没有发生荧光淬灭现象,是一种极具潜在应用的新型发光材料。