理论力学层次教学的结构和作用

在长期理力教学活动中,我经过反复摸索,精心应用了“层次教学法”:将教学内容编成一定层次(分单元层次、专题层次和解题方法层次),应用循序渐进的、系统的思想,调动学生的主动性,进而完成课程教学的组织和任务的一种方法。这种教法的基本特点:(1)     

理论力学层次教学的结构和作用

<正> 在长期理力教学活动中,我经过反复摸索,精心应用了“层次教学法”:将教学内容编成一定层次(分单元层次、专题层次和解题方法层次),应用循序渐进的、系统的思想,调动学生的主动性,进而完成课程教学的组织和任务的一种方法。这种教法的基本特点:(1)     

论土体结构各层次的功能及其相互关系

土体广泛分布于地球的表层,是一个十分复杂的自然体。本文在论述了土体7个结构层次功能的基础上,从系统科学的角度阐述了各层次之间的辩证关系,包括低层次是高层次结构的基础;高层次对低层次结构的影响;层次间的协同作用;层次间交错、重叠与演变等。在与土体相关的研究工作和工程实践中,将土体作为一个系统进行合理的层次划分和分析,有助于复杂问题的简化,从而全面正确地掌握土体的工程性质及其形成机理。     

清华大学钱学森班的理论力学教学实践

扼要介绍了给清华大学钱学森班讲授8年的 理论力学课及其升级课程``动力学与控制基础'的教学实践情况,分析了新时代学生基础差异化、教学要求多样化、学生成长需求个性化对教学的挑战,对新建课程的教学内容、体系、教材、考核等安排做了说明。     

基于均匀材料微结构模型的热弹性结构与材料并发优化

研究由宏观上均匀多孔材料制成的结构的优化设计问题,待设计的结构受到给定的外力与温度载荷作用,优化设计旨在给定结构允许使用的材料体积约束下,设计宏观结构的拓扑及多孔材料的徼结构,使得结构柔度最小.本文提出了一种宏观结构与微观单胞构型并发优化设计的方法.在此方法中,引入宏观密度和微观密度两类设计变量,在微观层次上采用带惩罚的实心各向同性材料法SIMP(Solid Isotropic Material with Penalty),在宏观层次上采用带惩罚的多孔各向异性材料法PAMP(Porous Anisotropic Material with Pemlty),借助均匀化方法建立两个层次阃的联系,通过优化方法自动确定实体材料在结构与材料两个层次上的分配,得到优化设计;提供的数值算例检验了本文所提方法及计算模型,并讨论了温度变化、材料体积及计算参数对优化结果的影响.研究结果表明同时考虑热和机械载荷时,采用多孔材料可以降低结构柔顺性.     

基础力学课程教学内容和体系改革的研究与实践

论证了基础力学在高等工科院校人才培养中的重要地位。在深入分析教学内容和课程体系的基础上,提出了课程内容在陈旧纳新、优化组合的基础上采用模块化、分层次的教学体系。经过教学实践环节,取得了很好的效果。     

土体结构系统层次划分及其意义

土体结构系统研究是一项综合性、跨学科、具有重要理论和实践意义的基础性工作,它在尺度上涵盖了从宏观土区到微观粒子的整个土体系统。本文依据土体性质随尺度变化的原则,将土体结构系统从宏观到微观划分为7个层次,对每个层次的含义、研究内容和研究方法作了阐述。在分析了土体结构系统层次划分的意义后,进一步介绍了土体结构系统研究中面临的几个重要课题。土体结构系统的层次划分厘清了土体工程性质研究中的一些模糊认识,使土力学和工程地质学紧密结合在一起,为全面系统地研究土体结构系统打下了坚实基础。     

职业大学材料力学教学改革试探

企业职工大学材料力学的教学应结合专业要求,以够用为度,教出职大自己的特色,为企业培养急需的应用型人才打好力学基础.根据学员学时较少,时间支配又受许多因素影响的实际情况,我们在教学安排上尽量减少理论推导,注重学员工程意识的培养,把教学内容与企业生产实际     

黄土湿陷性的微结构效应

土结构是一种物质状态,可以层次式的概念模型加以确定。从图象处理角度,提出了微结构定量研究的技术路线,确定了结构要素的量化方法。通过分形结构分析,探讨了天然结构和压力对黄土湿陷性的影响、水与土样之间的作用规律及其湿陷效应,提出了分形结构的湿陷性控制机理。     

基于显示连通贝叶斯网络的机场塔台地震易损性分析

将基于性能的多维易损性分析方法,结合显示连通贝叶斯网络,应用于机场塔台的多维易损性分析。考虑地震激励的不确定性,通过非线性时程分析获得结构响应数据;将塔台结构分为三个层次,每个层次按包含的层数分为相应的子层次。根据功能特性确定子层次的评价指标和极限状态,建立服从多元对数正态分布的概率地震需求模型;考虑各种极限状态之间的相关性,建立极限状态方程,确定失效域,通过蒙特卡洛法求得构件的超越概率;建立塔台结构的显示连通贝叶斯网络模型,利用层次分析法获得中间节点的条件概率表,利用MATLAB进行贝叶斯网络的推理计算,实现从单一层次的易损性到整体易损性的推理。     

改革教学,创新教学———"材料力学"课程教学改革实践与体会

正清华大学的材料力学(含工程力学)课程教学改革,从20世纪80年代开始,当时从因才施教的角度提出"分层次"教学,同时开展启发式教学。改革的措施以及成果,均已见之于当时的相关报刊,在校内外都有一定的影响。自1996年开始,我们三校作为教育部"面向21世纪力学课程教学内容与体系改革"项目的牵头单位和参与单位,都做了大量卓有成效的工作,取得了包括教材建设在内的一系列成果,大大推动了我国     

反映材料微观结构效应的宏观动力特性分析

探讨了实现复合材料细观结构与构件宏观动力特性直接关联的细观元法。细观元法先进行宏观单元剖分，然后分析细观结构，将微结构力学量转化为宏观结点量计算。该方法不增加自由度，但使得微结构层次上任意铺设方式和任意微小变化均能在宏观动力特性上得到反映。     

半结构法在中心对称结构计算中的应用

半结构法是计算对称结构的一种简化分析方法,通常应用于轴对称结构.本文将探讨半结构法在中心对称结构计算中的应用问题,包括中心对称、反对称载荷作用下结构的对称性及其证明、等代结构形式及其应用等.算例表明,中心对称结构半结构法能够最大程度简化结构、提高结构计算效率,与其他方法联合应用的一题多解方法可丰富结构力学教学内容,有利于学生拓展其创新思维及分析解决复杂力学问题的能力.     

关于旋转周期结构计算的注记

基于离散 Fourier变换 ,在解析方程的层次上将旋转周期结构的问题化为若干个关于局部结构的问题 ,指出旋转周期结构计算的另一途径     

关于旋转周期结构设计的注记

基于离散Fourier变换，在解析方程的层次上将旋转周期结构的问题化为若干个关于局部结构的问题，指出旋转周期结构计算的另一途径。     

材料力学冲击问题中结构参数影响的讨论

结构承受位于一定高度重物无初速度释放的冲击响应是材料力学动应力部分的主体教学内容,其结构形式的多样性,特别是结构单独承受冲击与缓冲组合结构承受冲击两种模式的差异,容易造成学生在规律理解上出现疑惑。本文通过几个经典例题剖析各组成部分的作用,结合基本公式的参数方次分析,为教学活动中解释相关问题提供参考。

     

密集颗粒物质的多尺度结构

颗粒物质是大量离散的固体颗粒相互作用而组成的复杂体系.依据颗粒排布的稀疏程度,体系可分为颗粒气体、颗粒流体和颗粒固体,它们有不同本质的动量传递和能量耗散机制.后两者属于密集颗粒物质体系,内部形成了颗粒→力链→体系的多尺度结构,并涉及多个特征时间尺度,是典型的多尺度体系.合理分割体系结构层次、正确理解不同层次的物理过程、并确定它们之间的关联是密集颗粒物质研究的核心任务.本文依次分析了密集颗粒物质的内在物理图像、多尺度结构层次和特征时间等,并介绍了多尺度研究框架.     

颗粒物质中的多尺度问题

颗粒物质是大量离散的固体颗粒相互作用而组成的复杂体系. 依据颗粒排布的稀疏程度,体系可分为颗粒气体、颗粒流体和颗粒固体,它们有不同本质的动量传递和能量耗散机制.后两者属于密集颗粒物质体系,内部形成了颗粒$\to $力链$ \to$体系的多尺度结构,并涉及多个特征时间尺度,是典型的多尺度体系. 合理分割体系结构层次、正确理解不同层次的物理过程、并确定它们之间的关联是密集颗粒物质研究的核心任务.本文依次分析了密集颗粒物质的内在物理图像、多尺度结构层次和特征时间等,并介绍了多尺度研究框架.     

复杂结构材料构件细观反分析

复合材料作为一种具有复杂结构的新型材料,其玉要优点和特点在其内部结构可设计性,酝文利用细了方法将宏单元剖分和细观结构分析结合起来,不增加自由数,却能使微结构的变化在宏观力学响应上得到的直接反映,在细元方法的基础上引入分析技术,就能宏观具有复杂结构材料在细观层次上单参数反演与识别。     

桥梁结构劣化与损伤过程的多尺度分析方法及其应用

研究桥梁结构多尺度模拟和分析方法对于发展重大桥梁结构损伤检测与状态评估方法以确保其安全运营是至关重要的.本文综述和总结了作者及其课题组多年来在桥梁结构劣化与损伤过程分析领域的研究工作.包括:系统地提出了针对大型桥梁结构损伤劣化过程分析需求的结构多尺度问题,研究证实了结构损伤与劣化过程分析可以通过结构一致多尺度模拟和时空多尺度分析来实现;提出了针对大型桥梁结构多尺度模型的多因素、多目标同步模型修正技术,指出多尺度模型修正必须对各分析目标敏感的多种因素同步优化,同时交叉验证修正后模型对该级修正目标和对其它模拟目标的复现与预测能力.提出了基于结构一致多尺度模拟和结构健康监测信息进行结构劣化分析的方法并应用于两个重大桥梁工程结构的疲劳损伤分析与评估.最后,指出在此领域中还要很多问题亟待解决,尤其是如何模拟损伤从材料与结构中的细观层次的缺陷演化发展到结构局部乃至整体失效的过程,建立结构损伤演化与失效过程的跨尺度分析理论与方法.