信息技术时代的工程力学与材料研究

感谢美国国家基金委员会张建平和Ｄａｖｉｓ两位博士愿将此文提交本刊发表．该文从２１世纪微电子技术、信息技术和生物技术的发展出发,展望了力学和材料研究可能作出的贡献;研究将从纳米水平的研究层次和微观、细观、宏观、以至于系统内在联系出发为新技术发展提供坚实的科学基础．这项研究将为日益发展的服务业借鉴以提供科学基础、模型和决策依据．     

在普通力学课程中开展研究性学习的探索

讨论了研究性学习的内涵,给出了力学研究性学习的部分参考课题,通过教学案例归纳了研究性学习中的师生互动的6个步骤,并对教师的角色转变进行了分析.通过研究性学习的实施,学生学习力学的积极性得到了提高,创新意识和能力得到了增强.为在力学课程中开展研究性学习提供了重要的参考和借鉴.     

激发大学生材料力学实验动手与分析的能动性

通过材料力学实验教学的理解和体会,介绍了如何激发学生自主动手和主观能动地寻找、分析实验中出现的科学问题的教学理念和教学方式. 以典型的材料力学性能参数检测试验课为例,实现教学中师生互动,启发学生在试验中``听其声,观其形'寻找科学问题并领悟关键内容与寻找答案的方法.     

多孔介质平板通道强迫对流中热局部非平衡时的热应力

根据微观不可压饱和多孔介质热-力-流相互作用的一般理论,在固相骨架小变形的假定下,考虑固相和流相相互作用的粘性耗散,研究了多孔介质平板通道强迫对流热局部非平衡的热应力问题.建立了问题的热-力数学模型,根据饱和多孔介质的平衡方程,在固相骨架只存在横向位移的假定下,求解了固相骨架的位移和相应的热应力,数值考察了各种物性参数对热应力分布的影响,讨论了热局部平衡模型的适用性.     

NUMERICAL STUDY OF PARTICLE DISTRIBUTION IN WAKE OF LIQUID-PARTICLE FLOWS PAST A CIRCULAR CYLINDER USING DISCRETE VORTEX METHOD

Particle-laden water flows past a circular cylinder were numerically investigated. The discrete vortex method (DVM) was employed to evaluate the unsteady water flow fields and a Lagrangian approach was applied for tracking individual solid particles. A dispersion function was defined to represent the dispersion scale of the particle. The wake vortex patterns, the distributions and the time series of dispersion functions of particles with different Stokes numbers were obtained. Numerical results show that the particle distribution in the wake of the circular cylinder is closely related to the particle's Stokes number and the structure of wake vortices: (1) the intermediate sized particles with Stokes numbers, St, of 0.25, 1.0 and 4.0 can not enter the vortex cores and concentrate near the peripheries of the vortex structures, (2) in the circular cylinder wake, the dispersion intensity of particles decreases as St is increased from 0.25 to 4.0.     

拼焊板形式结构件动态轴向压溃特性实验研究

拼焊形式构件因配置灵活的优势已成为性能卓越的车身轻量化结构,目前还没有看到相关文献报导拼焊板形式结构件的吸能特性实验研究,故本文选用三种相同外形尺寸但不同组合的单帽型拼焊形式结构件,对轴向冲击载荷作用下的拼焊板组合试件的动态变形及吸能特性进行了实验分析。从动态压溃结果来看,拼焊板的材料和厚度的不同会直接导致实际碰撞加速度曲线波形也不同,即有上升型、平稳型和下降型;从动态变形和加速度来看,如果前后端部件的材料和厚度设计合理,前纵梁就会发生较为理想的褶皱变形。通过不同耐撞性性能参数的比较可知,载荷大小与拼焊板的材料和厚度组合以及焊缝的存在有关,而且载荷效率均达到了50%以上。通过拼焊板形式的组合匹配,可以得到更加平稳的载荷位移曲线,使得压溃变形更加平缓,吸能更加充分。碰撞模式与指标数据均显示拼焊板结构可以作为一种更加柔性的前纵梁吸能结构,可以为工程师们提供有效的设计指导,并为拼焊板结构的应用推广提供直接的基础依据。     

关于国家自然科学基金资助摩擦学基础研究的分析与讨论

本文首先对国家自然科学基金在１９８６－１９９１年间资助摩擦学基础研究的情况进行了简洁的分析，接着就其资助办法作了介绍，最后着重对如何利用科学基金促进摩擦学的发展问题作了讨论，指出应当把坚持应用摩擦学学科发展战略的研究成果、鼓励和支持创新性研究、积极支持交叉学科研究和注意扶植新的学科生长点、加强摩擦学研究与实际应用相结合和促进优秀青年摩擦学研究人才的迅速成长等作为国家自然科学基金资助摩擦学基础研究的     

多刚体系统动力学的正则方程及数值解法

本文研究了多刚体系统动力学的正则方程,并由此论证了多刚体系统动力学方程的运动稳定性态.在比较不同数值积分方法的基础上,得出结论:基于正则方程的数值积分方法能较好地保证计算精度.     

基于虚拟响应信号的结构参数时域辨识研究

在充分考虑线性动力系统的时域响应特性以及小波包分析的频率空间剖分特性的基础上,提出了一种基于虚拟响应信息提取的信号去噪新方法.虚拟响应虽然没有在结构动力检测过程中真实发生,但却是在某种激励下可以实现的一个响应,因此,根据虚拟响应信息同样可以进行结构系统的动力识别.数值研究表明,对于地脉动响应这种有效信号频带与噪声频带相互覆盖的低信噪比信号而言,小波阈值去噪法已无能为力,而基于虚拟响应信息提取的信号去噪方法则有较好的去噪效果.     

气相爆轰激波管实验研究综述

在广泛调研国内外利用激波管进行气相爆轰基础实验研究的基础上,从宏观和微观两方面归纳总结了气相爆轰基础研究的内容。宏观方面主要研究气相爆轰在光滑直管道中或非理想条件下的传播规律;微观方面主要运用谱仪技术与化学反应动力学相结合的方法,研究气相爆轰激励下,含能材料发生快速反应的微观机理。文中调研和总结的研究方法和技术,可为利用激波管开展气相爆轰基础研究提供参考。