广义连续统场论的简略综述评论

一、理论的发展古典连续介质力学常常局限于在力学范围内考虑和处理问题。随着科学技术的发展和生产实际的要求,提出了许多按古典连续介质力学所不能解释或不能解决的现象和问题。此外,就是在按传统的看法认为用不着多少力学或者认为看来不一定能够用上力学的部门和学科中,实际也存在着许多力学现象和问题,这是通过各学科间的相互渗透和相互促进过程中认识到的。所以除了继续加强古典连续统理论外,还要建立新的连续统模型和相应的新理      

缺陷连续统理论及其在本构方程研究中的应用 Ⅰ.一般概述,运动学和变形几何学

缺陷连续统理论即缺陷场论是当代固体力学的一个重要分支,其主要任务是对物质的弹性和非弹性性质的宏、微观研究之间架起一座桥梁。它也被认为是由固体力学、近代物理和数学之间交互作用而发展起来的一门交缘学科。本文分三部分较系统地介绍了它的主要发展和最近结果。第Ⅰ部分讨论具有位错和旋错连续统的运动学和变形几何学,包括Nye,Kondo,Bilby和Krner等人的早期结果以及我们利用4维物质流形上Cartan结构方程推导出的非线性动力学方程的最近结果。第Ⅱ部分详细介绍了缺陷连续统的规范场理论,主要强调对该连续统动力学方程的发展。第Ⅲ部分研究缺陷场论对构造弹塑性物质本构关系的应用。      

缺陷连续统理论及其在本构方程研究中的应用 Ⅱ.缺陷的规范场理论

详细评述了缺陷连续统的规范场理论,该理论是近代材料科学和固体力学中新发展起来颇有意义的一个分支。首先强调了Noether定理及其逆定理在构造缺陷规范场理论中的重要性。同时基于Yang-Mills普适规范场构造,包括对SO(3)T(3)群的最小替换和最小耦合原理,系统地介绍了Golebiewska-Lasota,Edelen,Kadic和Edelen等人的原始性工作及他们的贡献。本文表明,Kadic和Edelen的理论是基于一组缺陷动力学的线性连续性方程发展起来的,不能和关于缺陷场的现有几何理论完全协调起来。考虑到这一点,本文提供了另一种方法来建立非线性弹性规范场的相应理论,这里考虑了Poincaré规范群SO(3)T(3).采用类似于研究引力场理论的Kibble方法,导出了缺陷连续统的拉氏密度。非完整坐标变换和非欧联络系数在数学上完全等价于子Poincaré群SO(3)T(3)的规范场。因此,本文的规范场理论和4维物质流形的缺陷场的非线性几何理论是完全一致的,并证明在弱缺陷条件下,可以简化到Kadic和Edelen的结果。     

非线性力学场论的几个基本课题

最近10年,在变形体转动的描述和应用,应变的度量和应用,以及应力,应变的客观性导数这三个非线性力学场论中互相关联的基本课题方面,提出了许多新问题,作出了大量的研究工作.本文综合介绍了其中一些方面的情况,并概述了笔者的相应工作.      

我国岩土与工程研究的现状与展望——第三届全国岩土与工程大会学术总结

采用激波管方法研究了酚醛树脂在温度范围1100K～1800K之间的热解过程。在激波管高温和短实验时间的条件下,分析了实验样品颗粒在高温气相中的传热过程,讨论了样品颗粒达到热平衡的条件。通过色谱和质谱方法检测热解产物,获得了酚醛树脂高温热解产物分布和热解速率常数。酚醛树脂高温热解最主要的产物为水、一氧化碳、氢、乙炔和苯。温度1400K将酚醛树脂热解分为高温和低温区,分别表现出不同的热解速率常数与温度的关系。 关键词：酚醛树脂,热解,再入过程,激波管,质谱分析,色谱分析     

人体生物摩擦学的研究现状与展望

介绍了人体生物摩擦学的概念,分析了头发、眼睛、皮肤、牙齿和关节等系统的生物摩擦学研究现状,就血液、人工心脏泵、人工心脏瓣膜和食品味觉的生物摩擦学研究方向进行了展望.指出当前人体生物摩擦学研究的关键科学问题主要包括人体摩擦副的特殊摩擦学行为及机理、模拟人体生物环境条件的人工器官摩擦磨损试验方法研究、人工材料在体内的生物摩擦学行为反应预测及磨粒在体内的生物反应和临床病症的评定.     

广义Jacobi方法的优化算法

针对有限单元法结构分析中的对称方阵广义特征值问题,提出广义Jacobi方法的一种优化算法. 在该算法中,对非对角元素的阈值判断和扫描圈迭代的收敛准则采用了与以往文献中不同的新颖措施,使得该算法不仅适用于对称正定方阵,而且还可应用于全部特征值均为实数时任意对称方阵的广义特征值问题. 并对这一算法给出了证明.      

爆炸加工的历史,现状与未来

对爆炸加工产生的历史背景做了简单的回顾，对研制和应用现状作了简单的介绍。并对今后的发展方向，尤其是在新材料合成方面的重要作用做了简单的分析。     

基于Cosserat理论的广义协调元法

首次将广义协调元理论与Cosserat理论相结合,构造了一个基于Cosserat理论的平面四节点广义协调等参元。依据常应力与线性应力下的广义协调条件,推导了广义协调位移,进而得到有限元列式。利用广义协调元,一方面克服了协调元过于刚硬的缺点,另一方面消除了非协调元不一定收敛的弱点。分析了带有圆孔的应力集中问题,可以看出,...     

固体-流体混合物连续介质理论及其在工程上的应用

本文介绍了混合物连续介质的理论,并列举了固体-流体混合物连续介质理论在某些工程方面的应用。      

RENEWAL OF BASIC LAWS AND PRINCIPLES FOR POLAR CONTINUUM THEORIES (Ⅳ)--SURFACE COUSERVATION LAWS

The purpose is to reestablish rather complete surface conservation laws for micropolar thermomechanical continua from the translation and the rotation invariances of the general balance law. The generalized energy-momentum and energy-moment of momentum tensors are presented. The concrete forms of surface conservation laws for micropolar thermomechanical continua are derived . The existing related results are naturally derived as special cases from the results proposed in this paper . The incomplete degrees of the existing surface conservation laws are clearly seen from the process of the deduction. The surface conservation laws for nonlocal micropolar thermomechanical continua may be easily obtained via localization .     

RENEWAL OF BASIC LAWS AND PRINCIPLES FOR POLAR CON-TINUUM THEORIES (Ⅱ)—MICROMORPHIC CONTINUUM THEORY AND COUPLE STRESS THEORY

IntroductionThispaperisadirectcontinuationofRef.[1 ] .InitthecoupledconservationlawofenergypresentedinRef.[2 ]wasextendedandtherathercompletesystemsofbasicbalancelawsandequationsformicropolarcontinuumtheoryhavebeenconstitutedbycombiningtherenewedresultsandthetraditionalconservationlawsofmassandmicroinertiaandtheentropyinequality .Thepurposeofthispaperistorestablishthesystemsofbasicbalancelawsandequationsformicromorphiccontinuumtheoryandcouplestresstheoryviadirecttransitionsandreductionsfromth…     

RENEWAL OF BASIC LAWS AND PRINCIPLES FOR POLAR CONTINUUM THEORIES (Ⅰ) —MICROPOLAR CONTINUA

IntroductionThemicropolarcontinuumtheoryisatypicalandwideapplicatedtheoryinthegeneralizedcontinuumtheoriesandwasgenerallyrecognizedlongago .Manymonographsandalargenumberofscientificpapersconcerningthisfieldarepublished .Wehaverestudiedtheexistingpolarcontinuumtheoriesandfoundthatsomebasicbalancelawsandprinciplesofthemareincompleteandthereexistsometheoreticaldefectswhichshouldberemoved .Forcontrastandclaritywenowlistthetraditionalbasicbalancelawsandequationsformicropolarcontinuumtheoryasfollows…     

理论力学研究性教学新探索: 刚体运动基点法公式与连续介质速度场分解

基础力学课程体系是现代工程教育的重要基础。理论力学作为力学课程体系的起点,提供了力学基本概念和原理。一方面,以离散体系(质点/刚体)为研究对象的理论力学与以连续体系(介质/变形微元体)为对象的连续介质力学,它们之间既存在密切联系又差异明显;另一方面,源于理论/经典力学的动力系统理论和非线性科学研究对应用力学学科产生了广泛影响。围绕这两个侧面,作者将在《理论力学研究性教学新探索》系列教研论文中阐释它们之间的联系。本篇探讨刚体运动基点法公式和连续介质速度场分解之间的关系,它们分别给出刚体模型和连续介质模型的速度分布规律,前者依赖刚体转动角速度矢量,而后者由速度梯度张量所刻画。本文将说明,两者存在对应理论关系,且刚体基点法公式是连续介质速度场分解的退化形式,即忽略变形效应。

     

自然基矢量的协变导数与广义协变性思想的演进 1)

博士生在课堂上提出问题："自然基矢量能否求协变导数?"。本文以此问题为引子,引入公理化思想,定义了广义分量和广义协变导数概念,并以新概念为基础,将经典协变性发展为广义协变性,将经典协变微分学发展为广义协变微分学。论文综述了探索中遇到的困难以及突破的途径,展示了广义协变导数概念的抽象过程和广义协变性思想的演进过程。     

航天器动力学与控制的研究进展与展望

开展航天器动力学与控制的研究在航天技术的发展中起到举足轻重的作用, 其目的在于发展有效的方法促使航天器在各阶段平稳可靠地运行. 航天器技术发展迅速, 其形式日趋多样化, 功能与构造日趋复杂,已经向大型空间站、微小卫星、深空探测等方向发展. 航天器结构表现出多耦合、非线性、极端外界环境, 以及大尺度柔性结构等特征, 由此激发起航天器动力学与控制领域各方向的深入研究. 航天器动力学与控制的研究方法覆盖理论分析、数值仿真, 以及实验模拟等诸多方面, 研究内容十分丰富. 本文概括介绍了近年来航天器动力学与控制研究方面的发展状况, 综述了跨航天器动力学与控制、航天器系统级动力学与振动控制、航天器部件级动力学与振动控制等航天领域中的若干基础问题. 内容主要集中于航天领域中不同应用范围、不同层次结构的航天器动力学模型的建立和动力学响应与振动控制的研究方法及已取得的成果. 最后, 提出了该领域中值得进一步考虑的科学问题及未来的发展方向.      

DISCRETE AND CONTINUUM MODELLING OF GRANULAR FLOW

This paper analyses three popular methods simulating granular flow at different time and length scales： discrete element method （DEM）, averaging method and viscous, elastic-plastic continuum model. The theoretical models of these methods and their applications to hopper flows are discussed. It is shown that DEM is an effective method to study the fundamentals of granular flow at a particle or microscopic scale. By use of the continuum approach, granular flow can also be described at a continuum or macroscopic scale. Macroscopic quantities such as velocity and stress can be obtained by use of such computational method as FEM. However, this approach depends on the constitutive relationship of materials and ignores the effect of microscopic structure of granular flow. The combined approach of DEM and averaging method can overcome this problem. The approach takes into account the discrete nature of granular materials and does not require any global assumption and thus allows a better understanding of the fundamental mechanisms of granular flow. However, it is difficult to adapt this approach to process modelling because of the limited number of particles which can be handled with the present computational capacity, and the difficulty in handling non-spherical particles. Further work is needed to develoo an aoorooriate aooroach to overcome these problems.