改革理论力学教学方法,培养高素质创造性人才

从应试教育向素质教育转变，从知识灌输向创造性培养转变，这是两个最基本的指导思想．本文总结了作者对这些思想的认识以及在教学中的实践情况．     

Al2O3纤维及炭纤维增强ZL109混杂复合材料的高温摩擦磨损性能研究

利用预制体挤压浸渗法制备了Al2O3 C1／ZL109短纤维混杂金属基复合材料，并探讨了炭纤维含量对该混杂复合材料高温(400℃)下的摩擦磨损性能的影响．结果表明：混杂炭纤维的复合材料具有优异的高温耐磨性能;由于12％Al2O3和4％C短纤维的协同作用，复合材料从轻微磨损向急剧磨损转变的临界温度比基体合金的提高了1倍;混杂复合材料的摩擦系数和磨损率随着炭纤维体积分数的升高而不断减小，这在较高温度(300℃)下更加明显;在较低温度下，基体及复合材料的磨损机制主要为犁沟磨损和轻微粘着磨损，当温度超过临界温度后，磨损机制转变为严重粘着磨损．     

起始攻角附件三角翼涡破裂的演化特性研究

用数值方法求解Ｎ－Ｓ方程，并用“亚迭代”方法保证时间方向二阶精度，数值模拟了 ７５° 后掠三角翼非定常绕流，给出了详细的涡破裂起始攻角附近涡破裂的形成、发展和演化过程． 涡破裂从开始的螺旋破裂变为向泡状破裂演化的“过渡态”，然后发展到泡状破裂，再由泡状 破裂变为向螺旋破裂演化的“过渡态”，最终发展到典型的螺旋破裂形态．从计算结果中还发 现，当泡状破裂形成后破裂点前移速度明显减慢，同时当从泡状破裂向螺旋破裂演变时，破裂 点出现后移现象．可从最近相关的实验和数值模拟结果中发现这些现象的存在．     

离散元法在求解三维冲击动力学问题中的应用

提出了三维连结型离散模型,建立了可实现连结型模型(用于连续介质)-接触型模型(用于非连续介质)转化的三维离散元计算程序,用来模拟连续介质转变为非连续介质的力学过程．利用该计算程序对冲击载荷下混凝土块体内(连续体情况下)的应力波传播过程进行了数值模拟．将计算结果的数值与LS-DYNA程序计算的结果进行比较,验证了该计算程序的计算精度．在此基础上,模拟了混凝土块体的动态破坏(连续介质向非连续介质转化)过程．其计算结果可用动画显示,得到的破坏形式与由实验得到的破坏形式相近．两个算例说明该离散元模型及其计算程序是模拟计算伴随有连续介质向非连续介质转变的动态破坏问题的有力工具．     

钝体高超声速三维分离流场特性数值研究

以双子星座简化外形为模型，通过有限差分法求解全Ｎ－Ｓ方程，数值研究了高超声速绕流中的三维分离流动特性。来流Ｍ＿∞＝７．０，Ｒｅ＿∞＝４．５×１０￣５，攻角范围为１０°－４０°。首先通过与实验油流照片的比较，证明了本文计算分离结构定性上的正确性。然后研究了不同攻角下背风面三维分离结构的变化，给出了柱段背风区常点型开式分离随攻角变化转变为整体闭式分离的过程，并从物理上分析了这种转变过程的合理性，认为不同分离形态在分离线起始点附近都有共同的压力条件，即垂直于分离线的逆压梯度，因此横向分离可以从常点型开式分离直接转化为闭式分离。     

基于突变理论的重力坝沿建基面失稳判据研究

突变理论注重研究系统状态发生突变时外界的控制条件，主要阐述非线性系统如何从连续渐变状态向系统性质突变的转变。混凝土重力坝不仅材料本身非线性明显，并且系统也具有较强非线性特性。基于突变理论，研究了突变理论应用于重力坝系统抗滑失稳的可行性，并分别从能量突变、位移突变以及塑性屈服区面积突变进行了重力坝沿建基面的失稳判据研究。...     

力学所1999年基金项目研究工作进展

国家自然科学基金是基础性研究项目获得支持的重要渠道之一．力学所历来重视科技人员在国家基金中的立项情况,并且认真关注项目的执行动态和最终的完成情况．１９９９年力学所的基金项目研究工作进展是卓有成效的,现做一简要回顾．１．“脆性介质损伤累积统计和破坏预测的非线性演化理论”项目 基于耦合斑图映射模型,采用相空间随机切片等方法,考察了非均匀系统损伤破坏的非平衡、非线性演化的共性特征．系统破坏表现为从稳态的损伤积累向突发性的灾变破坏转变,灾变阈值宏观上有不确定性,存在一个稳定与灾变模式的过渡区．发现宏观破…     

基于微纳米压入法的高熵合金柏氏矢量研究

采用微纳米压入法对CoCrFeNiMn高熵合金进行多种应变率下的压入测试研究,实验获得了材料硬度与压深之间的关系并通过计算分析得到了其不同工况下的柏氏矢量值,探究了压入深度和应变率对柏氏矢量的影响．实验结果表明,所测材料柏氏矢量值在一定范围内呈现出一定的波动性,随着压深的增大,柏氏矢量表现出尺寸效应,即柏氏矢量随压深呈增加趋势;并且在同等压深下,柏氏矢量存在率效应,随着应变率的增加,柏氏矢量值先减小后增加,柏氏矢量从滑移主导向原子失配主导的转变是其率效应转变的主要原因．     

口腔环境因素对树脂牙摩擦学特性的影响

采用往复滑动摩擦磨损试验台，通过体外模拟口腔环境，考察了树脂牙同TA2钛球对摩时的摩擦磨损性能，探讨了几种口腔环境因素对树脂牙摩擦学性能的影响．结果表明：树脂牙在人工唾液介质中同钛球对摩时表现出较好的摩擦磨损性能；随着法向咬合力增加，树脂牙的主要磨损机制由轻微磨粒磨损转变为严重粘着磨损，耐磨性能变差；人工唾液和碳酸饮料长期浸泡处理对树脂牙摩擦磨损性能影响很小；而在温度0～60℃范围内经热循环老化预处理后树脂牙的耐磨性显著降低．     

刚性椭球对固定面的三维摩擦碰撞

讨论刚性椭球对固定面的三维摩擦碰撞．以法向冲量为自变量，建立碰撞过程中接触点切向速度的微分方程．利用相平面的奇点理论对碰撞过程中切向滑动的全局性态作定性分析，并导出切向滑动的解析积分．     

竖直平板间自然对流的湍流频谱特性

根据直接数值模拟的计算结果，对竖直平板间湍流自然对流的脉动动能、速度及温度等物理量的时间序列进行频谱分析．结果表明，流动达到充分发展状态后，小尺度到大尺度的能谱很宽，计算的分辨率足够．从能谱分布可以观察到含能区、惯性子区和耗散区的存在，文中对各区的特性进行分析．由于该流动的强各向异性，惯性子区很窄．并讨论了法向位置对脉动动能的影响以及大尺度结构的特性．     

李雅普诺夫指数的平台结构与对称性

本文研究动力学系统从保守向耗散过渡进李雅普诺夫指数的普适转变行为。我们发现均匀耗散二维映射的李雅普诺夫指数呈现一种平台结构及关于平台的严格对称性并给予解析的证明，对于埃侬遇射及二维圆映射，计算了周期轨道李雅普诺夫指数的平台区宽与稳定区宽比随砂散性参数的变化。     

旋转弹性体的有限元线法分析

本文将有限元法应有竽一般荷载作用下的旋转弹性体的分析，文中将任意荷载沿环向展开为Ｆｏｕｒｉｅｒ级数，利用正交性，将问题转变为一系列旋转转子午面上二维问题的叠加。     

垂直冲击消振系统简谐激励响应及稳定性分析

运用迭代映射及其稳定性分析原理,研究了垂直冲击消振系统的简谐激励响应及其周期响应的稳定性．首先建立了稳定周期响应的参数区域边界方程,分析了稳定周期运动向混沌转变的一般规律．然后以典型的二阶主振系为例,得到了几个对消振效果影响较大的稳态周期响应区域的详细数值结果,讨论了稳态周期响应区域及附近的消振效果．     

车辆内部气流噪声计算方法

本文在风洞实验的基础上，提出了气流噪声向汽车内部传播的理论模型．采用边界元法，研究了车外脉动压力透过板壁和气流噪声通过孔隙向车内传播以及相互之间的耦合关系．给出由外部脉动压力和气流噪声计算车内声场的计算公式．     

循环荷载下硅藻土应变和孔压特性

针对嵊州硅藻土的高结构性及地基应力场的复杂多变，应用GDS 动三轴仪进行不同围压和不同循环应力比下的不排水循环加载试验，分析应力-应变滞回曲线演化、应变累积特性、回弹特性及孔压特性．研究表明：循环应力比及围压对原状硅藻土应变和孔压的发展规律影响明显，随着循环应力比的增加，滞回曲线由线性状态转变为非线性状态，且逐渐向x 轴倾斜，累计应变和回弹应变都随着循环应力比的增加而略微增加，但总应变基本小于2 %；残余孔压比随循环应力比增大而增大，范围为0.1~0.5．并且存在一个临界循环应力比，其值随有效围压的增大而减小，范围为0.8~2.2，当循环应力比大于该值时，试样内部产生一个破裂面迅速发生破坏．在相同循环应力比下，试样的应变随着有效围压的增大而增大．     

脆性材料动态破坏过程的数值模拟

根据连续介质力学基本原理和离散元法基本思想，针对脆性材料动态破坏过程问题，推导出基于圆盘单元的正交各向异性离散元二维计算模型，并利用此模型计算了各向异性薄板在冲击载荷下的应力波传播问题。通过将计算结果与LS－DYNA程序相比较，表明了本文提出的离散元模型的精确性。另外，对钢弹侵彻下滑凝土圆板破坏过程这个典型的发生连续介质向非连续介质转化的动力学问题进行了数值模拟和动画显示，并同侵彻实验中出现的几种破坏形式进行了分析和对比，从而证明了本计算方法是计算和模拟脆性材料出现从连续介质向非连续介质转变的动态破坏问题的有力工具。     

轴向冲击下圆柱壳非轴对称屈曲耗散能分析

主要研究受轴向冲击圆柱壳非对称屈曲耗能,从轴向屈曲变形、环向屈曲变形和轴向压 缩变形3个角度进行理论推导. 结果表明: 环向屈曲变形能随屈曲折叠边数增加有减小 趋势, 且占总耗能比例很小,可知圆柱壳受轴向冲击屈曲过程中外力做功主要转变为轴向变形 能,环向屈曲变形消耗外力功很少.     

一种柴油机磨损的预测模型与试验研究

基于磨粒分析的油液监测技术，通常都偏重于从形态学方面进行研究，以获取单颗磨粒的“个体”信息，很少开展磨粒整体统计学方面的“整体”信息研究．其实，研究磨粒“整体”信息具有诸多优点，关键是如何从“整体”信息中获取反映摩擦学系统磨损状态转变和磨损程度分级的特征．通过在８ＮＶＤ４８Ａ－２Ｕ型柴油机上的现场监测试验研究，利用铁谱分析的ＤＬ和ＤＳ值，以及光谱分析的元素浓度值所包含的磨粒“整体”信息，建立了柴油机磨损程度的基准线，构造了磨损趋势校正的灰色预测模型，并且利用预测值和实测值的漂移值，设计了磨损趋势预测值的区间估计方法，以用于预报未来磨损的等级．这种基于磨粒“整体”信息的磨损预测方法，已用于８ＮＶＤ４８Ａ－２Ｕ型柴油机的实际监测，效果较好     

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有限单元法在航空航天领域中应用极其广泛．航空航天专业有限单元法课程应针对其课程特 点而开设,重构课程体系,注重理论联系实际,将教学重心从以往的理论教学转变为应用教 学．文中还给出了在航空航天结构有限单元法教学中应涉及的几个实例．