弹塑性杆在刚性块轴向撞击下的动力屈曲

基于能量原理,对弹塑性杆在刚性块轴向撞击下的动力屈曲问题进行了讨论．用特征线法分析了刚性块轴向撞击弹塑性直杆时应力波传播的过程．考虑了弹塑性应力波传播对屈曲的影响,建立了该问题横向扰动方程．用幂级数解法,理论上给出了该问题的级数解．分析解的性质,得到了发生屈曲时的临界条件．通过理论分析和数值计算,得到了临界速度与冲击质量、临界长度及线性强化模量间的关系．     

柱状纤维上超薄液膜的线性稳定性分析

运用线性理论分析了粘性超薄液膜沿柱状纤维垂直下落的稳定性特征,研究了厚度低于100 nm的薄膜在外力驱动下的流动以及van der Waals力的影响．结果表明随着薄膜相对厚度的下降,纤维表面的曲率将使得线性扰动的发展得到抑制,而van der Waals力促进扰动的增长,这一竞争机制导致了增长率随薄膜相对厚度非单调的变化．还得到了流动的绝对和对流不稳定分区．结果表明van der Waals力扩大绝对不稳定流动区域,表面张力也会有利于绝对不稳定的发展,而外驱动力正好起到相反的作用．     

冲击扭矩作用下弹性圆柱壳中应力波导致的动力屈曲问题

圆柱壳的屈曲问题曾被许多力学工作者从不同的角度进行过研究．本文以半无限长弹性圆柱壳为研究对象，将冲击扭矩作用下圆柱壳的动力屈曲归结为由于扭转应力波的传播导致的分叉问题，最后将此分叉问题化为一个非线性方程组的求解，并对动力屈曲时横向惯性的影响进行了讨论，最后进行了数值分析，得到了一些有益的结论．     

弹性直杆中一类动力屈曲问题的渐近解

对于弹性杆受刚性块轴向撞击的动力屈曲问题而言,由于轴向载荷形式较为复杂,问题将归结为关于非线性偏微分方程组解的讨论,至今仍未能得到一个理论上的解析解,为此,讨论了有限长理想弹性直杆的此类动力屈曲问题,采用小参数的摄动展开和变分法,成功地得到了这一问题的一个理论上的近似解,并给出了相应的算例,从中得到了一些有益的结论.     

Brown凝并中两个不同直径纳米颗粒的碰撞系数

对Brown凝并中两个不同直径纳米颗粒的碰撞系数进行了研究,通过求解碰撞方程,获得了在van der Waals力和弹性变形力作用下,直径为100 nm至750 nm的邻苯二甲酸二辛酯纳米颗粒的碰撞系数．发现碰撞系数总体上随着颗粒直径和2个颗粒半径比的增加而减小;当颗粒直径为550 nm时,碰撞系数有一个突然的增加．最后给出了具有不同直径2个纳米颗粒碰撞系数的新表达式．     

弹性介质中受轴向冲击载荷作用的圆柱壳的屈曲临界载荷计算分析

建立并求解了弹性介质中圆柱壳的径向位移控制方程,考虑边界条件及相容条件,得到了应力波传播及反射过程中圆柱壳的动力屈曲分叉条件.通过计算得到了不同时间段屈曲临界载荷与应力波波阵面到达圆柱壳的位置、弹性介质的刚度、壳体未嵌入弹性介质部分的长度与总长之比的关系.数值计算结果表明,弹性介质中的圆柱壳发生轴对称屈曲和非轴对称屈曲趋势一致;嵌入弹性介质部分越深、弹性介质刚度越大圆柱壳越难屈曲;屈曲临界载荷随着弹性介质刚度的增大经历了增长缓慢、增长迅速以及增长较慢3个阶段;应力波反射前波阵面通过分界面后,屈曲仅发生在应力波传播区域,反射波波阵面通过分界面前,临界载荷较小时屈曲先发生在反射端部,随着轴向阶数增大,屈曲覆盖整个圆柱壳区域,反射波波阵面通过分界面后,壳体发生的屈曲始终覆盖整个圆柱壳区域.     

梁-柱体系在椭圆型荷载作用下的精确解和动力屈曲分析

当梁-柱体系两端铰支时,在随时间周期变化的椭圆型轴向压力的作用下,给出了其动力稳定性问题的一个闭合解.采用Fourier正弦级数形式,以及解析地求解由此产生的常微分方程,求得控制方程的解.找到动力屈曲问题精确的解析解是有困难的,然而该体系的物理特性,为精确解的存在提供了充分的依据.另外,还研究了体系的频率响应特性,静力、驱动力和频率比对临界屈曲荷载的影响.     

圆柱壳在径向冲击载荷作用下的弹性脉冲屈曲

当圆柱壳承受径向脉冲载荷时，如果其径厚比大于一特定值，圆柱壳将产生弹性动力屈曲．本文根据有关实验结果，假定变形模态，采用Ｌａｇｒａｎｇｅ方法分析了有限长薄圆柱壳（ａ／ｈ＝４８０）在余弦冲击载荷作用下的弹性脉冲动力屈曲．导出了动力屈曲方程组，借助数值方法求解方程，并与有关计算结果进行了比较．     

受轴向压缩圆柱壳塑性屈曲的内时分析

采用内时塑性本构方程的增量和全量表达式分析了受轴向压缩圆柱壳的塑性屈曲，得到了塑性屈曲临界应力与圆柱壳特征尺寸间的关系。对ＡＭＦ和铝合金圆柱壳塑性屈曲进行了分析，与实验结果的比较表明：除对于ＡＭＦ圆柱壳由内时塑性本构方程的全量表达式给出了较经典塑性理论全量分析略为保守的结果外，在其它杨合下，内时分析均给出了较经典塑性理论更符合实验数据的结果。     

薄扁球壳受冲击载荷作用时动力屈曲的数值计算

本文在轴对称变形的假设前题下,通过将扩展了的Marguerre’s方程化为差分方程,对其上作用荷载面积不同时的固支弹性薄扁球壳的屈曲问题作了一些探讨.由此发现,固支薄扁球壳在外界冲击荷载作用下,在λ(=2[3(1-v~2)]~(1/4)(H/h)~(1/2))的某一范围内发生了跳跃屈曲,并得到轴对称跳跃屈曲荷载随壳体上荷载作用面积的增大而提高的结论.     

轴向冲击下理想塑性直杆动态屈曲的过应力简化分析模型*

本文在理想塑性直杆的动态屈曲分析中引入应变率效应,得到相应的动力学微分方程,求出了屈曲半波长,临界载荷和屈曲时间的表达式.讨论了应变率效应对杆的塑性动态屈曲的影响.并与文[4]的理论和试验结果作了比较.     

Buckling and stability analysis of a piezoelectric viscoelastic nanobeam subjected to van der Waals forces

A study on the buckling and dynamic stability of a piezoelectric viscoelastic nanobeam subjected to van der Waals forces is performed in this research. The static and dynamic governing equations of the nanobeam are established with Galerkin method and under Euler–Bernoulli hypothesis. The buckling, post-buckling and nonlinear dynamic stability character of the nanobeam is presented. The quasi-elastic method, Leibnitz’s rule, Runge–Kutta method and the incremental harmonic balanced method are employed for obtaining the buckling voltage, post-buckling characteristics and the boundaries of the principal instability region of the dynamic system. Effects of the electrostatic load, van der Waals force, creep quantity, inner damping, geometric nonlinearity and other factors on the post-buckling and the principal region of instability are investigated.     

Free vibration of embedded double-walled carbon nanotubes considering nonlinear interlayer van der Waals forces

In this article, nonlinear free vibration of embedded double-walled carbon nanotubes (DWCNTs) duo to the nonlinear interlayer van der Waals (vdW) force is studied based on the nonlocal Euler-Bernoulli beam theory. The interlayer vdW force is modeled as a nonlinear function of inner and outer tubes deflections considering the variation of the interlayer distance along the circumference of DWCNTs. The harmonic balance method is applied to analyze the relationship between the deflection amplitudes and the frequencies of in-phase and out-of-phase free vibrations for DWCNTs. Finally, the influences of the nonlocal parameter, surrounding elastic medium, nanotube length, end condition and vibrational mode on the nonlinear free vibration properties of DWCNTs are discussed in detail.     

辛体系下碳纳米管阵列中太赫兹波传播特性研究

应用有效介质理论,研究了周期碳纳米管阵列中电磁波在太赫兹频段的传播特性.考虑碳纳米管阵列的非局部准静态模型,将其导入Hamilton系统的辛几何理论框架下,通过求解本征值问题得到了电磁波在碳纳米管阵列中传播的色散关系.数值计算结果给出了垂直和倾斜排列的碳纳米管阵列中电磁波传输特性.研究表明在太赫兹频段,轴向非局部空间色散对电磁波传播特性影响较小.相关研究可对太赫兹频段碳纳米管阵列波传播器件的设计提供理论参考.     

碳关税影响我国经济发展的动态一般均衡研究

碳关税是面向未来经济发展模式的新型贸易政策,兼具环境规制和贸易政策的双重功能.论文采用2002-2030年的中国动态CGE模型,构造“虚拟”碳关税方程,设计了基于总能耗的分行业碳排放密度的模拟方案,讨论是否存在“波特假说”情形下对中国工业制成品征收30美元/吨的碳关税的动态影响.研究结果表明:碳关税对不同类型出口品具有不同程度的动态影响,但总出口下降幅度要弱于进口、投资以及消费下降幅度.“波特假说”在一定程度上改善了不利的经济影响,但长期而言单位GDP碳排放的减少并不显著.     

采用新方法研究加层压电材料中平行界面共线双裂纹的断裂问题

利用新的方法(Schmidt方法)研究加层压电材料中含共线并与材料界面平行的双裂纹在稳态弹性波作用下的动态问题,经富立叶变换使问题的求解转换为求解两对三重对偶积分方程.这些方程可以采用Schmidt方法来求解,这个方法不同与以前求解所利用的方法.结果表明应力强度因子不仅与裂纹的几何尺寸、入射波频率、加层厚度有关,而且与材料性质有关.