固体力学的基础

固体力学是一门基础学科,它保证许多机械工程和土木工程的实施,并对其他工程学科和科学学科也有重大贡献。固体力学的基础研究,着重全面了解工程系统中发生的力学现象,并对这些现象的分析充分用公式表述。大型计算机日益增长的应用已对这一领域产生巨大的影响。重点已由传统的分析转移到发展对材料的响应作更符合实际和更详细的描述,发展更有效的计算方法,发展初值和边值问题的精确的数值解。尽管(或者也许是因为)有这种趋向,理论和分析必须继续在现代固体力学中起着极大的作用。固体力学被各学科之间研究活跃程度的不断增长所丰富。而在固体力学领域内部,则需要在计算、实验和理论之间更好地进行交流和相互促进。      

细胞自动机方法解小挠度薄板弯曲问题

固体力学中的细胞自动机方法是一种分析固体力学问题的新方法，它将结构的静平衡认为是在力和位移边界条件下，物体元胞间的自组织过程，它不需要象现有有限元那样形成整体刚度矩阵和求解整体平衡方程，对计算机容量要求低，可望成为分析大型结构的有效方法，且特别适宜于并行计算。为拓展其应用范围，本文将其应用于小挠度弹性薄板弯曲的静力计算以检验其可行性。文中给出了详细的计算步骤，以实际算例为基础，探讨了该方法的有效性，并对其优点和目前存在的问题进行了讨论。     

《固体力学学报》征稿简则

正1.本刊是固体力学学科的学术性刊物。主要刊载具有创造性的固体力学理论、实验和应用研究论文、各重要分支问题的评述和展望以及研究简报与学术讨论等,广泛交流学术界所取得的新研究成果,以促进固体力学学科的发展。读者对象是从事固体力学工作的     

生物固体力学讨论会在西安召开

中国力学学会生物固体力学讨论会于1983年9月12日至19日在西安召开.参加会议的有力学、医学和生物学工作者共约60余人.会议用大部分时间介绍和讨论了与生物固体力学有关的若干基本问题,如可变形体力学基本方程、粘弹性力学基础、骨力学的基本问题与应用、骨力学与电活动、骨的超微结构、生物     

生物固体力学讨论会在西安召开

中国力学学会生物固体力学讨论会于1983年9月12日至19日在西安召开.参加会议的有力学、医学和生物学工作者共约60余人.会议用大部分时间介绍和讨论了与生物固体力学有关的若干基本问题,如可变形体力学基本方程、粘弹性力学基础、骨力学的基本问题与应用、骨力学与电活动、骨的超微结构、生物 ...     

《固体力学学报》征稿简则

1.本刊是固体力学学科的学术性刊物。主要登载具有创造性的固体力学理论、实验和应用研究论文、各重要分支问题的评述和展望以及研究简报与学术讨论等,广泛交流学术界所取得的新研究成果,以促进固体力学学科的发展。读者对象是从事固体力学工作的科研与工程技术人员、高等院校教师和     

《固体力学学报》征稿简则

1.本刊是固体力学学科的学术性刊物。主要登载具有创造性的固体力学理论、实验和应用研究论文、各重要分支问题的评述和展望以及研究简报与学术讨论等,广泛交流学术界所取得的新研究成果,以促进固体力学学科的发展。     

固体力学中侵入问题的若干新进展

本文主要介绍了固体力学中侵入问题近10余年来的发展情况。重点综述了侵入断裂实验及理论研究的新成果;讨论了动静态侵入断裂的关系;简述了侵入方法在测定材料断裂韧性方面的应用。      

《固体力学学报》征稿简则

正1.本刊是固体力学学科的学术性刊物。主要登载具有创造性的固体力学理论、实验和应用究论文、各重要分支问题的评述和展望以及研究简报与学术讨论等,广泛交流学术界所取得的新研究成果,以促进固体力学学科的发展。读者对象是从事固体力学工作的科研与工     

《固体力学学报》征稿简则北大核心CSCD

1.本刊是固体力学学科的学术性刊物。主要登载具有创造性的固体力学理论、实验和应用研究论文、各重要分支问题的评述和展望以及研究简报与学术讨论等,广泛交流学术界所取得的新研究成果,以促进固体力学学科的发展。读者对象是从事固体力学工作的科研与工     

基本变量区域重要性测度及其稀疏网格解

为了提高现有基本变量对样本均值贡献的区域重要性测度指标的稳定性和收敛性, 提出了一个新的衡量基本变量内部各个区域对输出均值影响的重要性测度指标.并将其进一步扩展提出了一个衡量基本变量内部各个区域对输出总方差分解式中一阶方差影响的区域重要性测度指标.分析了所提指标的性质, 并探讨了它们与现有基本变量对样本均值贡献区域重要性测度指标和对样本方差贡献的区域重要性测度 指标之间的关系. 另外, 针对所提指标的特点, 还建立了其求解高效的稀疏网格积分法.算例结果表明, 所提新的基本变量对输出均值贡献的区域重要性测度指标不仅继承了现有指标的优点, 而且比现有指标具有更高的收敛性和稳定性.所提基本变量对一阶方差贡献的区域重要性指标能够在基本变量对样本方差贡献区域重要性测度的基础上, 进一步提供基本变量内部各个区域对总方差的一阶分量的影响信息.而所建稀疏网格积分法可以在保证计算精度的同时大幅度提高基本变量区域重要性分析的效率.     

纳米硬度技术的发展和应用

近二十年来,主要用于检测材料表面微米和亚微米尺度力学性质的纳米硬度技术发展迅速.首先,概述硬度的定义、分类及其适用范围.然后,系统地总结纳米硬度技术的发展,重点介绍纳米压痕硬度的测量原理及其影响因素,连续刚度测量原理,高分辨率的载荷位移测量原理,几种常用压头的几何形状,试样表面的准备和确定,相关的测试方法,仪器校准和显微观察等问题.通过压痕实验可获得硬度、弹性模量、断裂韧性、存储模量和损耗模量、蠕变应力指数等.最后,简要介绍纳米划痕硬度测量技术的发展和应用.      

静水压力下环加肋圆柱壳总体与局部失稳分析的复合有限条法

本文提出了一种计算环加肋圆柱壳稳定性的新方法─—复合有限条法。该方法能够在一个复合有限条元中计入若干个横向加肋的影响，井能考虑肋骨的偏心，是一种子结构方法。算例表明，复合有限条法具有很高的求解精度和效率，是一种分析加肋柱壳结构的较理想方法。该方法不仅能够计算环加肋圆柱壳的总体失稳临界载荷，而且可计算其局部失稳临界载荷。     

DMTD在Ti-DLC自配副摩擦界面的吸附及摩擦学行为的研究

采用非平衡磁控溅射技术制备了Ti掺杂的类金刚石(Ti-DLC)薄膜,用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别对薄膜结构和断面致密度进行了分析.用球盘式往复摩擦试验机考察了薄膜与以聚a-烯烃(PAO)为基础油,2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑(DMTD)衍生物作为添加剂复合后的摩擦学性能,同时采用X射线光电子能谱(XPS)对摩擦后的磨痕进行元素分析,并进行动力学计算.结果表明:添加剂分子DMTD分子以巯基S作为吸附点吸附在摩擦界面,扩散是吸附的控制因素,吸附过程跟表面的覆盖度无关,符合Langmuir吸附模型.最后讨论了液体添加剂分子在DLC表面的吸附过程和气体分子吸附过程不同的可能原因.     

Direct spectral domain decomposition method for 2D incompressible Navier-Stokes equations

An efficient direct spectral domain decomposition method is developed coupled with Chebyshev spectral approximation for the solution of 2D, unsteady and incompressible Navier-Stokes equations in complex geometries. In this numerical approach, the spatial domains of interest are decomposed into several non-overlapping rectangular sub-domains. In each sub-domain, an improved projection scheme with second-order accuracy is used to deal with the coupling of velocity and pressure, and the Chebyshev collocation spectral method (CSM) is adopted to execute the spatial discretization. The influence matrix technique is employed to enforce the continuities of both variables and their normal derivatives between the adjacent sub-domains. The imposing of the Neumann boundary conditions to the Poisson equations of pressure and intermediate variable will result in the indeterminate solution. A new strategy of assuming the Dirichlet boundary conditions on interface and using the first-order normal derivatives as transmission conditions to keep the continuities of variables is proposed to overcome this trouble. Three test cases are used to verify the accuracy and efficiency, and the detailed comparison between the numerical results and the available solutions is done. The results indicate that the present method is efficiency, stability, and accuracy.     

Partition method and experimental validation for impact dynamics of flexible multibody system

The impact problem of a flexible multibody system is a non-smooth, high-transient, and strong-nonlinear dynamic process with variable boundary. How to model the contact/impact process accurately and efficiently is one of the main difficulties in many engineering applications. The numerical approaches being used widely in impact analysis are mainly from two fields: multibody system dynamics (MBS) and computational solid mechanics (CSM). Approaches based on MBS provide a more efficient yet less accurate analysis of the contact/impact problems, while approaches based on CSM are well suited for particularly high accuracy needs, yet require very high computational effort. To bridge the gap between accuracy and efficiency in the dynamic simulation of a flexible multibody system with contacts/impacts, a partition method is presented considering that the contact body is divided into two parts, an impact region and a non-impact region. The impact region is modeled using the finite element method to guarantee the local accuracy, while the non-impact region is modeled using the modal reduction approach to raise the global efficiency. A three-dimensional rod-plate impact experiment is designed and performed to validate the numerical results. The principle for how to partition the contact bodies is proposed: the maximum radius of the impact region can be estimated by an analytical method, and the modal truncation orders of the non-impact region can be estimated by the highest frequency of the signal measured. The simulation results using the presented method are in good agreement with the experimental results. It shows that this method is an effective formulation considering both accuracy and efficiency. Moreover, a more complicated multibody impact problem of a crank slider mechanism is investigated to strengthen this conclusion.     

Design of microstructure-sensitive properties in elasto-viscoplastic polycrystals using multi-scale homogenization

Evolution of properties during processing of materials depends on the underlying material microstructure. A finite element homogenization approach is presented for calculating the evolution of macro-scale properties during processing of microstructures. A mathematically rigorous sensitivity analysis of homogenization is presented that is used to identify optimal forging rates in processes that would lead to a desired microstructure response. Macro-scale parameters such as forging rates are linked with microstructure deformation using boundary conditions drawn from the theory of multi-scale homogenization. Homogenized stresses at the macro-scale are obtained through volume-averaging laws. A constitutive framework for thermo-elastic–viscoplastic response of single crystals is utilized along with a fully-implicit Lagrangian finite element algorithm for modelling microstructure evolution. The continuum sensitivity method (CSM) used for designing processes involves differentiation of the governing field equations of homogenization with respect to the processing parameters and development of the weak forms for the corresponding sensitivity equations that are solved using finite element analysis. The sensitivity of the deformation field within the microstructure is exactly defined and an averaging principle is developed to compute the sensitivity of homogenized stresses at the macro-scale due to perturbations in the process parameters. Computed sensitivities are used within a gradient-based optimization framework for controlling the response of the microstructure. Development of texture and stress–strain response in 2D and 3D FCC aluminum polycrystalline aggregates using the homogenization algorithm is compared with both Taylor-based simulations and published experimental results. Processing parameters that would lead to a desired equivalent stress–strain curve in a sample poly-crystalline microstructure are identified for single and two-stage loading using the design algorithm.     

大型漂浮式风电装备耦合动力学研究: 历史、进展与挑战

风电是可再生能源的主力军, 在优化能源结构、缓解气候变化方面发挥着重要作用. 经过数十年的发展, 风电装备逐渐向大型化和离岸化方向发展, 并由此形成“由陆向海, 由浅入深, 由固定式向漂浮式”的演变之路. 在水深大于50米的深远海域, 采用漂浮式支撑基础搭载大型或超大型风电机组是兼顾技术可行度和成本优势的理想选择. 如今, 大型漂浮式风机已成为下一代深远海风能大规模开发的主力装备, 是深化海洋风能开发的先导战略性高端装备, 是风电领域的研究热点和技术高地. 本文围绕大型漂浮式风电装备耦合动力学问题, 综述了国内外浮式风电技术的发展历程和研究现状, 结合作者团队多年的研究与实践经验, 介绍了浮式风机耦合动力学及其优化控制中的基础问题与研究现状, 总结了现阶段浮式风机耦合动力学研究中的困难与挑战, 为浮式风电研究人员提供参考.      

国外离心模型试验技术在边坡工程中的应用现状与展望

首先简单介绍了国外离心模型试验技术的发展状况 ,然后探讨了其在边坡工程中的应用 ,特别是在暴雨、水库蓄水对边坡稳定性影响中的应用 ,最后提出了边坡工程中离心模型试验存在的问题以及今后发展的方向。