计算固体力学的发展及其在航空航天工程中的应用

本文讨论了计算固体力学发展的基础和背景,并以它在航空航天领域中的应用为例,说明计算力学的应用所带来的益处。还讨论了为进一步发展计算固体力学应深入研究的一些课题。最后简要展望了计算固体力学的发展前景。     

《力学与实践》征稿简则

《力学与实践》是传播和报道与力学相关的前沿领域、工程应用、教学经验和科学知识的综合性学术刊物.它始终坚持科学性、实践性、知识性、可读性、时效性的办刊宗旨,力求贴近公众,贴近现代生活.它以工程技术人员、科研人员和院校师生为对象,帮助他们丰富力学知识,开阔视野,活跃学术思想,促进力学学科的发展,为国民经济建设服务.刊登的文章力争做到文字简炼,深入浅出,形式多样,生动活泼.本刊设置的主要栏目如下:1.专题综述报道力学及其交叉领域学科前沿的研究现状和未来展望,介绍力学在重大国民经济建设和现代生活中的应用,及时反映与力学相关的重大历史和现实事件.每篇限8000字(包括图表),参考文献在15篇以内.     

实验力学最新进展——————2008国际实验力学会议概况

介绍了2008国际实验力学会议的基本情况.大会报告内容涉及数字图像相关测量、激光干涉测量、光栅应变传感技术、非制冷型红外探测技术等当今实验力学的热点研究领域,以及其它科学领域的发展对实验力学带来的挑战和机遇,尤其是微纳米和多尺度力学问题的研究给实验力学提出的诸多具有挑战性的研究课题.分会场邀请报告和交流论文也充分展示了实验力学各个研究领域的最新研究成果和发展动向.      

金属增材制造若干关键力学问题研究进展

金属增材制造是一种兼顾复杂结构和高性能构件成形需求的颠覆性制造技术, 在航空、航天、交通、核电等领域具有广阔的应用前景和发展空间. 该技术大规模推广应用所面临的制造效率和控形保性挑战是一个涉及力学、光学、材料、机械、控制等多学科交叉的难题. 本文针对其中涉及的若干关键力学问题, 阐述了近年来国内外在面向金属增材制造的结构拓扑优化设计、制造过程数值模拟、成形材料与结构的缺陷表征和性能评价方面的研究进展, 并对金属增材制造的结构设计?制造模拟?性能评价的发展趋势进行了展望.      

我国航空航天结构强度事业的开拓者——黄玉珊

黄玉珊先生是我国著名的力学家、航空航天科学家,新中国航空高等教育的奠基人.他不满14岁考入大学,不满23岁时师从国际著名力学大师铁摩辛柯获博士学位,随即义无反顾地回到战火连绵的祖国,受聘中央大学教授.新中国成立后,面对航空工业初建时期技术基础薄弱、人才储备不足、教育体系不完善的困境,他呕心沥血,鞠躬尽瘁,建立新学科,开创新局面,毕生致力于祖国航空航天教育和科技事业.他被认为是我国旧飞机疲劳定寿和延寿、损伤容限评定和新飞机损伤容限设计最早的创始人之一,也是我国飞机自激励振动研究和航天结构环境强度事业的开拓者.本文通过回顾黄玉珊先生在固体力学、航空航天结构强度领域的主要学术成果和卓越贡献,缅怀其坚定不移的报国情怀、严谨求实的治学态度、勇于开拓的创新精神、高瞻远瞩的学术视野以及求真务实的教育思想.     

2011年现代光测力学及其应用高级讲习班简介

随着光电技术和计算机图像处理技术的发展,现代光测力学技术也日趋成熟.除了在机械、土木、航空航天等科研与应用领域被广泛使用外,更是越来越多地被新兴学科领域,如生物科学、生命科学、新能源、新材料以及微纳科技等领域的研究人员所采用.这主要是因为诸如数字全息、云纹干涉、栅线投影、电子散斑干涉和数字图像相关测量等光测力学技术具有非接触、高分辨和全场测量的优点,而受到广大科研工作者和工程技术人员的关注和重视.中国力学学会实验力学专业委员会和教育工作委员会在连续3年举办光测力学实验教学讲习班和研讨班的基础上,2011年在国家自然科学基金委员会数理科学部主任基金的资助下,于2011年7月31日至8月5日在南京东南大学主办“现代光测力学及其应用高级讲习班”.      

物理力学与纳米科技的多学科交叉——"物理力学与纳米科技的多学科交叉若干问题青年学者研讨会"介绍

纳米科技，生命科学／生物技术，信息科学与技术是进入是进入21世纪以来最具影响力的三个重要研究领域。在纳米尺度上，这些领域紧密关联，且物理，化学，力学，材料学，生物，微电子学等学科的交叉合作变得比以往任何时候都更为必要。在国家自然科学基金委员会的发起和支持下，“物理力学与纳米科技的多学科交叉若干问题青年学者研讨会”于2002年10月在北京召开。本文介绍了这次会议的召开背景和动机，31个报告的主要内容和与会代表在学科交叉研究等方面的体会和看法。     

兰州大学力学专业发展的历史沿革

兰州大学力学专业是在原兰州大学数力系力学教研室基础上组建的,经过半个世纪的发展,已从原来单一的固体力学硕士点、博士点发展到今天的力学一级硕士点和固体力学与工程力学两个二级博士点及拥有力学一级博士后科研流动站等较为齐全的力学学科格局;以及拥有西部灾害与环境力学教育部重点实验室科研平台和理论与应用力学甘肃省科学研究与人才培养基地等。科学研究已从上世纪50~80年代的板壳非线性力学领域研究发展到今天的电磁固体力学、智能结构与动力控制、多场耦合与风沙环境力学等多学科交叉的特色研究领域与研究方向。     

实验力学专题序

<正>实验力学是在认识自然现象和解决工程实际问题的需求牵引下发展起来的一门学科。在科学技术飞速发展的今天,新材料与新结构不断涌现,且其制造和服役环境日趋极端,实验力学面临新的问题和挑战。《力学与实践》为聚焦实验力学最新研究成果,组织出版“实验力学”专题,包括2篇邀请综述论文和9篇研究论文。本专题旨在聚焦应力、应变、温度等关键参量的测量新方法,及在航空航天、生态环境、生物医疗等领域应用中的关键科学与技术问题,主要内容简要介绍如下。     

跨世纪的光辉历程——庆祝《固体力学学报》创刊30周年

<固体力学学报>在20世纪诞生,并迅速茁壮成长,到21世纪的今天,它已经经历了30年跨世纪的光辉历程.固体力学涉及的领域很广,在建筑工程、机械制造、船舰制造、航空航天工程、水利工程、铁路桥涵、运载工具等方面都需要固体力学的支撑.     

Organization concepts for aerospace laboratories

The evolvement of laboratory work during the development of aerospace systems is discussed. Factors affecting laboratory organizations are defined. It is shown that laboratories can be organized in various combinations of technologies, systems or functions. The most effective organization depends on factors such as company products, size and personnel capabilities.     

关于牛顿力学的力和拉格朗日力学的力——————理论力学札记之九

讨论了牛顿力学和拉格朗日力学中的力. 在牛顿力学中着重讨论了主动力, 约束和理想约束 力. 在拉格朗日力学中着重讨论了广义力的两种分解方法.     

Mechanical problems in momentous projects of aerospace engineering

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.     

航天支架结构的被动振动控制

重点研究了航天支架结构的被动振动控制问题。在约束阻尼层有限元模型理论分析的基础上，对未附加约束阻尼层的支架计算模态和试验模态进行了相关性分析，制定出被动振动控制策略；通过分析附加约束阻层后支架计算模态和试验模态相关性，建立了有效的支架有限元模型，进一步用于各种情况的动态响应计算和分析。计算了实验结果表明，该控制策略取得了很好的减振效果，为同类结构振动控制问题提供了一个良好的模型参考。     

Turbulence modelling of problem aerospace flows

Unsteady Reynolds averaged Navier–Stokes (URANS) and detached eddy simulation (DES) related approaches are considered for high angle of attack NACA0012 airfoil, wing–flap, generic tilt‐rotor airfoil and double‐delta geometry flows. These are all found to be problem flows for URANS models. For DES fifth‐order upwinding is found too dissipative and the use of, for high speed flows, instability prone centred differencing essential. An existing hybrid ILES–RANS modelling approach, intended for flexible geometry, relatively high numerical dissipation codes is tested along with differential wall distance algorithms. The former gives promising results. The standard turbulence modelling approaches are found to give perhaps a surprising results variation. Results suggest that for the problem flows, the explicit algebraic stress and Menter shear stress transport (SST) URANS models are more accurate than the economical Spalart–Allmaras (SA). However, the explicit algebraic stress model (EASM) in its k–ε form is impractically expensive to converge. Here, SA predictions lack a rotation correction term and this is likely to improve these results. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

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。     

Ill-posed problems in mechanics

The notion of ill-posed initial and boundary value problems for partial differential equations was introduced by Hadamard, who also presented the first example of an ill-posed problem for a specific partial differential equation. At the same time, there are numerous examples of ill-posed problems in any field of mechanics.Hadamard and some of his successors believed that any ill-posed problem has no physical meaning and such problems should not be posed.The present paper contains several examples of ill-posed problems. We show that if one deals with an applied problem, then overcoming the ill-posedness mathematically can help one to improve the structure in practice, which justifies the study of ill-posed problems.