环形液池内中等Pr数流体的浮力-热毛细对流

为了了解水平温度梯度作用时环形液池内的浮力-热毛细对流特性，利用 有限差分法进行了非稳态三维数值模拟，环形液池外壁被加热，半径为40 mm，内壁被冷却， 半径为20 mm，液池深度为3~17 mm，液池内流体为0.65cSt的硅油，其Pr数 为6.7. 模拟结果表明，当水平温度梯度较小时，流动为轴对称稳态流动，随着温度 梯度的增加，流动将会失去其稳定性，在浅的液池内(d=3mm)，转化成三维振荡 流动，在深的液池内(d≥6mm)，转化成三维稳定流动；模拟计算的 临界温差及表面温度分布图像与实验结果基本吻合.     

强电磁干扰环境下的信号传输研究

在LIA工作环境中，存在强大的电磁干扰，对高速分幅相机的应用极为有害。针对4MeV LIA的电磁干扰情况，通过采用光纤传输控制信号的措施，能很好地传输窄脉冲，信号延时抖动小，达到了高速信号的可靠传输要求，既解决了抗电磁干扰的要求，也满足了高速分幅相机的使用要求。     

MATLAB在理论力学教学中的应用

 为克服教学资源紧张，激发学生的学习兴趣，提高教学效果和质量，基于MATLAB的数值计 算，结合图形处理和网络技术，以某振动系统为例，阐述了一类理论力学虚拟实验软件的系 统结构、设计思想、实现过程以及在教学和实验中的具体应用．应用该软件，学生可掌握实 验原理，提高感性认识，调动学习积极性．根据该软件的设计思想，教师可指导学生进行新 的实验设计．     

仿生中性络合剂对花岗岩摩擦磨损行为的影响研究

基于自然界生物侵蚀的络合机制，分别以柠檬酸、酒石酸和草酸等3种低分子量有机酸为有效成分配置了3种仿生中性络合剂，同浓度盐酸溶液作为对照试剂，采用往复滑动摩擦磨损试验，以H13钢球为摩擦对偶，考察仿生中性络合剂处理前后花岗岩表面的摩擦磨损行为.结果表明，3种仿生中性络合剂侵蚀处理均能诱发花岗岩表面裂隙扩张，形成溶蚀坑，岩石表面力学性能下降，矿物颗粒间联结变弱，表面摩擦磨损加剧，磨损机制以磨粒磨损为主.相比无机强酸对岩石矿物颗粒的酸蚀作用，有机酸的络合作用对花岗岩表面摩擦磨损行为的影响更为显著，其中，分子量小且结构简单的草酸相比柠檬酸和酒石酸更容易诱发花岗岩表面矿物颗粒络合溶蚀，从而促进岩石表面摩擦去除.     

无石棉自增强摩擦材料的研制与性能研究

为了消除石棉基增强摩擦制动材料对环境和人体的危害，以α－氨丙基三乙氧基硅烷为活化剂，对取自粉煤灰的漂珠进行活化处理，再以其作为基础增强填料替代石棉，成功地研制出新型无石棉自增强摩擦材料．这种新材料的基本组成除增强剂漂珠外，还有树脂－橡胶粘结剂和摩擦改善剂等．检测和试用结果证明，在给定的试验条件下，与石棉增强的摩擦材料相比，这种无石棉自增强摩擦材料的摩擦学性能好，制动时间短，偶件的磨损很小，而且漂珠价廉易得，并为粉煤灰的再生利用找到了一条新途径     

变分原理与非线性水波的Hamilton描述

本文用全变分方法导出水波动力学问题的基本方程组，再用平均势函数Ｆ（Ｘ，ｔ）渐近表示速度势函数（Ｘ，ｙ，ｔ）和Ｌａｇｒａｎｇｅ函数Ｌ（Ｘ，ｙ，ｔ），导出具有Ｂｏｕｓｉｎｅｓｑ形式的方程．研究了Ｈａｍｉｌｔｏｎ正则方程的简单推导问题．     

简讯：Journal of Fluid Mechanics创刊50周年

流体力学杂志“Journal of Fluid Mechanics”由剑桥大学教授George Batchelor在1956年5月创办，在国际流体力学界享有很高的学术声望，被公认为是流体力学最著名的学术刊物之一，2005年的影响因子为2．061，雄居同类期刊之首．在它创刊50周年之际，2006年5月JFM出版了第554卷的纪念特刊，其中刊登了现任主编（美国西北大学S．H．Davis教授和英国剑桥大学T．J．Pedley教授）合写的述评：“Editorial：JFM at50”，以JFM为背景，从独特的视角对近50年来流体力学的发展进行了简明的回顾和展望，并归纳了一系列非常有启发性的有趣统计数字．2006年7月21日在剑桥大学应用数学和理论物理研究所（DAMTP）举行了创刊50周年的庆祝会．下午2点，JFM的新老编辑和来宾会聚一堂，Pedley教授致开幕词，其后是5个精彩的报告：The mysterious rattleback and its fluid counterpart（Keith Moffatt），Developments in shear instabilities（Patrick Huerre），Falling clouds（Elisabeth Guazzelli），Ecotectural fluid mechanics（Paul Linden），The success of JFM（Herbert Huppert），最后由Davis教授致闭幕词．     

GPS 动态滤波的新方法

本文提出一种ＧＰＳ动态定位滤波的新方法。该方法直接从ＧＰＳ接收机输出的定位结果入手，将各种误差因素的影响等效为输出定位结果的总误差，视为有色噪声，建立线性卡尔曼滤波模型对位置和速度信息进行估计。与以往采用的非线性卡尔曼滤波器相比，滤波后定位误差明显减小，且模型简单，系统运算量降低，实时性较好。另外，为了提高滤波器的动态性能，还提出了一种有效的次优加权自适应卡尔曼滤波算法     

低温对碳纤维复合材料弯曲性能影响试验研究

由于航天运载器的轻量化需求，高性能碳纤维增强环氧树脂基复合材料(CFRP)已经应用于液体燃料贮箱的研制，但其服役环境苛刻，往往要经受-183~-253 ℃的超低温或多次低温循环过程．目前，对CFRP的低温力学性能，尤其是常-低温循环力学性能的研究仍比较局限，这制约了CFRP燃料贮箱的设计和研制进程．本文针对一种液氧相容的环氧树脂体系，采用热压罐工艺制备了CFRP单向板，并测试其在25 ℃、-55 ℃、 -120 ℃和-183 ℃下的弯曲力学性能．结果表明，弯曲强度和模量均随着温度降低而提高，当温度从25 ℃降低到-183 ℃时，弯曲强度提高约66.7 %，弯曲模量提高约10.3 %．同时，本文也研究了室温-液氧循环50~200次对弯曲力学性能及微裂纹萌生的影响．结果表明，200次循环后，单向板的弯曲强度基本没有降低，并且内部也无微裂纹产生．本文研究表明，该CFRP体系具有较为优异的低温力学性能和耐低温循环性能，在液体燃料贮箱领域有着巨大应用潜力．     

参数投影法表面网格生成

本文采用投影方法化三维网格生成为两维网格生成，大大精简了计算量，且通用性强，生成的网格平面性好，正交性强，编制的软件为用户提供了良好的界面，使用方便。     

固液双相作用下多孔自润滑表面渗流行为分析

以多孔自润滑材料为研究对象，分析载荷作用下多孔基体变形和润滑液在孔隙中的流动特性，探讨多孔表面渗流速度随加载时间变化，分析固-液双相作用下多孔表面渗流与润滑行为.结果表明，多孔基体变形后，孔隙内储存的润滑液受迫流动，在多孔表面发生渗入和析出的流动现象.润滑液在接触区向多孔基体渗入，在接触区入口向多孔表面析出.恒定载荷下，入口两侧润滑液不能保持稳定的渗流现象，而随加载时间呈现出扩散和波动的变化过程.在竖直方向上，多孔材料内的最大流体压力发生在上表面，最大固相应力发生在靠近上表面的次表面位置.随加载时间延长，磨擦界面的液相承载力先增大后降低，固相承载力先降低后增大，最终液相承载力降低为零，外载荷全部由固相材料承担.适当增加载荷能提高润滑液在多孔表面上的渗流速度，改善润滑状态，但也使得润滑液的渗流速度波动更为剧烈.     

液滴与可变形固面撞击的二维非线性激波模型

在传统的关于液固撞击的激波理论模型中，引入矢量分析的方法，考虑到高速度撞击时，液体运动的迁移性和非线性效应，以及固体的可变形性，提出了一个适用于高撞击马赫数的无量纲激波理论模型。该模型能够计算出所有撞击参数，计算结果与实验数据吻合良好。模型所导出的计算方法物理意义明确，简明准确，适用范围宽广，且便于工程上制成图表查用。     

部分力学期刊目录

《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．     

含时滞的参数不确定主动悬架离散系统鲁棒控制

针对主动悬架存在传输时滞和参数不确定性的控制问题，设计了含时滞的参数不确定鲁棒控制器。首先，运用线性分式变换方法推导出含时滞的参数不确定主动悬架状态空间方程，采用零阶保持器取值处理和双线性变换，建立主动悬架离散控制系统模型。其次，以车身垂向加速度为车辆悬架系统的最优化输出目标，采用Lyapunov泛函方法，推导出系统渐进稳定的鲁棒控制器充分条件，得到满足最优H_∞性能指标约束的反馈控制律，再通过求解线性矩阵不等式获得控制器参数。最后，进行数值算例仿真，结果表明，相较于只考虑时滞的控制器，含时滞的参数不确定鲁棒控制器具有更好的控制效果和鲁棒性，且受采样周期与不确定参数的耦合影响较小。     

基于面积折减等效模型的光电倍增管水下内爆机理研究

光电倍增管(photomultiplier tube，PMT)是中微子探测器的核心部件，是由玻璃材料制成的内部真空的薄壳结构，排列在深水中工作，若一个PMT被压溃会产生内爆冲击波，会引起周围PMT发生殉爆。针对PMT内爆，建立了PMT内爆数值计算简化模型，并将计算与试验结果进行对比，验证简化模型的合理性。在此基础上，提出了基于面积折减等效模型的PMT内爆计算方法，通过等效模型分析了防护装置破口面积对PMT内爆的影响，得出随着防护装置破口面积的减小，水流碰撞发生PMT内爆的时刻相应提前，内爆产生的冲击波脉宽基本保持不变，冲击波压力峰值明显减小。该研究有利于找到有效的PMT内爆防护方法。     

计算机辅助工程(CAE)及其发展

 CAD/CAM/CAE三者中，前两者概念较直观，CAE概念则是发展的，涵盖范围 广，比较灵活. 当前，CAE已由数值计算发展到仿真，并向CAD/CAM全面融合的虚拟现实拓 展. 随着有限元技术的成熟以及神经网络、遗传算法等智能算法的引入，计算机辅助工程分 析不仅服务于详细设计，而且支持总体方案设计. 基于产品研发过程，对CAE本身进行 了分析，全面阐述了CAE的目标、物理内容、算法，说明了有限元/人工智能在方案设计中 的应用. 对优化技术的发展历程进行了回顾，并展望了未来CAE的发展动向及若干重要问题.     

超音速流动中侧向喷流干扰特性的实验研究

在超音速流动中，进行了侧向喷流干扰特性的实验研究，研究了喷流压力、 攻角、迎风侧及背风侧喷流对侧向喷流干扰特性的影响. 结果表明，随喷流压力增大，喷流 前的高压区向前扩展，喷流的包裹作用加强. 有攻角时，背风侧喷流前的高压区更大，喷流 包裹作用的影响区域前移，喷流的控制效果更好，这一趋势随攻角的增大更加明显.     

齿轮胶合的试验研究及其监测技术

目前，有关防止齿轮胶合的设计计算方法已经不少，然而都没有反映齿轮是怎样从正常运转状态骤然转入胶合的突发性，因而不能起到有效地防止胶合发生的作用。人们一般认为，对于同种“油－材料”组合，齿轮胶合温度是一个不随运转条件而变化的常数，针对这种情况，在可以动态加载的ＤＣＳ－１５０型齿轮试验台上进行了齿轮胶合的试验研究，并对齿面温度和磨损粒子进行了监测。结果表明，胶合的发生是以肉眼明显可见的齿面擦伤为先导；发生胶合时的齿面温度不是常数，转速、扭矩、运转方式和供油量等都对胶合的发生有重要影响，并以转速为主要影响因素；初期胶合发生后，齿面温升速率、磨损烈度指数、磨损粒子尺寸和试验台的噪声及振动等都明显增大，但齿轮仍然可以在增大扭矩的情况下继续工作。由此可见，监测初期胶合发生对于防止更加严重的胶合及至咬死具有至关重要的意义。铁谱分析表明，初期胶合发生时，磨损烈度指数在１．５×１０３－２．５×１０３的范围，磨损粒子的尺寸大多在６０－８０μｍ之间，因此，利用铁谱技术可以有效地监测齿轮初期胶合的发生。     

双筒流变仪中Maxwell流体的振颤周期

本文对在用双筒流变仪测定Ｍａｘｗｅｌｌ流体的物性常数时，对所寻出的解析解进行理论分析，比较了数值试验与理论结果，两者吻合甚好，在测试工作中，只要获得振颤周期，就可以获得黏弹性常数，从而导出松弛时间。     

激光陀螺光路稳定技术的研究

为了稳定激光陀螺的光路，在陀螺控制系统中增设了角度控制。提供了一种分时控制系统，实现对角度控制器的各控制组件的分别控制和动态控制。实验结果表明，激光陀螺加上角度控制后，光强均值增大，均方差减小，曲线平坦，尤其在高低温情况下，角度控制能够改善陀螺掉光严重和无光的状态，使陀螺在任何温变下光强变化不超过15％，提高了陀螺耐高低温冲击的能力。