岩石三轴力学教学实验装置研制及教学应用

随着构思—设计—实现—运作教学理念在国内高校的推广,实验教学对学生学习越来越重要,但传统的常规三轴力学实验装置造价高且实验过程具有一定的危险性。为了克服以上实验教学过程中的局限,设计了一种内置框架岩石三轴力学教学实验装置。该装置省去了传统装置中体积巨大的框架结构,具有刚度大、体积小、成本低、操作安全简单等特点,有利于在实验教学中激发学生的科研兴趣,培养学生的动手实践能力。

     

固体发动机保险机构在高温高压下的实验研究

针对固体发动机部件保险机构所出现破现象,对其进行了激光散斑和电阻应变法联合测试。由于保险机构在高温和高压环境下工作,材料有蠕变现象,出现较大的热变形,传统的光我法实施,发展了一种叠合散斑技术,使之能够对大变形进行非接触式测量,在实验室测试的基础上,对保险机构进行了热容器试验,测量了点火后应变随时间的变化规律。实验结构发现,在保险机构机体上存在着一个接近破环应力的高危应力区,这是保险机破坏的主要因素     

UTILIZATION OF TOOLS FOR SUCCESSFUL. TROUBLESHOOTING OF STRUCTURAL PROBLEMS

A structural failure problem was solved using an integrated and iterative program of testing and analysis. The steps taken in solving the problem were: analytical calculations; operational testing; qualifications of analytical results; problem identification; design of corrective action; and confirmatory testing.     

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本文对界面力学若干问题的部分实验成果作一综述,主要集中于以下４个问题;（１）界面层的变形与界面力学模型;（２）异质材料界面端部的应力集中与应力奇异性;（３）界面应力缓释与功能梯度材料;（４）沿界面与垂直界面裂纹的断裂力学问题．并对今后界面力学实验研究的发展前景进行了讨论．     

记忆合金丝拔出的实验研究

通过光弹技术研究了单根形状记忆合金的拔出过程,得到了应力-位移曲线及相变过程, 实验结果与记忆合金纤维拔出模型吻合较好.     

桥墩柔性防撞装置的静力学模型研究

文章利用一个简单模型,分析了我国自主研发的桥梁柔性防撞装置的基本静力学性能.即分析研究了装置分别在平动、转动以及平动转动耦合时的结构响应.构建物理模型:两个刚性的椭圆型结构箱梁环绕在桥墩上,箱梁之间由均布弹簧圈支撑连接.研究表明:1)纯平动下,无量纲化弹性反力与平动方向不一致,可以分解为垂直方向上两个分力,分别与各自方向上的无量纲位移近似认为是线性关系,外力通过椭圆中心时需要外扭矩平衡装置,无量纲平衡扭矩与无量纲位移平方成正比;2)纯转动下,转角很小时,无量纲扭矩为转角的三次方函数.此外,文章还定性的分析了平动转动同时发生时的力学性能,即:平动对扭矩转角关系的影响、转动对力位移关系的影响.     

ADVANCES IN EXPERIMENTAL APPROACHES FOR INVESTIGATING CELL AGGREGATE MECHANICS

Cells tend to form hierarchy structures in native tissues.Formation of cell aggregates in vitro such as cancer spheroids and embryonic bodies provides a unique means to study the mechanical properties and biological behaviors/functions of their counterparts in vivo.In this paper,we review state-of-the-art experimental approaches to assess the mechanical properties and mechanically-induced responses of cell aggregates in vitro.These approaches are classified into five categories according to loading modality,including micropipette aspiration,centrifugation,compression loading,substrate distention,and fluid shear loading.We discussed the advantages and disadvantages of each approach,and the potential biomedical applications.Understanding of the mechanical behavior of cell aggregates provides insights to physical interactions between cells and integrity of biological functions,which may enable mechanical intervention for diseases such as atheromatosis and cancer.     

液体推进剂爆炸理论与实验研究

建立了自燃液体火箭推进剂爆炸热辐射效应和冲击波特性理论模型，介绍了实验研究的方法，给出了Ｎ２Ｏ４／ＵＤＭＨ液体推进剂爆炸产生的火球直径、火球温度、火球辐射热流、爆炸冲击波超压值等参数计算与实验观测结果，结果表明计算结果与实验观测结果吻合。由Ｎ２Ｏ４／ＵＤＭＨ液体火箭推进剂爆炸产生的火球最大直径Ｄｍａｘ和火球持续时间ｔ０是推进剂总重量Ｗ０的函数，根据实验数据整理的函数关系式:利用该理论模型预测了大型Ｎ２Ｏ４／ＵＤＭＨ组元液体推进剂运载火箭发生爆炸事故产生的上述参数，以及热辐射和冲击波不发生破坏和危害的安全距离。该计算模型可为载人航天器逃逸系统及航天靶场设计提供理论数据。     

SIMULATION OF EXPERIMENTAL VISUALIZATION METHODS FOR COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS RESEARCH

In the present paper, visualization techniques in fluid dynamic experiments such as Schlieren photograph are numerically simulated so that the same output as the experimental flow visualization can be obtained from the computed results for the fair comparison. Numerical methods to simulate optical visualizations, that are Schlieren photograph, shadowgraph and interferogram, are considered. Some examples of pictures obtained by the present methods show the importance of the simulations of visualization techniques for the correct comparisons of the computations and experiments.     

双材料界面断裂力学模型与实验方法

纤维增强聚合物(FRP)质轻、高强, 可提高结构的刚度、强度、抗震性能和耐久性, 近年来在结构加固及工程改造中得到广泛应用. FRP与传统复合材料之间形成双材料黏结界面, 界面断裂特性是决定双材料结构性能的关键因素. 对双材料界面裂纹尖端应力场理论、界面裂纹模型、黏结界面I型、II型及混合型断裂试验及理论研究现状进行综合评述和分析. 界面模型主要有经典梁/板理论和刚性节点模型、考虑剪切变形的双亚层理论和半刚性节点模型、基于双亚层理论的柔性节点模型、考虑剪切变形的多层亚层理论和多亚层柔性节点模型、弹性地基梁模型以及黏聚模型. 还介绍了双材料界面断裂力学在FRP-混凝土研究中的应用.