中国力学学会副理事长张维简介

张维1913年生于北京,1933年毕业于唐山交通大学土木工程系。毕业后,先在铁路部门工作,然后回校任助教。1937年取得中英庚款公费留学资格,赴英国伦敦帝国理工学院土木工程系攻读硕士学位,获D.I.C.(帝国理工学院文凭)。1938年转入德国柏林高等工...     

具有体膨胀和剪切效应的结构陶瓷相变塑性细观本构模型:Ⅰ.非比例加载历史

本文在对结构陶瓷的四方至单斜(t→m)马氏体相变进行细观力学、热力学和微观机制分析的基础上,导出了在非比例加载条件下考虑材料的体膨胀和剪切效应的相变塑性细观本构模型。作者首次采用 Mori-Tanaka 方法以自洽的方式导出了材料构元的 Helmho-ltz 自由能及余能函数的解析表达式,它是外加宏观应力(或应变)、温度、相变夹杂体积分数以及夹杂内平均相变应变的函数,其中夹杂体积分数和平均相变应变为描述材料构元微结构变化的内变量。最后按 Hill-Rice 本构理论框架导出相变塑性屈服面方程及增量本构关系。     

弹塑性断裂力学的一个重要进展

本文介绍了弹塑性断裂力学近年来的一个重要进展,即 J-Q 理论.这个理论采用双参数 J与 Q 来表征幂硬化材料中的裂纹,其中 J 表示 J 积分,表征裂纹尖端附近高应力或高应变区的尺度,Q表示应力的三轴度(或约束度),表征应力的幅度.J-Q 理论是现今弹塑性断裂力学单参数 J 理论的重要改进,在理论上与应用上均具有重要意义.     

率无关非比例循环弹塑性本构关系

正确地考虑了塑性应变空间中和非比例加载下的离散记忆特性，提出一种新的率无关非比例循环塑性本构关系，并给出了铜的理论预测值与实验结果的比较．     

零曲率闭口壳的渐近解法

本文在文献[1]所得结果的基础上,建立了零曲率闭口壳当载荷沿壳表面及沿边界变化不过于急剧时,在各种边界条件下的二次近似渐近解法.将壳中的应力状态分为三种基本类型:薄膜应力状态(包括薄膜静力平衡方程的特解与齐次解)、纯弯应力状态及简单边界效应应力状态.按面向约束是否“完全”,即能否保证中心面为“不可变”的两种不同情况讨论了求解步骤.当中心面为“不可变”时,可以先解出薄膜及纯弯应力状态,然后求解简单边界效应应力状态.文中给出了在各种边界条件下各基本应力状态的相对量级关系.当中心面“可变”时,只在当载荷满足一定条件的特殊情况下才能按上述步骤求解,而在一般载荷情况下上述步骤不再适用,必须将各应力状态联立求解.     

磁致伸缩材料的非线性本构关系

给出了磁致伸缩材料的两个非线性本构关系,即标准平方型和双曲正切型。在确定一维问题的本构系数时,基于已有的实验结果,引进一个材料函数,用来描述磁致伸缩材料的压磁系数随预应力变化的关系。将非 线性本构关系的理论模型计算结果与实验曲线对比,结果表明标准平方型本构关系在中低磁场下能精确地模拟实验曲线,而双曲正切型本构关系在高磁场时能反映材料的磁致应变饱和现象。讨论了在标准平方型本构的一般三维情形,给出了确定本构系数的方法。     

我的学术人生

2018年1月17日,中国力学学会第97次青年学术沙龙在北京举行.沙龙邀请了中国科学院院士黄克智先生做了题为《我的学术人生》的报告.生活中,黄先生重视健康、积极锻炼;教学上,他以组建清华大学高质量的固体力学团队为己任,培养了一批批优秀人才;科研上,他不畏艰难,突破一个个工程难题,带领中国走在世界力学的前沿.黄先生是力学人的楷模.本刊将报告全文刊载如下,以飨读者.     

Nonlinear Deformation Processes and Damage Modes of Super Carbon Nanotubes with Armchair-Armchair Topology

The tensile deformations and fractures of super carbon nanotubes （SCNTs） with armchair-armchair topology are investigated by using the atomic-scale finite element method. SCNTs generated from carbon nanotubes （CNTs） with different characteristic aspect ratios are found to have different nonlinear behaviours under uniaxial tensions. Specifically, an SCNT wi~h higher aspect ratio has three distinct stages： rotation, stretch and rupture, while an SCNT with lower aspect ratio has only two stages. This information may compensate for previous work and enrich our knowledge about Y-branched CNTs and SCNTs.     

圆对称平板与圆柱壳的蠕变

从目前关于蠕变已有的知識来看,蠕变的强化理論是描述应力与变形关系的較好的一种理論。但由于非綫性的数学方程所带来的困难,根据此种理論已解决的实际問題还很少,謝吉宁解决了梁的純弯問題,拉巴特諾夫討論了圓柱体軸对称問題。 当蠕变继续了一段时間,以致塑性变形远超过弹性变形时,可将弹性变形略去,則問題得到簡化。在本文中假設可略去弹性变形,討論了圓板及圓柱壳的蠕变問題,得出应力与变形的变化与分布情况。文卡特拉曼与荷奇曾根据蠕变的陈化理論并略去弹性变形討論了在均匀荷载作用下簡支圆板与固定圆板的蠕变,其中簡支圓板的应力分布情况与本文結果相符,但关于固定圆板的結果則是錯誤的。     

关子压杆在蠕变条件下之稳定问题

在討論压桿在蠕变条件下的稳定問題时,許多作者均假設压桿有初曲率,故实际上所討論的是微弯桿的纵向弯曲問題而不是直桿的稳定問題。拉波特諾夫等根据蠕变强化理論討論了直桿及平板的稳定問題,推出了临界时间的公式。本文根据蠕变后效理論討論等直压桿的稳定,得到了临界时間tCr的公式。此公式証实了忻利关于根据切向模量求临界状态的看法。文中証明在过了临界时間tCr以后的任一时刻t_0,压桿均可能丧失稳定,并求出压桿外弯的形状及外弯速度[見(16)式]。