力学进展

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符松, 何国威, 佘振苏

2012, 42(3): 229-230. doi: 10.6052/1000-0992-2012-3-20120301

摘要(1244)

PDF(912)

摘要:
湍流是流体运动的常见形式, 也是流体力学的核心问题之一. 湍流在工程技术领域也有着广泛的应用, 是航空航天等领域发展的瓶颈问题. 近年来, 人们在对湍流物理机理的认识、数值模拟和实验研究上, 都取得了很大的进展, 但当前大飞机、高速铁路等工程问题的重大需求, 对湍流研究提出了更高和更深入的要求, 也对湍流基础研究提出了更大的挑战.

Rayleigh-Bénard 湍流热对流研究的进展、现状及展望

周全, 夏克青

2012, 42(3): 231-251. doi: 10.6052/1000-0992/11-163

摘要(2399)

PDF(1910)

摘要:
对流现象广泛存在于恒星和行星里. 在地球上, 对流现象在诸如大气、海洋、地核和地幔等众多动力学系统中起着重要作用. Rayleigh-Bénard (RB) 湍流热对流系统是从这些复杂的自然现象中抽象出来的研究对流问题的经典流体力学模型. 本文主要从湍流传热、羽流、大尺度流动结构、速度和温度脉动的小尺度统计和非传统RB 对流等几个方面着重评述近年来RB 对流的若干研究新进展, 并对今后的研究做出展望.

可压缩边界层与混合层失稳结构的研究进展及其工程应用

沈清, 袁湘江, 王强, 杨武兵, 关发明, 纪锋

2012, 42(3): 252-261. doi: 10.6052/1000-0992/11-045

摘要(1234)

PDF(1220)

摘要:
本文回顾了可压缩边界层与混合层中失稳结构及其应用的研究进展. 这些工作包括人们对高超声速平板边界层失稳特性、高超声速圆锥边界层转捩攻角效应的产生机制和可压缩混合层失稳特性的研究认识,以及这些相关认识的3 个应用方向. 这些相关工作丰富了人们对高速流动转捩和湍流拟序结构的认识.

可压缩横流失稳及其控制

徐国亮, 符松

2012, 42(3): 262-273. doi: 10.6052/1000-0992/11-059

摘要(1609)

PDF(1587)

摘要:
边界层流动转捩的预测与控制一直是流体力学研究中的一个重要问题. 三维边界层流动工程中十分常见, 而横流失稳是导致三维边界层流动转捩的主要原因. 本文综述了近些年来三维边界层失稳和转捩方面的研究概况. 从机理上讨论了横流扰动的感受性、首次失稳、二次失稳和转捩控制等方面的研究进展. 在数值计算方面, 简要概述了线性稳定性理论、非线性稳定性理论和直接数值模拟方法在横流失稳和转捩方面的应用.本文对横流失稳研究当前存在的问题进行了讨论, 对今后研究的发展趋势作了相应展望.

激波和湍流相互作用的数值模拟

王国蕾, 陆夕云

2012, 42(3): 274-281. doi: 10.6052/1000-0992-11-057

摘要(2581)

PDF(1620)

摘要:
本文综述了关于激波和湍流相互作用数值模拟的近期研究进展, 主要包括激波和均匀各向同性湍流、激波和湍流边界层、激波和射流以及激波和尾迹的相互作用. 激波和湍流相互作用特性受到诸多因素的影响,如激波的强度、位置、形状和流动边界以及来流的湍流状态和可压缩性等. 激波和湍流的相互作用会引起流场结构、激波特性和湍流统计特性的显著变化. 最后简要讨论了激波和湍流相互作用数值研究需要关注的一些问题.

壁虎粘附微观力学机制的仿生研究进展

陈少华, 彭志龙

2012, 42(3): 282-293. doi: 10.6052/1000-0992/11-138

摘要(1505)

PDF(2129)

摘要:
本文针对壁虎粘附系统最小单元的真实形状, 类似于有限尺寸纳米薄膜的铲状纤维, 综述了对其微观粘附力学机制主要影响因素的多个研究, 主要考虑了有限尺寸纳米薄膜长度、厚度、撕脱角等对撕脱力的影响; 物体表面粗糙度以及环境湿度等对粘附的影响因素; 包括实验、理论及数值模拟的研究及结果比较. 最后给出仿生粘附力学方向仍然存在的主要科学问题及进一步的研究展望.

微针设计与刺入过程力学问题研究进展

马国军, 吴承伟

2012, 42(3): 314-331. doi: 10.6052/1000-0992/11-155

摘要(1332)

PDF(2435)

摘要:
近年来, 一种可实现无痛和微创给药以及生物微量采样分析的新技术—— 微针逐渐引起了人们的广泛关注. 本文首先简要介绍了微针技术的发展历史和现状, 随后结合人类皮肤的力学特点, 重点分析了微针设计和应用中面临的主要力学问题, 特别是微针刺入力、结构强度、刚度以及药物输送技术等方面的研究进展.最后介绍了有关生物微针及仿生微针方面的最新研究进展, 阐述了生物微针的特殊微纳结构和超级省力的力学原理, 并分析了其对改进人造微针设计带来的重要启示.

机械敏感性离子通道的建模模拟研究

谢君瑜, 丁光宏

2012, 42(3): 332-346. doi: 10.6052/1000-0992-11-129

摘要(1777)

PDF(1682)

摘要:
机械敏感性离子通道在多种生理活动中起着极其重要的作用. 至今, 学者对这类通道的研究分析已经长达20 多年. 在实验方面, 大电导率和小电导率机械敏感性离子通道晶体结构的确定, 使人们对机械敏感性离子通道的建模和模拟分析成为可能, 并对这类通道的动力学机理的了解大大深入. 在对离子通道理论研究的过程中, 多种模拟方法和计算手段都展示了各自的优越性和针对性, 这为我们提供了从不同方面认识离子通道的可能性, 但他们也存在着自身的局限性. 特别是, 在众多针对离子通道的理论分析技术当中, 分子动力学模拟的方法尤为突出. 这一技术的出现, 为我们提供了对离子通道结构功能关系以及动力学特性更加全面与细节的描述, 这些都是其他很多技术方法所不能达到的. 另外, 分子动力学模拟又包括多种方法, 不同方法的使用使得我们能从不同切入点研究离子通道不同的特性. 因此在本文中, 我们着眼于对机械敏感性离子通道的计算分析, 特别是分子动力学模拟的应用. 通过对分子动力学模拟的介绍, 我们探讨了机械敏感性离子通道在构象、磷脂环境、机械刺激、电压依赖以及门控开放等方面的动力学机制. 同时对不同模拟技术优劣性的比较将会为我们日后的探索提供更好的研究方法. 最后, 我们也概括了国内近年来在离子通道理论研究方面取得的重大突破和突出成果, 为我们日后深入研究机械敏感性离子通道提供新的思路与启发.

纯水合物力学性质研究进展

余义兵, 宁伏龙, 蒋国盛, 张凌

2012, 42(3): 347-358. doi: 10.6052/1000-0992/11-136

摘要(1428)

PDF(1423)

摘要:
纯水合物力学性质是含水合物沉积物力学性质研究的基础, 其与水合物开采、海底地质灾害防治、CO₂埋藏、气体储运等诸多方面都密切相关. 然而受水合物形成条件和样品本身影响, 目前对纯水合物力学性质研究还存在很多争议和不足, 其中最主要的问题就是难于获取高纯度的水合物实验样品. 据此本文从实验和理论计算两个方面对当前纯水合物力学性质的研究进展进行了总结和分析, 提出可从宏观实验技术改进和微观分子动力学模拟两方面结合来尽可能消除水合物样品本身的影响, 揭示纯水合物力学性质与冰异同的内在原因, 掌握水合物样品残余水气和微孔隙对其力学性质的影响机理, 从而实现水合物微观力学本质与宏观力学特性间的衔接, 为今后含水合物沉积物力学性质及水合物力学性质相关领域研究奠定坚实的理论基础.

血细胞生成的系统动力学研究进展

雷锦誌

2012, 42(3): 294-313. doi: 10.6052/1000-0992/11-148

摘要(1683)

PDF(2618)

摘要:

造血系统是人体中复杂的调控系统, 包括复杂的造血器官和各种血液细胞的增生、分化、成熟、死亡等过程和对这些过程的反馈控制, 是典型的非线性时滞动力系统. 血细胞生成过程的失调可以引起很多动态血液病. 血细胞生成的系统动力学研究对于人们了解和治疗这些血液病有重大意义. 本文从造血系统的基本知识、常见动态血液病的临床表现及其动力学特征、理论模型的建立和对模型的动力学分析等方面综述血细胞生成的系统动力学研究进展.

2012 年度力学科学处基金项目受理情况介绍

张攀峰, 詹世革, 吕守芹, 张文明

2012, 42(3): 359-360. doi: 10.6052/1000-0992-2012-3-20120311

摘要(1871)

PDF(1351)

摘要:
为便于力学科研人员及时了解2012 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、青年科学基金项目、地区科学基金项目、重点项目、优秀青年科学基金、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.

2011 年软物质力学高级讲习班简介

陈伟球, 曲绍兴, 钱劲, 詹世革, 孟庆国

2012, 42(3): 361-364. doi: 10.6052/1000-0992-2012-3-20120312

摘要(1365)

PDF(1905)

摘要:
由国家自然科学基金委员会数理科学部主办,中国力学学会、北京国际力学中心(BICTAM)协办, 浙江大学承办的软物质力学高级讲习班于2011 年12 月21 27 日在杭州浙江大学举办.

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