小麦茎秆的抗弯复合材料力学模型

为研究小麦茎秆的抗弯性能和获得茎秆材料常数,本文首先对小麦茎秆进行了四点弯曲的试验研究。在试验测量数据的基础上建立了小麦茎秆有限元计算模型,该模型考虑了植物材料的正交异性和管壁分层力学参数的变化等情况。本文还将Brazier屈曲理论引入小麦茎秆抗弯性能研究中,使用双层复合材料圆柱壳模型,分析得到了纯弯曲时小麦茎秆的曲率弯矩关系。研究结果表明:理论模型能够正确反映小麦茎秆的抗弯行为;局部屈曲是影响小麦茎秆的抗弯性能的重要因素;试验和有限元计算结果与理论解基本吻合。     

剪切载荷作用下植物细胞的力学特性分析

根据植物细胞的结构特点,以二维问题为研究对象,在已建立的植物单细胞力学模型的基础上,利用有限元方法和MATLAB计算软件研究了单细胞受到剪切载荷作用时,外力、应力、应变及内压间的相互关系,给出了关系曲线图。得出了在剪切情况下,外力、应力、应变及内压之间的关系是非线性的;细胞内压改变量随外力或细胞变形或细胞壁应力的增加而增加;细胞壁的应力随剪切力的增大而增大;细胞将在哪个方向破裂等6个结论。     

植物细胞力学模型研究进展

植物细胞在结构上具有特殊性, 即细胞壁和胞内物质在力学性质上差异很大. 因此其力学模型的研究具有特殊意义. 植物细胞力学模型是植物组织力学行为的研究基础, 是连接宏观与微观生物力学发展的桥梁, 在农业和食品加工等领域中有重要的潜在应用价值. 本文就目前国际上在细胞力学模型研究中所采用的模型形式和理论分析与数值模拟等方法做较全面而简要的介绍, 并对本领域中存在的现实问题加以论述, 希望能够对我国在细胞力学领域的研究有所帮助.      

On the repeated natural frequencies for torsional vibration of shafts

Ｗｈｅｎｗｅｓｔｕｄｙｔｏｒｓｉｏｎａｌｖｉｂｒａｔｉｏｎ,ｔｈｅｇｅａｒｓａｒｅｇｅｎｅｒａｌｌｙｔｒｅａｔｅｄａｓｒｉｇｉｄｄｉｓｋｓ,ｓｈａｆｔｓｅｇｍｅｎｔａｓｔｏｒｓｉｏｎａｌｓｐｒｉｎｇｗｉｔｈｏｕｔｍａｓｓ．Ｅｖｅｎｉｆｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎａｌｉｎｅｒｔｉａｏｆｓｈａｆｔｓｓｅｇｍｅｎｔｃａｎｎｏｔｂｅｎｅｇｌｅｃｔｅｄ,ｔｈｅｙａｒｅｏｆｔｅｎａｌｌｏｃａｔｅｄｔｏｔｈｅｎｅｉｇｈｂｏｒｄｉｓｋｓｏｒｒｅｐｌａｃｅｄｗｉｔｈｓｏｍｅｒｉｇｉｄｄｉｓｋｓｃｏｎｃａｔｅｎａｔｅｄｂ…     

植物细胞对外加压缩载荷的响应分析

根据植物细胞的结构特点,以二维问题为研究对象,建立了单细胞力学模型。用有限元方法和MATLAB计算软件研究了单细胞压缩时细胞外力与应力、应变及内压间的关系,给出了关系曲线图。数值计算表明在压缩情况下,外力与应力、应变及内压的关系是非线性的。细胞的内压随细胞的应力或应变的增加而增加,在外力施加的开始时刻增加的速度比较慢,但外力增加到一定值以后细胞内压增加的速度急剧增加等 5个结论。     

薄壁细胞受微吸管与探针共同作用接触模型及数值模拟

建立了以典型的薄壁球型植物细胞为原型的细胞、微吸管及探针接触模型.模型的细胞壁采用封闭球形薄膜,其本构关系为体积不可压超弹性,膜球内充满有压流体以模拟细胞质.应用轴对称几何非线性方法得出了基本微分方程组,并应用龙格-库塔法进行了求解;同时,应用流固耦合有限元法进行了数值模拟以资比较.两种方法得出了较为一致的变形和应力分...     

关于复模态参数的冗余性

生成仿真传递函数是考核模态识别算法和评估模态分析软件的不可缺少的环节．比较可行的3种计算方案表明:若选择将传递函数表示为复模态参数的展开式,则可以自由设定仿真模态的特性,如密频、大阻尼和复模态;然而,即使采用这种格式也不能随意设置一组复模态振型,因为这种格式的表观参数个数大于物理参数个数;故而,若对应的物理参数有意义,那么复模态参数必须满足一组约束关系．通过分析复模态系统的特征值问题,和复模态参数反演物理参数的方程式,给出了复模态参数间的一组非线性冗余约束．讨论了实模态、无阻尼和不完全模态等特殊情形的冗余约束具体形式与独立参数的个数,值得注意的是,对于实模态系统,冗余约束自动满足．给出冗余约束在传递函数矩阵和一列传递函数上的等价形式．这些结果有助于产生仿真传递函数,实施优化型识别算法,以及评估识别结果;还可用来评价残余模态和识别完整性．     

On the redundancy of complex modal parameters

Generating the simulation transfer function ( TF ) is indispensable to modal analysis, such as examining modal parameters identification algorithm, and assessing modal analysis software. Comparing 3 feasible algorithms to simulate TF shows that, one of them is preperable, which is expressing the TF as the function of the complex modal parameters(CMPs), because the deliberate behaviors of CMPs can be implemented easily, such as, dense modals, large damping, and complex modal shape, etc. Nonetheless, even this preferable algorithms is elected, the complex modal shapes cannot be specified arbitrarily, because the number of CMPs far more exceeds that in physical coordinate. So for physical realizable system, there are redundant constraints in CMPs. By analyzing the eigenvalue problem of a complex modal system, and the inversion equations from CMPs to physical parameters, the explicit redundancy constraints were presented. For the special cases, such as the real modal, the damping free modal, and non-complete identification, the specific forms of the redundancy constraints were discussed, along with the number of independent parameters. It is worthy of noting that, redundancy constraints are automatically satisfied for the real modal case. Their equivalent forms on the transfer matrix and a column of transfer matrix were also provided. These results are applicable to generate TF, to implement identification by optimization and appreciate the identification results, to evaluate residual modal, and to verify the complementary of identified modal orders.     

钢筋混凝土梁振动特性参数与损伤状况关系的数值仿真研究

基于分离式有限元理论,分别建立了存在钢筋混凝土局部松脱等多种形式损伤的钢筋混凝土梁横向弯曲振动力学模型,利用此模型能够计算各种损伤梁的固有频率等振动特性参数。对这些振动特性参数与各种损伤的状况之间的关系进行了数值仿真研究。提出固有频率可以作为钢筋混凝土梁损伤定性辨识的指标;针对不同的损伤形式,位移模态振型、曲率模态振型和剩余模态力向量是对局部损伤位置敏感的振动特性参数,可以利用敏感参数的绝对残差向量进行局部损伤的定位辨识;敏感参数绝对残差向量的范数与损伤程度具有良好的单调性关系,可以作为局部损伤定量辨识的指标。     

“互联网+教育”下的大学物理全英文课程创新实践

基于多年的全英文大学物理课程教学实践与探索,中国农业大学全英文"大学物理"课程采用英文原版教材,实施与信息化技术相适应的新型教学模式;引进国内外一流大学的先进教学方法和理念——同伴教学法、雨课堂、国外Pearson在线学习和作业提交系统等。本文介绍以上卓越的教学实践方法及其应用成果,以飨读者。