力学进展

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童秉纲, 陆夕云

2004, 34(1): 1-8. doi: 10.6052/1000-0992-2004-1-J2003-101

摘要(2568)

PDF(1547)

摘要:
论述了飞行和游动生物力学的任务和意义,以及重大科学问题和与仿生技术相关的重大需求,并概要地介绍了与生物外部流体力学有关的科学问题、研究现状以及我国现有的研究基础和特色.文中针对如下若干重点科学问题进行了论述,具体包括Gray疑题及鱼类阻力的测定问题、鱼类机动运动的特征和机理、鱼类游动的流-固耦合及整体模化等交叉问题、昆虫运动的非定常流动控制机理和能耗、昆虫翼的柔性变形效应及抗风机制、昆虫和鱼的自由运动的运动学和动力学测量.图0参72

双同守恒律方程的加权本质无振荡格式新进展

徐振礼, 刘儒勋, 邱建贤

2004, 34(1): 9-22. doi: 10.6052/1000-0992-2004-1-J2002-034

摘要(2077)

PDF(1184)

摘要:
近几年,在计算流体力学中,高精度、高分辨率的加权本质无振荡(weighted essentially non-oscillatory , WENO)格式得到很大的发展.WENO格式的主要思想是通过低阶的数值流通量的凸组合重构得到高阶的逼近,并且在间断附近具有本质无振荡的性质.本文综合介绍了双曲守恒律方程的有限差分和有限体积迎风型WENO,中心WENO,紧致中心WENO以及优化的WENO格式等,讨论了负权的处理和多维问题的解决方法.最后,通过一些算例证明WENO格式的高精度,本质无振荡的性质.图6参40

圆管及内充压力介质管道撞击损伤与破坏的研究进展

张善元, 路国运, 程国强等

2004, 34(1): 23-31. doi: 10.6052/1000-0992-2004-1-J2003-020

摘要(1779)

PDF(1078)

摘要:
综述了国内外关于内空圆管及充有压力介质的管道经受局部撞击作用时的大变形与破坏的研究现状,从圆管的侧向撞击凹陷及其对管柱承载能力的影响、管壁的撞击穿透、圆管的斜冲击、内充介质及压力对冲击穿透的影响、分析模型等6个方面介绍了一些重要实验结果和处理该类问题的分析方法与力学模型,讨论并提供了一些在工程应用中有重要指导意义的研究结果.由于内充压力介质管道的冲击穿透破坏涉及内充压力介质与管壁在撞击过程中的相互耦合作用,其变形及破坏机理十分复杂,影响因素除了圆管的几何尺寸、支承形式、材料力学特性、弹体形状及冲击速度等,还包括内充介质密度及内充压力大小等诸多方面.本文对这一问题作了详细评述及讨论,指出了目前的研究结果中的不同结论,同时给出了内充压力介质对临界冲击穿透能量的影响趋势的最新研究结果,最后提出了进一步的研究方向以及采用的相应对策.图2参64

采用压电和粘弹性材料的杂交控制的研究进展

杜华军, 邓年春, 邹振祝等

2004, 34(1): 32-40. doi: 10.6052/1000-0992-2004-1-J2002-087

摘要(1675)

PDF(821)

摘要:
杂交阻尼控制技术是许多工程结构减振和改善性能的重要方法之一.本文主要从杂交阻尼结构的几个特征方面:阻尼结构形式、建模假设、黏弹性材料建模、响应分析方法、控制方法、参数研究和结构选择来研究杂交阻尼结构的研究进展和主要研究成果.研究发现绝大多数的文献只局限于研究梁板的问题.因此很有必要加强对壳体等复杂结构的研究.最后文中指出了有关杂交阻尼结构继续发展的有待深入研究的几个方面.图0参72

关于结构限制失稳的研究进展

郭英涛, 任文敏

2004, 34(1): 41-52. doi: 10.6052/1000-0992-2004-1-J2002-066

摘要(2239)

PDF(1199)

摘要:
限制失稳是指构件失稳时其屈曲变形不能自由发展而受到某种限制性约束的失稳,有时又称单向失稳、接触失稳、约束失稳.这类问题在工业中有大量应用,也是固体力学中的一个经典问题.最常见的实例如应用于地下管道、隧道、压力容器、核反应堆安全壳中的薄衬壳,当薄衬壳发生屈曲时,由于受到外壁的约束,其屈曲行为和一般的壳体屈曲行为不同,这就需要我们发展新的研究方法.另外如受钻井套管横向约束的钻柱的屈曲,复合材料的分层屈曲,电子元器件中的镀层屈曲等也属于限制失稳的范畴.限制失稳问题因其涉及接触问题、单向屈曲、非保守问题等而显得十分复杂,一直没有得到很好的解决.从近年来文献看,限制失稳的研究多集中在压杆、圆环的研究,板、壳的研究相对较少.本文首先简单介绍了限制失稳的一般概念,指出存在的限制约束对结构屈曲特性的影响.然后分别介绍了对于杆、环、板、壳的受限制失稳的研究进展.最后提出了需要进一步深入研究的问题.图11参75

功能梯度复合材料板壳结构的弯曲、屈曲和振动

沈惠申

2004, 34(1): 53-60. doi: 10.6052/1000-0992-2004-1-J2003-068

摘要(2439)

PDF(2205)

摘要:
功能梯度材料通常是由两种如金属和陶瓷复合而成的一种新型非均匀复合材料.由于在这种材料中,各组份材料的体积含量在空间位置上是连续变化的,其物理性能没有突变,因而可较好地避免诸如在纤维增强复合材料中经常出现的层间应力问题或降低应力集中现象.功能梯度复合材料目前已被发展用来作高温环境下的结构构件.本文对功能梯度材料板壳结构分析的研究现状进行了评述, 集中讨论线性和非线性弯曲、屈曲和后屈曲、振动和动力响应.涉及各种边界条件下薄板壳和中厚板壳受热/机荷载作用的情况,并提出需要进一步研究的方向.图0参82

垂直参数激励表面波研究进展

菅永军, 鄂学全

2004, 34(1): 61-76. doi: 10.6052/1000-0992-2004-1-J2003-017

摘要(1742)

PDF(1246)

摘要:
受外激励的充液刚性容器中流体的波动问题有实际的工程应用背景.竖直方向的受周期性外激励的充液容器的自由表面波问题--Faraday波问题是流体力学三大不稳定性难题之一(另外两个不稳定性问题是Rayleigh-B\'enard对流和Taylor-Couette流).本文综述了在理想流体中和弱粘性流体中Faraday波的研究成果；介绍了作者在底部垂直激励的圆柱形容器中流体表面波图谱的实验研究和理论分析的结果.最后提出有待进一步研究的问题.图13,参74

风沙运动的沙粒带电机理及其影响的研究进展

郑晓静, 黄宁, 周又和

2004, 34(1): 77-86. doi: 10.6052/1000-0992-2004-1-J2003-015

摘要(2161)

PDF(1225)

摘要:
土壤风蚀以及沙尘暴是人类面临的重大自然环境灾害之一,它直接关系着人类的生存环境和生活质量.许多国家和政府以及科学家们对此一直十分关注并开展了大量研究.由于大气和地表条件的多样性以及地表沙粒的运动与风场作用的相互耦合,导致风沙运动问题研究的复杂性.除此之外,伴随着对风沙运动机理的研究和对沙尘暴的观测,人们发现在风沙跃移运动和沙尘暴中的沙粒带有电荷并形成风沙电场.沙粒的运动不仅导致沙粒带电和风沙电场形成,而且也直接受到沙粒带电和风沙电场的影响.为了弄清风沙电的起因以及揭示其影响规律,研究人员对此进行了野外观测、实验室测量和理论推测等.本文将就这一问题重点介绍有关风沙运动中沙粒带电的机理、风沙电场分布规律、沙粒带电对风沙运动的微宏观物理量以及沙尘暴中沙粒带电对电磁波散射的影响等方面的实验和理论研究的基本概况和进展以及作者等人在此方面的研究工作.主要包含内容有:沙粒带电及其电场的基本实验测量,粒带电对风沙运动的影响,沙尘暴对电磁波衰减的影响研究以及有关风沙起电的机理研究等.同时,对这一研究领域中目前关注与存在的主要问题给予评述.图6参81

饱和砂土液化研究进展

鲁晓兵, 谈庆明, 郑哲敏等

2004, 34(1): 87-96. doi: 10.6052/1000-0992-2004-1-J2002-049

摘要(2120)

PDF(1115)

摘要:
首先对20世纪90年代以前有关饱和砂土液化的研究工作进行了简要回顾,然后重点对近期液化的离心机实验研究、液化引起的地面大位移及对结构物的破坏等进行了综述.同时也对液化的判别方法、粉砂液化、静态液化等进行了评述.认为今后的研究重点是液化引起的地面大位移及对结构物的破坏等,其中涉及到结构与土的耦合问题、流变体(液化区域内的砂土)和固体(未液化区域的砂土)耦合及演变的问题,需要多学科(岩土力学、数值分析、流体力学、结构力学等)的研究人员共同研究.其中,液化前后的土体本构关系是需要研究的核心内容.今后需利用离心机实验、现场原位实验开展工作,并进行相关实验技术研究工作.图0参118

碳纳米管的力学

郑泉水, 徐志平, 王立峰

2004, 34(1): 97-138. doi: 10.6052/1000-0992-2004-1-J2004-005

摘要(1984)

PDF(1071)

摘要:
在发现碳纳米管后不久,对于这些有趣结构的力学性质--包括高强度、高硬度、低密度和结构的完美性的理论预测,使人们认识到它们可能具有理想的科技应用价值.对这些预测的实验验证或个别验伪以及大量基于不同模型的计算机模拟方法,使得逾10年来对碳纳米管力学的理解日趋深入但远未达到尽头.本文回顾了理论预测,并对这种微小结构的观察和操作中经常用到的富有挑战性的实验技术进行了讨论.略述了采用的计算方法包括从头算法量子力学模拟、经典分子动力学和连续介质模型.多尺度和多物理模型的发展和模拟工具自然而然作为连接基础科学问题和工程应用的结果而出现,而这个主题仍然正在抓紧研究中.这里介绍了研究此主题的一些方法.注意力主要集中于研究力学性质的揭示方面,如杨氏模量、弯曲刚度、屈曲准则、拉伸和压缩强度.最后,讨论了利用这些性质的几个令人兴奋的应用例子,包括纳米绳束、填充的纳米管、纳米机电系统、纳米传感器和纳米管增强复合材料,引用了349篇参考文献. 图41参349

2003年度力学科学处国际合作交流项目资助情况介绍

孟庆国, 詹世革

2004, 34(1): 139-139. doi: 10.6052/1000-0992-2004-1-J2004-020

摘要(1095)

PDF(592)

摘要:
以国家自然科学基金在研项目为依托，进一步资助项目课题人员开展国际合作与交流，是国家自然科学基金委员会提升资助项目成果水平的一项措施。广大的力学学者利用这一渠道进行了一定的国际合作研究、出国（境）参加国际学术会议、组织在华国际会议等活动，这大大推动了国内力学学者与国际同行合作交流的力度。表1给出了2003年度力学科学处资助各类国际合作交流项目的数据，并与2002年度资助情况做了比较。其中2003年度资助国际合作研究项目8项、出国参加国际学术会议29人次、在华国际会议8项。由于受"非典"疫情的影响，2003年度资助开展国际交流活动的次数少于2002年的次数。从表1给出的数字来看，出国（境）参加国际学术会议的次数较多，而进行合作研究的活动相对较少。一些单位和科学家在尽努力争取在华召开国际会议，以宣传国内的研究工作及科研环境，扩大国内研究成果的国际影响。通过这些资助活动，方便了科学家与国际学者进行面对面的交流和讨论，增加了他们对国际前沿问题的了解，这有助于他们扩大学术视野，并做出在国际上有影响的研究进展。为了使国际合作交流资助活动进一步取得实效，建议：（1）参加大型的系列性国际会议，在国际同行面前展示自己的研究工作。通过参加这种大型会议，不但能够了解与自己研究方向相近的同行的工作，还将会了解一些虽然与自己研究方向看似较远，但这些研究对自己开拓思路有帮助的研究工作，拓宽自己的学术视野和研究领域，有助于开展交叉问题的研究。（2）与国际同行进行相对稳定、长期的合作，以使合作研究取得深入、细致的进展，产生国际影响。（3）组织在华召开大型系列国际会议，使国际同行进一步了解国内的研究条件、整体水平等，同时为彼此的进一步交流与合作打下基础。另外，部分学者由于没有很好地了解申请的有关规定，提交的申请材料不齐全，使得我们难以审批。希望拟申请国际合作交流项目的学者，认真研究国家自然科学基金委员会关于国际合作与交流的有关规定。力学科学处也在《力学进展》2003年第1期中，对各类国际合作与交流项目申请的要求和注意事项做过说明。

热对流现代问题国际会议

胡文瑞

2004, 34(1): 140-140. doi: 10.6052/1000-0992-2004-1-J2004-021

摘要(1287)

PDF(709)

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中国力学学会2004年国际、国内学术活动计划

中国力学学会办公室

2004, 34(1): 143-143. doi: 10.6052/1000-0992-2004-1-J2004-081

摘要(1121)

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