第6届全国周培源大学生力学竞赛团体赛比赛内容和规则

第1轮比赛:攻防对抗赛 1内容 在一些描写古代战争的电影中,常可见到一方用抛石机抛掷石头攻击对方城堡的场面.进攻者当然希望抛石机威力巨大;而防守者自然希望城堡固若金汤.     

动能深侵彻弹的力学设计(Ⅱ):弹靶的相关力学分析与实例

介绍了作者关于动能深侵彻弹研究的部分工作。单纯动能弹侵彻存在侵彻深度上限，在技战术指标一定的前提条件下，弹体结构的优化可令动能深侵彻弹尽可能实现最大侵深。其中弹体结构的力学设计尤为重要，如弹形、弹材、质量比、长径比等。进一步开展弹体结构设计的力学研究，包括头部设计、战斗部后盖、装填比、弹形和弹材、侵彻效应中的尺度律、混凝土靶的设计，最后给出若干实例。     

动能火箭弹定深技术

根据某火箭破障弹的性能特点,设计了动能侵彻战斗部和机械定深发火机构,使其可根据目标的强度和厚度控制战斗部在最佳深度处爆炸,以发挥战斗部的爆破威力。理论和试验证明所设计的动能火箭弹结构合理可行。     

动能杆定向抛撒规律的数值模拟

针对反导动能杆的定向抛撒 ,应用数值模拟软件AUTODYN 2D对动能杆的定向爆炸驱动和相互作用过程进行了数值仿真 ,获得了杆条抛撒速度和飞散角等变化规律。即在杆条排布结构不变的情况下 ,随装药弧度的减小 ,杆条的飞散角增大 ,而杆条飞散的平均速度则随装药弧度的减小而减小。与所进行的动能杆定向抛撒装置试验对比 ,试验结果与数值模拟结果基本一致。     

理论力学中的正负号问题

理论力学中的正负号问题刘荣暄（清华大学，北京１０００８４）图１是一弹性振子。如让学生在图示位置列写振子的运动微分方程，常会出现如下错误。这个结果显然是错误的。又如，在图２、图３位置让学生写出系统的动能。常有系统的动能显然，第２项为负值是错误答案。学生...     

含筋率和弹着点对钢筋混凝土抗侵彻性能的影响

阐述了侵彻钢筋混凝土几种常用的建模方法,选用AUTODYN中的Lagrange算法,对已有的动能弹侵彻钢筋混凝土问题进行了计算,计算结果与试验数据符合较好。使用此方法,分析了含筋率和配筋方式对钢筋混凝土靶抗侵彻性能的影响,以及弹着点对动能弹侵彻性能的影响。研究表明,钢筋越粗或者钢筋编织越密,即含筋率越高,钢筋混凝土靶板的抗侵彻能力越强,尤其对于动能弹直径大于靶板中钢筋间距的情况,效果明显;另外,弹着点对动能弹侵彻能力有较大影响。 更多还原     

钝圆头质量块对简支梁的多次弹塑性撞击

考虑多次局部弹塑性接触变形行为、多次撞击和多次分离过程,提出了1种采用有限差分方法研究柔性结构多次弹塑性撞击问题的MCIS方法,研究了钝圆柱头刚性质量块水平撞击简支梁的过程。研究结果表明,该撞击过程实际上是1个复杂的多次弹塑性撞击过程,一般存在2个以上的明显撞击区,每个撞击区包含了形式多样的复杂的次生撞击过程。其他撞击区的冲量值与第1个撞击区的冲量值相当,其他撞击过程中损失的撞击动能的总和与首次撞击过程中损失的撞击动能相当,因此,多个撞击区和多次撞击过程将对梁的撞击物理行为产生重要影响。研究还发现,小质量块刚性体撞击时,首次撞击过程的撞击动能损失明显。在大质量刚性体撞击时,后续的多次撞击过程的撞击动能损失明显。 更多还原     

新型反应装甲结构对长杆弹小法线角侵彻的干扰分析和防护效能

针对防御小法线角入射的长杆弹的需要而设计出了一种新型反应装甲结构。通过分析新型反应装甲结构对长杆弹运动速度和姿态的干扰,得出在长杆弹质量守恒的情况下的动力学方程,并进行反应装甲抗长杆弹侵彻实验。结果表明,新型反应装甲能够有效的干扰小角度长杆弹的飞行姿态并造成动能损失,可提高对长杆弹的防护效果。     

动能深侵彻弹的力学设计(I):侵彻/穿甲理论和弹体壁厚分析

在作者先前工作的基础上,进一步明确了适合于动能深侵彻弹的撞击函数和弹体几何函数的有效范围,可用于相关弹体结构的力学设计。同时从理论上研究了弹体的抗压/拉和抗弯能力,分别从抗压/拉和抗弯两方面来确定动能深侵彻弹弹体的极限壁厚。针对不同撞击速度的细长中空弹体斜侵彻混凝土靶,分析得到不出现弯曲破坏的弹体最大临界斜角和壳体壁厚下限,并给出弹体抗弯能力的最薄弱位置。对弹体的壳体厚度、局部加固和焊接位置提出建议。     

钢板混凝土复合靶抗贯穿性能的理论与数值分析

为了给防护结构的优化设计提供参考,基于动能守恒定律,推导出了后附薄钢板复合靶的弹体剩余速度公式及弹体剩余动能和初始动能之比Er/E0。利用ANSYS/LS-DYNA对已有文献的侵彻试验进行模拟,分析了钢板布局对复合靶抗贯穿性能的影响,对比了素混凝土靶、钢筋混凝土靶和复合靶的抗贯穿性能。结果表明:由BRL&CEA-EDF转换公式得到的剩余速度预测值精度最高,其推导的Er/E0可用于评价钢板混凝土复合靶的抗贯穿性能;复合靶的抗贯穿性能随着钢板的后移而逐渐增强,其中工况0-3(靶板前后表面铜板厚度分别为0mm、3mm)较工况3-0(靶板前后表面铜板厚度分别为3mm、0mm)提高约10%;含筋率为0.8%时,复合靶的抗贯穿性能较素混凝土靶和钢筋混凝土靶分别提高约11%和4%,在靶板损伤中,复合靶能够抑制扩展裂缝的产生,后附钢板发生沿侵彻方向的凸起,并呈花瓣状开裂,但它减慢了后部弹坑的形成,提供了更大的侵彻阻力。     

漫谈热胀冷缩的``功''与``过''

 热胀冷缩现象在我们周围随处可见，只有更好地掌握它的规律，才能避免或减小它的危害， 利用它为人类造福.     

关于流体力学教学内容改革的探讨

 就流体力学系列课程中适当增加非牛顿流内容的必要性及具 体措施进行阐述.     

关于"多胞材料"和"点阵材料"的一点意见

近年来,新型的结构材料和功能材料层出不穷,有关的新名词术语也极待厘定．     

"打比方"在力学教学中的应用

把力学基本概念、定理与日常生活中的某些现象、生活经验、关系模式对应起来，只要两种情景有诸多相似之处，学生在学习力学时就会发生学习迁移，更容易加深对力学原理、概念的掌握和理解．     

应力集中的“善”与“恶”——————漫谈应力集中的利用和防治

 在日常生活中,应力集中的应用给生活带来了方便. 在工 程结构中,应力集中的存在,给结构带来了危害. 扬应力集中 之“善”,抑应力集中之“恶”,是人们的追求.     

Review of the book "Probabilistic Mechanics of Quasibrittle Structures"

<正>Reliability-based structural analysis and design are of paramount importance since no structures can be designed to be risk-free.It has been generally accepted that the design of engineering structures must often guarantee an extremely low failure risk on the order of 10~(-6),which is difficult to achieve through direct verification by histogram testing or stochastic computations.For brittle or ductile materials,the type of probabil-     

湍流的"湍"，怎样念？

湍流(turbulence)是力学基本理论中的难题.有这样一种说法,海森堡临终说要问上帝"Why relativity?Why turbu- lence?"(读者如用Heisenberg God turbulence三关键字,Google搜索可得两万多条,敷衍着各种版本的传说.)海森堡去世已30多年,但湍流在今天仍然是难题.     

在流体力学教学中通过重大事件实例教书育人

 在流体力学教学中适当地穿插讲述一些有关的重大事故、重大 灾害和重大建设项目(统称“重大事件”)，对于学生认识现在的学习 与未来工作之间的关系，提高学习自觉性，培养热爱专业的思想和严 谨的科学作风很有帮助. 本文简介我们在北大力学系本科生流体力学 教学实践中收集和讲述的部分重大事件实例.     

《实验结构力学》教学实验平台探究

实验教学是培养学生工程实践能力和创新意识的一种重要手段, 然而作为土木工程专业的一门重要专业基础课,《结构力学》是没有实验内容的, 这严重制约了教学实践课程的深入开展, 同时影响了学生对理论内容的理解和掌握. 本文详细介绍了自主研发的一套积木式实验结构力学平台. 该平台可方便地安装各种测试仪器仪表、加载装置, 实现了平面结构中常用的各种约束装置以及防平面外变形限位装置, 基本满足学生进行自主、自组、创新、开放实验的要求, 为实验结构力学的发展和推广提供了良好的基础设施.     

说说"量纲"和"量纲一"

不久前,王振东给朱照宣写信说道: "我那本<诗情画意谈力学>在出版时,曾对‘无量纲数'一事与出版社有过讨论.""我指出:某页某行,将‘无量纲化'、‘无量纲的'错为‘量纲一化'、‘量纲一的'.这已经是概念性错误了."回函称: "根据现在的‘物理量和单位'的标准,凡是‘无量纲'的说法现在都改为‘量纲为1,这种说法了,就是说无量纲的量并不是没有量纲,而是它的量纲是单位1.这是现在法制推行的国家标准,遇到时必须要改."