力學(xué)季刊最新期刊目錄

鋰電極與固態(tài)電解質(zhì)二維粗糙界面的應(yīng)力分析————作者：郭子健;趙瑩;聶國(guó)華;

摘要：固態(tài)鋰金屬電池進(jìn)行充放電時(shí)，表面粗糙的鋰電極和固態(tài)電解質(zhì)界面上產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)鋰枝晶的產(chǎn)生有重要影響．本文通過建立電極與電解質(zhì)組成的彈性體的力學(xué)模型，具體針對(duì)二維三角函數(shù)波形的粗糙界面，對(duì)于各向同性線彈性材料，研究了電極與電解質(zhì)界面的應(yīng)力．基于二維傅里葉變換，獲得了變換域中界面處的應(yīng)力和位移之間的關(guān)系，通過逆變換并結(jié)合邊界條件和界面連續(xù)性條件，最終得到了二維情況下電極和電解質(zhì)界面應(yīng)力的解析解．當(dāng)界面沿...

基于時(shí)滯耦合CPG的六足機(jī)器人步態(tài)控制————作者：王鴻翔;吳開軍;宋自根;

摘要：受生物運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)啟發(fā)而來的中樞模式發(fā)生器(Central Pattern Generator, CPG)控制理論方法，可以實(shí)現(xiàn)腿足機(jī)器人產(chǎn)生多種不同的步態(tài)模式，在機(jī)器人的仿生運(yùn)動(dòng)控制中具有重要意義．針對(duì)六足機(jī)器人的步態(tài)運(yùn)動(dòng)控制，首先改進(jìn)了經(jīng)典的VDP (Van der Pol)振蕩器模型，增加了其周期節(jié)律信號(hào)上升和下降階段的時(shí)間占比函數(shù)，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人腿足擺動(dòng)相和支撐相的參數(shù)調(diào)控．其次，采用...

手性液晶彈性體薄膜在單、雙軸變形下的光學(xué)-黏彈性特性研究————作者：顧潔茹;余露;趙瑩;李辰喆;

摘要：手性液晶彈性體(Chiral Liquid Crystal Elastomers, CLCE)因其能夠選擇性地反射特定波長(zhǎng)的光，并具備優(yōu)異的大變形能力，已逐漸成為一種具有廣闊應(yīng)用前景的柔性反射顯示材料．研究表明，CLCE的光學(xué)呈色特性與局部應(yīng)變密切相關(guān)，展現(xiàn)出顯著的力-光耦合效應(yīng)．作為一種軟物質(zhì)材料，CLCE具有黏彈性特征，其在變形過程中的力學(xué)響應(yīng)表現(xiàn)出明顯的時(shí)間依賴性．然而，目前對(duì)CLCE在單軸...

吸附引起的翹曲及其對(duì)微懸臂梁靜態(tài)響應(yīng)的影響————作者：王振興;張能輝;

摘要：為滿足新的檢測(cè)需求并實(shí)現(xiàn)高靈敏度，微梁生物傳感器技術(shù)在信號(hào)解讀模型的發(fā)展方面遭遇挑戰(zhàn)．我們通過對(duì)表面吸附作用下微梁準(zhǔn)靜態(tài)檢測(cè)信號(hào)的3D有限元模擬，揭示了微梁橫截面翹曲的非對(duì)稱分布特征，然而現(xiàn)有考慮剪切變形的理論模型無法描述這種非對(duì)稱翹曲變形．針對(duì)這一問題，首先，將分子完全吸附簡(jiǎn)化為作用于微梁表面的均勻分布表面應(yīng)力，通過3D有限元模擬獲得翹曲零點(diǎn)分布規(guī)律．然后，利用平面彈性理論的半逆解法，在變形后的...

含孔金屬網(wǎng)/纖維增強(qiáng)層板拉伸性能和失效模式研究————作者：陳泰聰;盛冬發(fā);虎積元;李子恒;俞紅全;

摘要：通過對(duì)304不銹鋼絲網(wǎng)/碳纖維混雜復(fù)合材料(Stainless Steel Wire Mesh/Carbon Fiber Reinforced Polymer,SSWM/CFRP)層板的拉伸試驗(yàn)和數(shù)值仿真模擬，探究了不同孔徑單孔試件和不同圓孔排布雙孔試件的剩余強(qiáng)度和失效模式，采用數(shù)字圖像相關(guān)(Digital Image Correlation, DIC)技術(shù)和掃描電子顯微鏡(Scanning El...

航空復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制造缺陷超聲檢測(cè)研究進(jìn)展————作者：張振;許昊潤(rùn);倪福鵬;徐海鋒;楊偉東;李巖;

摘要：隨著復(fù)合材料制造工藝的不斷進(jìn)步和民航對(duì)經(jīng)濟(jì)性要求的不斷提高，輕質(zhì)高強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用已從薄壁次承力結(jié)構(gòu)逐步擴(kuò)展到大厚度、變截面的主承力結(jié)構(gòu)．這些復(fù)雜復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件的廣泛應(yīng)用對(duì)其制造可靠性驗(yàn)證提出了更高要求．然而，由于層狀各向異性以及航空結(jié)構(gòu)外形的復(fù)雜性，主承力復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制造過程中易出現(xiàn)分層、孔隙、纖維褶皺及樹脂富集等缺陷，這些微觀結(jié)構(gòu)異常將顯著劣化構(gòu)件的宏觀力學(xué)性能．超聲檢測(cè)技術(shù)...

基于改進(jìn)的模態(tài)應(yīng)變能和DBO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法————作者：楊海軍;馬磊;徐永智;于聰;

摘要：損傷識(shí)別是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的重要環(huán)節(jié)之一．為了進(jìn)一步提高損傷識(shí)別效率和精度，提出了基于改進(jìn)的模態(tài)應(yīng)變能指標(biāo)和DBO-BP (Dung Beetle Optimization-Back Propagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的兩階段結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法．首先采用改進(jìn)的歸一化模態(tài)應(yīng)變能損傷指標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的損傷定位分析，然后以結(jié)構(gòu)的平均單元模態(tài)應(yīng)變能變化率為輸入?yún)��?shù)，損傷單元?jiǎng)偠日蹨p系數(shù)為輸出參數(shù)，利用最優(yōu)拉丁超立方方...

基于自然單元法的極限下限分析————作者：王崴;趙麗;李睿智;張怡;任紅萍;

摘要：自然單元法是一種基于自然鄰近插值的無網(wǎng)格方法，其形函數(shù)構(gòu)造簡(jiǎn)單，且易于施加本質(zhì)邊界條件．基于極限分析理論和降維思想，建立了用自然單元法進(jìn)行二維理想彈塑性結(jié)構(gòu)極限下限分析的整套求解算法．極限下限分析中的彈性應(yīng)力場(chǎng)由自然單元法直接求出，利用自然單元法彈塑性迭代的結(jié)果得到自平衡應(yīng)力基矢量并構(gòu)造出所需的自平衡應(yīng)力場(chǎng)．極限下限問題被轉(zhuǎn)化為一系列數(shù)學(xué)規(guī)劃子問題，并采用復(fù)合形法直接求解．?dāng)?shù)值算例結(jié)果表明，將自然...

Green-Lindsay廣義熱彈性波通過偶應(yīng)力三明治固體的傳播————作者：王長(zhǎng)達(dá);周洋;

摘要：在急速傳熱等極端條件下，需要建立考慮有限熱傳播速度的非Fourier熱傳導(dǎo)模型，其中包含了雙曲型熱傳導(dǎo)方程．本文基于修正偶應(yīng)力彈性理論和Green-Lindsay廣義熱彈性理論，得到熱力耦合理論的控制方程和四種色散波（CP波、CT波、SV波和SS波）．采用波函數(shù)法，完好界面條件包含面力、位移、面力偶、微旋轉(zhuǎn)、溫度變化和熱流，入射波確定后，反射透射波通過有限厚度三明治結(jié)構(gòu)的振幅比可以通過相應(yīng)線性代數(shù)...

微通道中單泡運(yùn)動(dòng)機(jī)理的研究————作者：郭天祥;莫成龍;產(chǎn)文強(qiáng);陳柔;嚴(yán)微微;

摘要：氣泡是微反應(yīng)器效率和質(zhì)量的重要影響因素．因此，了解微通道中氣泡輸運(yùn)機(jī)理可以為微反應(yīng)器的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)．而氣泡運(yùn)動(dòng)是一種典型的氣泡輸運(yùn)現(xiàn)象，本研究以計(jì)算流體力學(xué)為基礎(chǔ)，通過系統(tǒng)參數(shù)化研究單泡運(yùn)動(dòng)特性，分析結(jié)果得到氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而揭示氣泡運(yùn)動(dòng)機(jī)理．研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)氣泡初始不附著壁面時(shí)，單泡運(yùn)動(dòng)軌跡是多樣的，但氣泡最終達(dá)到平衡位置（即離壁面的距離為一定值）．并且，該平衡位置與氣泡直徑、驅(qū)動(dòng)速度以及溶液的物化...

基于有限元的剪切拉伸試樣幾何優(yōu)化研究————作者：鄧亮;毛軒;婁思源;

摘要：剪切斷裂模型是用于描述金屬斷裂行為的重要工具，而剪切拉伸試驗(yàn)則是校準(zhǔn)其參數(shù)的關(guān)鍵基礎(chǔ)試驗(yàn)．然而，現(xiàn)有剪切拉伸試驗(yàn)在剪切應(yīng)力狀態(tài)下獲得的最大應(yīng)變較小，難以滿足大應(yīng)變條件下的穩(wěn)定剪切狀態(tài)．本文利用LS-DYNA軟件進(jìn)行有限元分析，對(duì)四種不同的剪切拉伸試樣進(jìn)行模擬，驗(yàn)證其本構(gòu)模型和邊界條件的可行性．參考GB/T 34487-2017中的剪切拉伸試樣圖，設(shè)計(jì)了一種新型剪切拉伸試樣．該設(shè)計(jì)在保證不發(fā)生斷裂的...

單層懸空石墨烯表面摩擦的載荷依賴性————作者：張紅衛(wèi);屈進(jìn)峰;張景楠;

摘要：近年來，納米摩擦學(xué)領(lǐng)域高度關(guān)注石墨烯及其相關(guān)二維材料的摩擦問題，并在理論研究、實(shí)驗(yàn)探索和計(jì)算模擬等方面取得了重要進(jìn)展．由于納觀尺度摩擦過程極為復(fù)雜，相關(guān)摩擦機(jī)理仍未完全明晰，因此需從原子層次深入探究其摩擦機(jī)制、揭示摩擦規(guī)律．本文采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，對(duì)懸空的單層石墨烯表面上金剛石探針的滑動(dòng)摩擦過程進(jìn)行研究．探究法向載荷對(duì)摩擦行為的影響，分析摩擦力與實(shí)際接觸面積的依賴關(guān)系．結(jié)果表明，摩擦力與法向載...

基于汽車低頻減振降噪的局域共振聲子晶體設(shè)計(jì)與分析————作者：王昕玥;李成;郭麗敏;陳振宇;

摘要：低頻振動(dòng)與噪聲大小是評(píng)價(jià)汽車舒適性的重要指標(biāo)．本文針對(duì)汽車板件的低頻振動(dòng)與控制問題，提出了一種基于局域共振機(jī)理的板型二維聲子晶體模型．采用有限元方法確定了該聲子晶體的帶隙范圍，分析了聲子晶體帶隙產(chǎn)生的機(jī)理．然后計(jì)算了聲子晶體板的傳輸特性曲線，同時(shí)對(duì)比了振動(dòng)位移圖．結(jié)果表明：在62.48～74.16 Hz頻率范圍該結(jié)構(gòu)出現(xiàn)完全帶隙；基體板與圓柱振子在特定頻率內(nèi)存在耦合作用，導(dǎo)致其在該頻率范圍內(nèi)形成帶...

基于機(jī)器學(xué)習(xí)的海底地質(zhì)封存CO₂快速泄漏評(píng)估————作者：張海濱;盧迪;王永昌;高鳳溥;宋學(xué)行;孫楠楠;

摘要：鑒于我國(guó)東部沿海地區(qū)碳排放量高且陸上封存容量有限的現(xiàn)狀，CO₂海底地質(zhì)封存具有顯著的應(yīng)用潛力．盡管海底地質(zhì)封存過程中CO₂泄漏的風(fēng)險(xiǎn)極低，但準(zhǔn)確評(píng)估快速泄漏情景下的海水中CO₂擴(kuò)散規(guī)律對(duì)于確保封存安全至關(guān)重要．本研究基于典型海洋環(huán)境數(shù)據(jù)，采用Volume of Fluid （VOF）模型模擬CO₂氣泡動(dòng)態(tài)特性，...

層合梁分層界面非線性振聲模型與定位方法————作者：楊宇宸;李秋實(shí);季敏聰;邱玲;

摘要：層合梁由于其增強(qiáng)剛度和強(qiáng)度的特性，被廣泛應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)中．然而，分層作為一種不可見損傷常出現(xiàn)于層合梁制造與服役過程中．因此，精確定位層合梁分層對(duì)于保障結(jié)構(gòu)完整性至關(guān)重要．盡管現(xiàn)有線性界面振動(dòng)模型可表征為由張開型分層引發(fā)的分層區(qū)域線性界面力缺失，卻無法刻畫振聲激勵(lì)下呼吸型分層的張開-閉合接觸行為．針對(duì)此問題，本研究提出了一種新型界面非線性振聲模型，將界面力作為多頻諧波激勵(lì)源分布于分層界面，從而產(chǎn)生邊...

時(shí)間尺度上近似Hamilton系統(tǒng)的近似Noether對(duì)稱性————作者：李彥敏;金世欣;

摘要：本文利用時(shí)間尺度上Noether對(duì)稱性理論，討論時(shí)間尺度上近似Hamilton系統(tǒng)的近似Noether定理．首先，給出時(shí)間尺度上近似Hamilton系統(tǒng)的Hamilton原理，建立了時(shí)間尺度上近似Hamilton正則方程．其次，得到時(shí)間尺度上近似Hamilton系統(tǒng)的Noether等式，建立時(shí)間尺度上近似Noether對(duì)稱性與近似守恒量之間的聯(lián)系，得到時(shí)間尺度上近似Hamilton系統(tǒng)的近似Noe...

黏性摩擦和線密度對(duì)蠕蟲型系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的影響————作者：姜子望;張會(huì)文;

摘要：針對(duì)連續(xù)的蠕蟲型系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，本文研究了摩擦系數(shù)和線密度對(duì)該系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的影響．首先，以描述蠕蟲型系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)模型和準(zhǔn)靜態(tài)模型為基礎(chǔ)，采用方應(yīng)變波的驅(qū)動(dòng)方式，得出了兩者在一個(gè)完整周期內(nèi)的平均速度．然后，通過比較這兩個(gè)平均速度，發(fā)現(xiàn)在較小的摩擦或較大的線密度情況下，動(dòng)力學(xué)模型不能簡(jiǎn)化為準(zhǔn)靜態(tài)模型．接著，基于平均速度相對(duì)誤差的準(zhǔn)則，本文給出了不能忽略這些參數(shù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)影響的條件．最后，通過一個(gè)數(shù)值算例，...

分?jǐn)?shù)階黏彈性地基上非貫穿裂紋板的自由振動(dòng)————作者：王剛;魏培君;周小利;張駿;

摘要：本文研究了分?jǐn)?shù)階黏彈性地基上非貫穿裂紋板的自由振動(dòng)問題．首先，引入分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)，建立分?jǐn)?shù)階黏彈性地基模型．接著針對(duì)四邊簡(jiǎn)支板研究含貫穿裂紋情形的自由振動(dòng)問題，在此基礎(chǔ)上將貫穿裂紋推廣到非貫穿裂紋．基于能量釋放率和應(yīng)力強(qiáng)度因子的關(guān)系得到兩種情況下裂紋引起的附加轉(zhuǎn)角，并進(jìn)一步導(dǎo)出兩種情況下裂紋等效扭轉(zhuǎn)彈簧的柔度系數(shù)．最終，根據(jù)邊界條件得到復(fù)固有頻率．通過具體算例，討論了黏彈性地基的分?jǐn)?shù)階系數(shù)、黏性系數(shù)以...

裂隙花崗巖力學(xué)特性試驗(yàn)及破壞條件理論模型————作者：黃勇鈞;李世文;劉先林;邵羽;翁劍;任中俊;呂璽琳;

摘要：花崗巖內(nèi)部常含初始裂隙，導(dǎo)致其強(qiáng)度特性受裂紋擴(kuò)展影響較大．當(dāng)前的巖石強(qiáng)度理論尚未考慮裂紋擴(kuò)展，難以有效反映裂隙花崗巖的強(qiáng)度和破壞特性．針對(duì)完整和裂隙花崗巖開展了單/三軸壓縮試驗(yàn)和巴西劈裂試驗(yàn)，研究了拉伸及壓縮條件下的強(qiáng)度與破壞特性，探討了圍壓和裂隙傾角（裂隙與橫斷面夾角）對(duì)花崗巖剛度、強(qiáng)度及破壞模式的影響規(guī)律，并提出一種能反映裂紋擴(kuò)展的巖石強(qiáng)度計(jì)算方法．根據(jù)完整花崗巖發(fā)生Ⅱ型裂紋摩擦滑移、裂隙花崗...

環(huán)境壓力和間隙對(duì)T2/Q235爆炸焊接影響的數(shù)值模擬————作者：繆廣紅;朱志強(qiáng);劉波;董繼蕾;陳龍;魏正梅;吳偉達(dá);

摘要：為研究環(huán)境壓力和間隙對(duì)T2/Q235爆炸焊接復(fù)合質(zhì)量的影響，本文采用Ansys軟件對(duì)T2/Q235爆炸焊接過程進(jìn)行三維數(shù)值模擬．采用光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)(Smooth Particle Hydrodynamics-Finite Element Method, SPHFEM)耦合算法與任意拉格朗日-歐拉(Arbitrary Lagrangian-Eulerian, ALE)算法，分析不同環(huán)境壓力和間隙...

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