力学进展

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刘迎曦孙秀珍于申

2011, 41(3): 251-265. doi: 10.6052/1000-0992-2011-3-lxjzJ2011-019

摘要(2056)

PDF(1314)

摘要:
耳鼻咽喉都是直接接触外界环境的器官, 其功能的实现和疾病与外界环境紧密相关. 研究该部位器官的生物力学模型, 对探索其在一定外界环境刺激下, 功能实现的机理以及相关疾病的预测和治疗有重要的意义. 本文对耳鼻咽喉器官生物力学模型的研究进展和临床医疗应用进行了介绍, 并对以后的工作进行了展望.

聚合物纳米复合材料蠕变性能研究进展

张忠贾玉高云杨晶磊

2011, 41(3): 266-278. doi: 10.6052/1000-0992-2011-3-lxjzJ2010-125

摘要(2864)

PDF(1906)

摘要:
聚合物在室温甚至低温条件下的蠕变被认为是制约其更广泛应用的主要瓶颈之一.实验研究发现添加很低含量(1{\%}重量或体积含量)的纳米颗粒,在基本上不影响基体其他力学和物理性能的前提下,能够大幅度提高聚合物的耐蠕变性能; 另外和静态性能相比较,蠕变和松弛等特性对于聚合物微观结构的变化和分子链的相互作用更加敏感,能够在新型纳米复合材料(如多层级纳米复合材料)的力学设计中为我们提供更加丰富的微观结构及其相互作用的信息.本文综述了多种形貌纳米颗粒(包括金属氧化物、碳纳米管、层状纳米黏土等)对聚合物耐蠕变性能影响的研究现状和进展.讨论了纳米颗粒的种类、形貌和含量,以及外部应力水平和温度等因素对聚合物基体材料蠕变性能的影响规律;分析了目前一些常用的模拟和预测蠕变行为的模型, 并利用这些模型,结合纳米复合材料特点, 对蠕变实验结果进行了模拟和预测;结合多层级纳米复合材料的实验研究结果,阐述了蠕变条件下纳米复合材料分子链间相互作用的特点;进而探讨了纳米颗粒影响聚合物蠕变性能的机理,展望了该领域研究的发展态势.

采用详细化学反应机理模拟燃烧污染物生成的研究进展

郭啸峰魏小林张宇李森

2011, 41(3): 294-309. doi: 10.6052/1000-0992-2011-3-lxjzJ2010-075

摘要(2631)

PDF(1015)

摘要:
结合燃烧污染物数值模拟研究的发展和现状,阐述了采用详细化学反应机理进行模拟的方法,重点介绍了详细化学反应机理模型以及机理简化方法,概括综述了湍流燃烧模拟方法, 并结合具体实例,展示了这个领域取得的成果, 最后通过分析,指出了发展前景和可以取得突破性进展的方向.

高强度钢板热成形技术及力学问题研究进展

胡平马宁

2011, 41(3): 310-334. doi: 10.6052/1000-0992-2011-3-lxjzJ2010-091

摘要(2968)

PDF(816)

摘要:
高强度钢板热成形技术是将传统的热处理技术(淬火)与冷冲压技术相结合的最新制造工艺,可以成形强度超过1 600 MPa的超高强度钢板.本文首先介绍了热成形技术的原理、一次及多次成形工艺和热成形过程中的核心制造技术;随后分析了热成形过程中材料的微观组织及力学性能变化,包括成形前、成形中及成形后材料性能的演变,介绍了与温度、马氏体转变速率相关的高温奥氏体材料模型,指出了其在热成形过程中的应用方法;研究了高强度钢板热成形材料的成形性能：分析了硬化指数n值对材料高温成形性的影响,并给出了最佳n$值温度区间;介绍了材料初始轧制各向异性对材料性能的影响,实验结果说明在热成形温度下晶格的各向异性将消失.对热成形过程中材料的本构关系进行了介绍：重点介绍了热、力及相变耦合本构模型;对热成形过程中的多相材料热力学参数和力学性能进行等效分析的混合定律进行了说明;介绍了相变体积应力及相变塑性应力等新概念;随后对热成形数值模拟技术进行了介绍：重点介绍了自主开发的KMAS(King-Meshanalysis sytem)热成形软件的动力显示、静力显示算法及温度场模拟技术;说明了将材料的高温性能引入接触与摩擦模型的接触控制参数的概念;随后基于车身碰撞力学的分析,介绍了热成形钢板在车身中应用的设计方法.最后对热成形技术今后的研究作出了展望.

岩土类颗粒物质宏–细观力学研究进展

孙其诚程晓辉季顺迎金峰

2011, 41(3): 351-371. doi: 10.6052/1000-0992-2011-3-lxjzJ2010-133

摘要(2621)

PDF(1398)

摘要:
岩土类颗粒物质在自然界、工程建设以及日常生活中普遍存在, 其运动特性的研究在力学界已经开展了几十年. 在近20年开展的一系列小尺寸物理实验中, 颗粒物质表现出许多新奇现象, 人们从物理角度开展了系统研究, 在统计力学中, 颗粒固体的流体动力学等理论研究以及实验检测技术等方面都取得突破性进展, 深刻地揭示了颗粒材料的物理机制, 促使力学界对颗粒物质研究中原有的概念、假设、模型和理论进行重新认识. 本文主要介绍颗粒物质的细观结构特点, 以 Rowe应力剪胀关系为例的宏--细观研究思路, 非线性、非弹性本构关系的细观推导, 宏观强度与颗粒摩擦系数的关系, 尺寸效应和相似关系等基础问题, 介绍了岩土颗粒力学的新进展, 介绍了常用的实验量测手段. 基于我们的经验, 提出了今后需要加强的几个方面：如分析颗粒离散元理论和计算细节; 开展理想实验来验证理论和计算结果; 结合迅速发展的高性能计算能力, 开展高科学置信度大规模计算. 目前, 岩土类颗粒物质的宏--细观研究尚处于起步阶段, 到达实际工程应用还有很长的路要走; 相关的工程技术要取得实质进展, 还需依赖颗粒物质等基础研究的突破.

石墨烯力学性能研究进展

韩同伟贺鹏飞骆英张小燕

2011, 41(3): 279-293. doi: 10.6052/1000-0992-2011-3-lxjzJ2011-002

摘要(4987)

PDF(3047)

摘要:

石墨烯是近年来发现的由单层碳原子通过共价键结合而成的具有规则六方对称的理想二维晶体, 是继富勒烯和碳纳米管之后的又一种新型低维碳材料. 由于具有非凡的电学、热学和力学性能以及广阔的应用前景, 石墨烯被认为是具有战略意义的新材料, 近年来迅速成为材料科学和凝聚态物理等领域最为活跃的研究前沿. 本文简要介绍了研究石墨烯力学性能的实验测试、数值模拟和理论分析方法, 重点综述了石墨烯力学性能的最新研究进展, 主要包括二维石墨烯的不平整性和稳定性, 石墨烯的杨氏模量、强度等基本力学性能参数的预测, 石墨烯力学性能的温度相关性和应变率相关性、原子尺度缺陷和掺杂等对力学性能的影响以及石墨烯在纳米增强复合材料和微纳电子器件等领域的应用, 最后对石墨烯材料与结构的力学研究进行了展望.

负泊松比材料与结构的力学性能研究及应用

杨智春邓庆田

2011, 41(3): 335-350. doi: 10.6052/1000-0992-2011-3-lxjzJ2011-013

摘要(5095)

PDF(3060)

摘要:

本文综述了负泊松比材料与结构研究的发展过程,包括负泊松比材料拉伸膨胀理论研究、天然和人工制备负泊松比材料与结构的力学性能研究、负泊松比材料与结构的制备以及其在各个领域的广泛应用,并对未来负泊松比材料与结构的力学性能研究及应用进行了展望.

2011年度力学科学处基金项目受理情况介绍

詹世革张攀峰吕守芹张文明

2011, 41(3): 372-373. doi: 10.6052/1000-0992-2011-3-lxjzJ2011-090

摘要(2645)

PDF(808)

摘要:
为便于力学科研人员及时了解2011年度基金项目申请信息,现将数理科学部力学科学处受理的面上项目、青年基金项目、地区基金项目、重点项目、国家杰出青年科学基金和海外及港澳学者合作研究基金项目的申请情况做一介绍.

《环境流体力学进展》评介

吴永礼著, 周济福校

2011, 41(3): 374-376. doi: 10.6052/1000-0992-2011-3-lxjzJ2011-091

摘要(1505)

PDF(747)

摘要:
2010年世界出版社出版了《环境流体力学进展》一书, 书的编辑为塞尔维亚Novi Sad大学农学院的气象和生物物理学教授D. T. Mihailovic和意大利Napoli大学水力、岩土与环境工程系的环境水力学教授C. Gualtieri.

建设高温气体动力学国家重点实验室支撑我国高超声速科技发展

姜宗林

2011, 41(3): 377-378. doi: 10.6052/1000-0992-2011-3-lxjzJ2011-089

摘要(2179)

PDF(1015)

摘要:
高温气体动力学国家重点实验室(筹)(State Key Laboratory of HighTemperature Gas Dynamics, LHD)以空天科技发展为主要背景,致力于高温气体动力学的基础学科研究,以支撑我国高超声速技术发展的需求.LHD是20世纪50年代末在钱学森和郭永怀先生建立中国科学院力学研究所气动科研力量和学科方向的基础上发展壮大的,作为中国科学院重点实验室正式成立于1994年. 十几年来,在俞鸿儒院士的指导下, LHD以创新求发展,逐步建设成为理论、实验和数值模拟研究相结合、装备配套的高温气体动力学开放研究基地.1998年、2004年和2005年,LHD先后多次以优良成绩通过中国科学院或国家重点实验室评估.特别是在2009年的中国科学院重点实验室评估中,在20个数理领域的重点实验室中取得了排名第一的优秀成绩.

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