应用力学学报

2024年01期

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《应用力学学报》创刊于1984年，是由中华人民共和国教育部主管、西安交通大学主办的力学学术性刊物。本刊主要报道现代力学理... 展开

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双月刊

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地聚合物复合材料断裂性能研究进展 专家介绍张鹏，郑州大学教授、博士生导师，郑州大学水工结构与材料研究所所长、郑州大学水利与交通学院教授委员会主任、河南省特聘教授、河南省杰出青年基金获得者、郑州大学学科特聘教授。曾荣获河南省学术技术带头人、中原水利英才、宝钢优秀教师、河南省...
船用机器人爬壁平台研究进展 摘要：船舶爬壁机器人与陆地机器人的不同之处在于其兼具移动和吸附功能，能够于倾斜的船舶壁面上完成爬壁运动，通过配备除锈、清洗、焊接所需的高压水枪、焊枪、图像识别等装置完成对应作业任务，每种作业任务需要的运动机械结构和运行方式也有不同。通过介...

典型钛合金壁板高温环境下振动疲劳分析与试验研究 摘要：振动和高温一直是影响飞机结构安全的重要因素，受到振动载荷和高温环境联合作用的飞机结构更容易出现疲劳破坏。本研究中的典型钛合金壁板结构形式包括加筋壁板和蜂窝壁板，通过改变壁板厚度、加筋间距以及结构连接方式，使用分析和试验的手段对壁板的...
一种考虑结构非线性的连续突风气弹响应计算方法 摘要：连续突风气弹响应在工程中一般采用随机理论进行分析求解，通过将全机频响函数，与激励功率谱密度积分，即可得到各自由度均方根值。该方法基于频域线性求解，无法直接进行非线性响应分析。为此本研究基于匹配滤波器理论，提出了一套可考虑结构非线性的...
水陆两栖飞机内流场结构冲击响应特性 摘要：水陆两栖飞机在航空消防领域具有独特优势，但其在水面高速滑行汲水和空中飞行灭火投水过程中，机体内部的运动水流会带来非定常水冲击效应。对于飞行器的流固耦合问题，以往的研究主要集中于机体外围流场与刚性飞机的相互作用，极少关注内部流场对结构...

齿轨铁路齿条啮合与轮轨滚动接触间耦合作用机理分析 摘要：针对适于山地轨道交通的齿轨铁路，建立基于显式时间积分的三维齿轨轮对-轨道瞬态接触有限元模型，模型可分析齿轮齿条啮合和轮轨滚动接触间中、高频耦合动力作用。轮对和轨道真实几何，齿轮与车轮轮径差导致“车轮悖论”现象及结构振动等均有考虑，齿...
曲线线路重载机车轮缘裂纹损伤及影响因素研究 摘要：针对我国某型大功率重载机车在高原多曲线线路上运行时频繁出现轮缘裂纹的问题，采用理论分析、数值模拟与现场试验相结合的方法对机车轮缘裂纹损伤进行研究。首先，基于多体动力学和安定理论，建立了该型大功率重载机车车辆动力学模型及轮缘裂纹损伤预...
高速列车追尾碰撞时乘员头颈部损伤力学响应与风险评估 摘要：基于代表我国50th百分位男性人体特征的假人模型，构建了列车-假人一体化被动安全性仿真分析有限元模型，分析了列车追尾碰撞过程中乘员的运动姿态，探讨了乘员头/颈部的生物力学响应特征，揭示了座椅排次对乘员头/颈部损伤响应的影响机制，建立...

移动荷载作用下基于主成分分析的斜拉桥拉索损伤识别分析 摘要：提出了一种基于主成分分析的斜拉桥拉索损伤识别方法来实现斜拉索损伤识别。该方法首先采集移动荷载激励桥面时拉索结构的加速度响应，然后采用主成分分析法对时域信号进行降维处理，提取降维后信号的统计学数据，结合D-S证据理论构造多阶统计矩融合...
IKAROS太阳帆第一阶段展开过程的动力学行为分析 摘要：空间结构的在轨展开涉及到复杂的高维强非线性动力学问题，这些动力学问题的建模及仿真技术是航天动力学领域的难题，也是对在轨展开过程施加控制的前提条件。本研究以IKAROS太阳帆在轨第一阶段展开过程为例，基于哈密顿变分原理，建立中心刚体-...
拖曳系统中瑞利阻尼系数变化在回转过程中对拖缆动力学振动响应的影响 摘要：海洋拖曳系统是典型的刚柔多体系统。需要指出的是，到目前为止，绝大多数的关于海洋拖曳缆体系统的动力学问题研究都没有非常充分地考虑到阻尼的作用。但在海洋拖曳系统的结构动力学分析中，特别是拖缆回转过程中的动态响应分析中，阻尼的作用是不可忽...
一类双边碰撞振动系统的随机响应研究 摘要：碰撞过程凭借瞬时冲击模型得以简化，但采用经典的Newton恢复系数模型为计算带来了误差。本研究引入修正的恢复系数模型取代经典的Newton恢复系数模型，预测了一类宽带噪声激励下双边碰撞振动系统的随机动力学响应。位移的碰撞条件借助自由...

TBM刀盘裂纹损伤特性及疲劳可靠性研究 摘要：刀盘作为硬岩掘进机（tunnel boring machine，TBM）工作过程中的核心受力载体，承受多方向的随机载荷，容易萌生裂纹导致疲劳失效，影响施工进度和安全，因此研究其裂纹疲劳可靠性具有重要意义。本研究通过受力分析得到刀盘...
锚杆支护方式对深埋洞室隔冲击效果影响的数值模拟研究 摘要：与浅埋洞室相比，随着埋深增加而产生的高地应力现象使深埋洞室安全性评价更加复杂。本研究在考虑地应力平衡的前提下，采用有限元与无限元相结合的方法，对冲击荷载作用下深埋洞室的锚杆支护方式进行了设计与优化。计算结果表明：在平衡初始地应力之后...
界面黏接对软电介质薄膜临界击穿场强影响的试验研究 摘要：软电介质薄膜因模量低、可大变形、适应性强等特点，被广泛应用于电气和电子系统中。但由于材料的介电常数较低，通常需要在较高的电场环境下服役。在高电场环境下，软电介质薄膜易产生失稳和电击穿破坏，影响着材料的应用范围和稳定性。本研究针对电极...
圆钢管型钢再生混凝土组合柱滞回性能非线性有限元分析 摘要：基于圆钢管型钢再生混凝土组合柱低周反复荷载试验研究，采用OpenSees软件对该组合柱进行了滞回性能数值分析，获取了组合柱的滞回曲线及抗震性能指标，并与试验结果进行了比较，验证了组合柱数值模型的合理性。在此基础上，对组合柱的滞回性能...
非对称荷载下内撑式基坑支护结构参数分析及设计优化探讨 摘要：非对称荷载作用下，内撑式基坑会向荷载小侧整体偏移，这将不利于基坑的稳定，因此有必要对支护结构进行设计优化。本研究以某偏压综合管廊基坑为例，通过有限元软件PLAXIS 2D对该基坑进行了仿真模拟，模拟结果与实测数据吻合良好，验证了模型...
集输小口径管道腐蚀弱磁检测定量评价 摘要：集输小口径管道在油气田分布广泛，但使用传统腐蚀检测方法难度大、费用高且必须开挖取样点后才能定量评价腐蚀程度。为了弥补这种不足，实现非开挖条件下进行定量评价：分析磁偶极子模型得到腐蚀缺陷附近产生的漏磁场的磁信号特点；通过有限元仿真模拟...
土与反滤层接触面上入渗角对反滤效果的影响 摘要：坝体内部渗流方向通常因渗流部位的不同以及上下游水位的波动而产生变化，渗透水流在被保护土与反滤层之间的接触面上的入渗角并非正交。由于筑坝土料和反滤层两者的渗透系数差异较大，渗流入渗角引起接触面水力性状发生变化，进而会影响反滤层的反滤性...
除尘器箱体立柱稳定性增强方法研究 摘要：除尘器箱体立柱主要的破坏方式是丧失稳定性。为提高其承载能力，优化除尘装备结构设计，研究箱体立柱稳定性增强构造方法。采用非线性有限元方法，针对除尘器箱体加劲钢墙板—H型钢立柱结构体系，考虑初始缺陷影响，研究箱体立柱失稳机理。受墙板蒙皮...

大高宽比矩形腔体侧向正弦加热下对流扰动的成长和传热特性 摘要：为了研究矩形腔体侧向正弦周期加热条件下对流扰动的成长和传热特性，本研究对流体力学方程组进行了数值模拟。结果表明：随着格拉晓夫数Gr的增加，对流扰动的最大振幅Amax的成长率变大，线性成长阶段的时间变短。对于高宽比A=10，腔体宽度d...
水平同心圆柱环内自然对流换热研究 摘要：外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环形结构因具有良好的隔热效果，在工程上得到了广泛的应用，而水平同心圆柱环形结构的隔热降温效果受环内流体流动换热影响大，且目前缺乏外壁温度高于内壁温度的水平同心圆柱环内自然对流换热特性研究，因此针对外...
弹性支撑功能梯度微圆柱壳模态频率的研究 摘要：在建立弹性支撑功能梯度薄壁微圆柱壳模型的基础上，基于修正的偶应力理论和一阶剪切变形理论，推导了微圆柱壳的模态频率方程，讨论了弹性支撑、尺寸效应、温度梯度、材料组分指数、孔隙以及几何尺寸等参数对微圆柱壳模态频率的影响。结果表明：微尺度...
二维复杂弹性空腔的边光滑有限元建模及分析 摘要：在弹性空腔结构上敷设被动约束层阻尼（passive constraint layer damping，PCLD）可达到减振降噪的效果，针对这类复杂结构建立了二维复合弹性空腔的边光滑有限元耦合动力学模型。其中，PCLD结构采用两节点四...

基于肌骨动力学与有限元耦合模型的脊柱生物力学研究应用进展 摘要：由于现代生活方式的改变与人口老龄化，近年来脊柱疾病发病率急剧升高。生物力学研究是评估脊柱相关疾病的重要内容，通过建模仿真的方法探究脊柱生物力学一直是重要的手段之一。目前，结合肌骨模型与有限元的方法成为脊柱生物力学的研究热点，因此，本...

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