航天重大工程中的力学问题

近年来,我国航天重大工程蓬勃发展,航天工程中新的力学问题不断涌现,开展航天工程力学问题研究在航天技术的发展中起到举足轻重的作用。随着航天器朝着超高速、深空探测、多功能方向的发展,其面临的发射和运行环境也更加恶劣,发射过程中的多场耦合、非线性等问题更加突出。大阵面、大挠性的航天器对在轨结构展开、模态辨识、刚柔耦合控制提出新的要求,而高精度、高分辨率的观测需求,为航天器在轨微振动、热致振动的研究带来了新的课题。同时,这一系列的问题也对航天器的地面试验和仿真分析等提出了更高的要求,在这些领域,各国学者也积累了一定的成果。本文概括介绍了近年来航天重大工程中出现的新的力学问题,从航天器的发射、在轨运行、地面仿真和试验等方面对航天工程中的力学问题进行了综述。内容主要集中在耦合动力学、空气动力学、多体动力学、结构动力学以及试验力学等方面,同时提出了工程中力学方面所面临的问题以及下一步的发展方向。     

一般力学中动力系统的非线性和混沌的最新进展与展望

本文从力学的角度出发综述了摈睛为国内外在压力系统的非线线和混沌方面的主要成果和发展前景。首先，本文阐述了非线性动力系统发展的必要性，其欠，我们详细的综述了非线性振动和局部分叉，全局分叉和混沌，非线笥随机系统的振动和分叉，和某些应用基础理论问题等四个方面近期国内外的主要研究成果。     

21世纪重大工程中的关键动力学、振动、控制问题及其发展战略'论坛介绍

中国科协主办的第40次“青年科学家论坛”,于1999年5月24日和25日在北京中国科技会堂举行．论坛以“21世纪重大工程中的关键动力学、振动、控制问题及其发展战略”为主题,27位相关领域的有代表性的青年专家、学者参加了此次活动．中国力学学会原理事长郑哲敏院士作了题为“展望21世纪力学”的特邀报告,中国力学学会副理事长陈滨和杨卫教授到会并讲话,受到各位代表的热烈欢迎．中国科协学会部周济副部长,国家自然科学基金委员会靳征漠研究员等参加了本次论坛活动．以Newton力学、Lagrange体系、Hamilton体系为代表的一般力学,建立在…     

高速铁路工程中若干典型力学问题

高速铁路是一个复杂的系统工程,涉及一系列关键力学问题.本文讨论高速铁路工程中的3个关键固体力学问题:高速铁路轮轨滚动接触力学问题、高速列车关键结构部件疲劳问题和高速列车与线路结构动态相互作用问题;概述了其研究进展与工程应用;提出了今后进一步结合高速铁路工程需求的研究方向.     

船舶工程中的力学问题

简要介绍了船舶工程的发展概况，重点介绍了船舶工程结构中的一些主要力学问题，包括船舶稳定性、推进的运动与阻力分析、船舶与海洋结构物的水动力学、静动强度问题、介绍了随机响应分析的概率方法和上述结构的可靠性分析，对21世纪船舶工程面临的挑战以及我国在该领域内的发展前景作了展望．     

汽车工程中的若干力学问题

汽车的设计、开发和使用离不开力学. 简述汽车的发展历史、主要组成及其性能. 介绍汽车工程中的几个关键力学问题,包括汽车轮胎力学、行驶稳定性分析、驱动与阻力、振动与噪声、碰撞力学与车身耐撞性、撞击损伤生物力学、行人保护力学等. 展望了汽车工程中需要关注的力学问题.     

各向异性弹性力学问题Hamilton正则方程的一般形式

本文从修正后的Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ变分原理出发，导出了由２１个弹性常数组成的各向异性材料的混合方程，并证明它们即是Ｈａｍｉｌｔｏｎ正则方程。由该统一形式还给出了角铺设材料和正交各向异性材料的Ｈａｎｉｌｔｏｎ正则形式。     

“基础力学教学的基本问题研修班”的教学特色与理论力学科学性探讨

以“基础力学教学的基本问题研修班（第3期）”为背景,探讨了理论力学的教学方法和科学性。文章由3部分组成：第一部分概述了研修班的课程设置和亮点,包括名师示范课、知识串讲和力学竞赛漫谈。第二部分探究了理论力学的科学严谨性,以及力与力学的起源。第三部分阐述研修班课程试讲环节的教学设计,采用BOPPPS模式,即bridge-in （引入）、objective（目标）、pre-assessment（前测）、participatory learning（参与式学习）、post-assessment（后测）和 summary（总结）,并评价了BOPPPS模式在理论力学教学中的优势和效果。文章旨在为理论力学的教育教学提供一些有益的启示和参考。

     

非饱和土土力学工程应用方法

通过引入文[1]提出的广义朗肯土压力计算公式,本文针对非饱和土主动(被动)土压力计算问题提出了工程应用方法,能够把非饱和土土压力理论应用于实际工程。该方法可以推广到非饱和土地基承载力、边坡稳定等其他领域,从而为非饱和土土力学理论应用于工程实践提供了一个新的思路。     

板壳非线性力学研究的最新进展

本文简述了近十几年来国内外学者在板壳非线性弯曲、稳定和振动方面研究的最新成果。     

清华大学钱学森班的理论力学教学实践

扼要介绍了给清华大学钱学森班讲授8年的 理论力学课及其升级课程``动力学与控制基础'的教学实践情况,分析了新时代学生基础差异化、教学要求多样化、学生成长需求个性化对教学的挑战,对新建课程的教学内容、体系、教材、考核等安排做了说明。     

适应时代的新教材--读《Maple理论力学》

近日读李银山编著((Maple理论力学》(机械工业出版社,2006年版),颇为有感.特捉笔介绍如下.这是一本高等院校工科用理论力学基础教材,全书除"绪论"外,共分为6篇25章.前4篇分别为静力学、运动学、动力学和分析力学.第5篇题为"专题"篇,分别讲述"质点的振动"、"非惯性系中的质点动力学"、"碰撞"、"变质量动力学"和"多自由度系统的线性振动";第6篇题为"高级应用",分别讲述"平面三体问题"、"人造地球卫星"、"陀螺"以及"非线性振动、分岔和混沌".     

21世纪初的力学发展趋势

回顾力学发展史，阐明在科技发展过程中力学对于认识自然规律和解决工程技术问题中的地位和作用；提出在固体力学、流体力学、一般力学以及有关力学的若干交叉学科领域中的一些重要研究课题；展望２１世纪（特别是２１世纪前期）的力学发展趋势。     

工程实例在建筑力学课程教学中的应用1)

建筑力学是一门服务于工程实际的基础力学课程,如何将所学知识与实际工程有机地结合在一起尤为重要。本文分析了建筑力学课程教学中存在的问题,提出了将实际工程应用到建筑力学课堂的教学方法。以作者的横向课题"城市轨道交通U型梁受力性能及施工风险成本研究"为例,详细论述如何将该课题应用到建筑力学课程的梁的弯曲章节,并通过问卷调研方式对该方法的教学效果进行验证。验证结果表明该方法在提高学生学习兴趣、学生掌握知识的能力以及学生将所学知识应用到工程实际的能力皆优于常规教学方法,建议该方法大力推广应用。     

结构非线性振动及其控制系统的等效力学模型研究

研究了结构非线性振动及其控制系统的等效力学模型建立问题,对结构进行等效线性化处理;对状态变量的观测,仅测量结构的前几个位移。将随机激励和观测噪声等维化处理后,导出了结构非线性振动及其控制系统的等效力学模型。通过等效力学模型的应用研究,得出了多高层结构在风与地震作用下的多维与一维等效力学模型、等效振型力学模型及其线性力学模型,给出了等效力学模型在多高层结构自适应抗风抗震控制中的应用。     

飞行器非线性气动伺服弹性力学

现代飞行器日益呈现结构轻质化、控制系统宽通带和高权限的发展趋势. 因此, 非定常气动力、柔性结构和主动控制系统三者间的耦合力学成为重要的研究领域. 自20世纪80年代起, 航空界开始关注受控飞行器的气动弹性稳定性以及主动控制问题, 但对气动/结构的非线性效应、控制回路时滞对受控飞行器动力学行为的影响规律研究尚不充分. 研究这些影响规律不仅涉及非线性、高维数、多变参数和时滞效应等难题, 而且必须面对空气动力、飞行器结构、驱动机构、控制系统之间的强耦合问题. 其中的前沿难题是: 发展非线性气动伺服弹性动力学建模理论, 揭示上述因素诱发受控气动弹性振动的动力学机理, 开展气动伺服弹性控制风洞实验. 本文针对非线性气动伺服弹性力学所涉及的非线性非定常气动力建模、非线性结构动力学、气动伺服弹性控制律设计、气动伺服弹性实验, 总结相关研究现状和最新进展, 特别是近年来作者学术团队的研究成果, 并对进一步研究给出若干建议.      

一种引出一般运动刚体角速度概念的新方法

在刚体一般运动的教学中,角速度是学生接受起来比较困难的一个概念,通过矢量运算引入这一概念,为角速度的教学提供了一种新的简单方法.     

应用数学和力学的结合―I——弹性力学建模和解法

探讨了钱伟长先生对于“应用数学和力学相结合”的研究理念. 文中以弹性力学的建模和主要解法为例,对“应用数学和力学相结合”的内涵作了说明. 对弹性力学数学模型的建立,圣维南非圆截面轴扭转问题的半反演法和弹性平面问题的复变函数解法,作了透彻的剖析. 这对弹性力学的学习方法有一定的指导意义.     

超细长弹性杆的分析力学问题

超细长弹性杆作为DNA等生物大分子链的力学模型，其平衡和稳定性问题已成为力学与分子生物学交叉的研究热点．虽然在Kirchhoff动力学比拟的基础上，用分析力学方法讨论弹性杆的文章已见诸文献，但尚未形成弹性杆分析力学的严格理论．本文研究了超细长弹性杆分析力学的若干基础性问题．对杆截面的自由度、虚位移、约束方程及约束力等基本概念给出严格的定义和表达式．建立弹性杆平衡的D’Alembert-Lagrange原理、Jourdain原理和Gauss原理；从D’Alembert-Lagrange原理导出Hamilton原理．从变分原理出发导出Lagrange方程、Nielsen方程、Appell方程和Hamilton正则方程；对于受约束的弹性杆，导出了带乘子的Lagrange方程．讨论了Lagrange方程的首次积分．对于杆中心线存在尖点的情形，导出了微段杆平衡的近似方程。     

关于爆炸力学发展方向的若干思考

爆炸力学(mechanics of explosion)是一个交叉性的力学分支学科领域,研究爆炸、冲击和能量突然沉积等强动载荷下介质、材料与结构的力学响应、效应及工程技术应用,主要方向有:爆轰与爆炸,材料与结构的冲击动力学,材料与物质的物态方程、本构关系和动态力学性能,动态损伤、断裂和碎裂,以及在基础科学及工程技术中的重要应用(地球与天体物理,航天与空间技术,交通、水利、矿业工程,爆炸加工、冲击改性和材料合成,武器设计和终点弹道效应,工业安全和冲击防护工程等等)。爆炸力学的基础是连续介质动力学,同时又是力学与材料科学、凝聚态物理、等…