在第五届全国周培源大学生力学竞赛颁奖式上的讲话

今天能有机会参加“第五届全国周培源大学生力学竞赛颁奖式”，并与大家见面，感到非常荣幸．首先，请允许我代表周培源基金会，向在这次竞赛当中获奖的同学表示热烈的祝贺!向在这次活动中付出辛勤劳动的老师、工作人员以及支持单位和各位领导表示衷心的感谢!     

大理岩非分叉断裂的随机分形模型

本文建立了大理岩沿晶、穿晶及沿晶穿晶偶合断裂的随机分形模型，该模型能与大理岩的整体晶态结构自洽，且模型的分维值与测量值有很好的吻合。     

一个新的岩土塑性屈服准则及应用

本文就岩土类材料中广泛应用的莫尔-库仑(Morh-Coulomb)准则,在π平面上提出了一种与之等面积的圆屈服准则,对于常用的十多种理想塑性屈服准则写为广义冯·米赛斯(Von Mises)准则形式,使之程序编制简单,计算工作量大大简化.实际计算表明,等面积圆屈服准则可获得与莫尔-库仑准则相同的计算精度.     

毛细管法测量流体黏度理论分析

依据流体黏度的定义,基于不同理论基础对一种毛细管法测量流体黏度的简单装置进行了理论误差分析.发现牛顿力学相较流体力学在分析低速且速度梯度比较小的流体运动时,引入的理论误差比较小.基于两种理论都可以得到相同的毛细管法测量流体黏度的原理,理论分析和简化的过程融合了多领域知识,所得结果易被学生理解和掌握,可在实验实训过程中培养学生分析问题、解决问题的能力.     

掏槽参数对煤矿岩巷爆破效果的影响

为了提高掘进进尺,以川煤集团绿水洞矿掘进工程为背景,利用动力有限元程序LS-DYNA3D进行掏槽参数优化研究。结合井下现场实验,分析岩巷掏槽爆破不同参数动态应力、破碎范围的变化以及井下实际爆破效果。掏槽中心孔底向孔口平均有效应力峰值在有中心眼爆破较无中心眼爆破时增加了40%以上,中心眼爆破对槽腔底部的形成起主要作用。在其他条件相同的情况下单孔载荷从1.2 kg提高到1.8 kg,掏槽区中心眼底到孔口平均应力只增加20%,并且破碎范围的增加较少,实际进尺增加小于10%。现场掘进实验表明：在常规爆破载荷下,有中心眼比无中心眼爆破深度提高31%~65%,掏槽角小于78°时,随掏槽角度增加爆破进尺下降较平缓; 但掏槽角增至82°左右, 随掏槽角度增加爆破进尺下降明显。

     

橡胶套筒对非均匀地应力下固井水泥环受力的影响分析

针对固井水泥环密封失效引起的环空气窜问题,本文提出了在套管外部安装一层橡胶套筒的方案,利用橡胶材料的超弹性能缓解水泥环的受力变形。建立了非均匀地应力和套管内压作用下的套管-橡胶套筒-水泥环-地层力学特性分析的有限元模型,研究了水泥环内壁的受力变形和等效塑性应变,分析了橡胶套筒材料属性对水泥环受力变形的影响。结果表明:当套管内压为90MPa时,无橡胶套筒条件下水泥环内壁的等效塑性应变为5.36×10^-2,套管的最大Von-Mises应力为525.2MPa,有橡胶套筒时(橡胶套筒厚度为6mm)水泥环内壁的等效塑性应变为7.63×10^-5,套管的最大Von-Mises应力为772.8MPa;橡胶套筒大幅缓解了水泥环的塑性变形,但对其受力状态不利;要使橡胶套筒对水泥环的等效塑性应变起到较好的改善作用,其厚度应大于3mm,硬度应大于85。研究结果对环空带压的预防和控制具有参考价值。     

在力学教学中通过起重机械事故案例培养学生的工程意识

在大学的力学教学中,教师恰当地引入一些起重机械事故案例,引导学生从力学原理的角度对引发事故的原因进行分析,能够帮助学生更直观地理解理论知识在工程中的应用,强化他们对力学学科重要性的认识,从而达到激发学生学习的主动性与积极性,逐步提高学生的工程意识的目的.     

把握实践教学内容及节奏——提高《塑性成形力学基础》课堂教学质量初探

针对《塑性成形力学基础》理论性强、内容量大,难于把握要点等问题,通过实践探索出了一系列合理安排课堂教学内容及过程改善教学质量的方法. 包括:回顾主要教学内容推动塑性力学整体框架意识的建立;调整内容提高学生学习兴趣改善教学质量;提炼物理背景逾越公式推导误区;补充行业知识激发学生学习兴趣及通过互动调动学生学习积极性等. 实践表明,通过对课堂教学内容及节奏的把握,可以有效激发学生学习兴趣,教学效果明显提高.     

应用数学和力学的结合―I——弹性力学建模和解法

探讨了钱伟长先生对于“应用数学和力学相结合”的研究理念. 文中以弹性力学的建模和主要解法为例,对“应用数学和力学相结合”的内涵作了说明. 对弹性力学数学模型的建立,圣维南非圆截面轴扭转问题的半反演法和弹性平面问题的复变函数解法,作了透彻的剖析. 这对弹性力学的学习方法有一定的指导意义.