固体力学跨尺度计算若干问题研究

本文展示了固体力学领域跨尺度计算的若干问题和研究概况。(1)建立位错动力学与有限元耦合DDD-FEM的计算模型,实现了能够基于纳米尺度离散位错运动机制计算分析连续介质有限变形晶体塑性问题,提出微纳尺度(200 nm~10μm)晶体塑性流动应力解析公式,结合试验数据揭示了在无应变梯度下强度和变形的尺寸效应;(2)建立具有微相分离结构的纳米尺度粗粒化分子动力学模型CG-MD,计算获得聚脲材料在时域和频域下的存储模量和损耗模量,通过动态加载分析的DMA试验和超声波试验的数据验证,解决了连续介质尺度下微相分离高分子共聚物的设计难题;(3)通过数据驱动关联高分辨率的微米尺度CT影像和临床低分辨率的毫米尺度CT影像的特征值,建立了围关节松质骨小梁的等效模量和结构张量,为骨组织增材制造点阵结构设计和实现个性化骨缺损重建奠定了基础。

固体力学国内外发展:历史追溯与现状分析

力的作用与物质的运动是自然界和人类活动中最基本的现象。固体力学作为力学的一个重要分支,在工程和国民经济中所起的重大作用,其近年来发展迅速,特别是在与生物、化学、前沿技术等交叉的学科方面。现今,固体力学知识体系日趋完整,在许多领域中的作用日益重要。文章对固体力学进行了回顾,追溯了固体力学的历史,并且对固体力学的现状进行了分析,阐述了固体力学在许多领域的应用。

“计算固体力学”课程思政融合探索与实践——以北京交通大学为例

“计算固体力学”是力学相关专业高年级本科生和研究生的一门专业核心必修课。鉴于计算力学在我国的“两弹一星”、航空航天等许多重大战略任务中发挥了至关重要的作用,“计算固体力学”课程可成为对学生加强思政教育的关键载体。详细介绍了北京交通大学“计算固体力学”课程的思政建设与教学方式改进,探索和实践了课程教学与思政教育的融合方法。通过在全课程的教学环节融入相关思政元素,很好地培养了学生的爱国主义情怀、创新意识和社会责任感,引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观,实现知识传授与价值引领相结合的教学育人目标。

固体力学的发展趋势、在各个领域中的应用及当前在我国存在的问题

固体力学是传统的工程学科,其任务是研究固体材料在受力时内部的应力应变规律和变形破坏规律。固体力学也是传统工科专业的重要学科之一。然而,由于该课程的知识面宽泛并且难以具象化,公式也较为复杂,导致许多中国大学生出现在传统课堂上难以理解的问题。因此,本文介绍了有限元软件,简要说明了该软件在固体力学课堂上的实际意义,总结了固体力学在我国当前发展阶段所存在的问题。

固体力学中的无网格方法

简要地介绍了目前在无网格方法中主要使用的近似方案：移动最小二乘法、核函数法和单位分解法，并对这些方案的联系及各自的一致性条件进行了讨论；此外，对于无网格方法在数值计算中的离散方案、积分方案、边界条件的引入以及如何处理场函数或其导数的不连续性加以论述．

遥感技术用于固体力学实验研究的新成果

在岩石、混凝土和钢材加载直到破坏的过程中用红外和微波遥感技术进行了观测研究．发现这些材料在加载过程中其红外和微波辐射温度、红外辐射波谱及红外热像均随应力的变化而变化．材料破坏前这些变化表现出某些前兆性特征．研究表明遥感技术可作为固体力学研究的一种新手段。

边坡工程与固体力学

本文综述了近年来边坡治理工程的主要内容及其进展．对固体力学中直接与边坡工程紧密相联的以下几个研究方向的现状及前景作了介绍与展望，其中主要包括：本构模型的试验与理论研究；结构的变形与稳定研究；材料参数位移反分析等．

用固体力学化学理论研究岩土的力学化学行为——以成都龙泉紫色土为例

根据固体力学化学理论 ,提出用化学动力学方法研究岩土破坏及滑坡形成的机理 ,并以成都龙泉紫色土为例研究了在力与水协同作用下易滑土层的力学化学行为。实验表明 ,土长期抗剪强度降低的幅度与溶液的pH值有关 ,土的溶解速度与易溶盐含量有关 ,且溶解曲线略呈“S”型。这初步证明了龙泉紫色土破坏的力学 化学效应及其可能存在的自催化趋势。通过实验了解了力与水协同作用导致土破坏的力学化学规律 ,并将定量求解滑面长期抗剪强度与反应机理研究结合起来 ,为定量评价地下水和应力对岩土破坏机理这一滑坡学关键问题打下基础。

固体力学中侵入问题的若干新进展

本文主要介绍了固体力学中侵入问题近10余年来的发展情况。重点综述了侵入断裂实验及理论研究的新成果;讨论了动静态侵入断裂的关系;简述了侵入方法在测定材料断裂韧性方面的应用。

固体力学中的Hamilton正则表示

主要给出一系列关于固体力学中偏微分方程（组）的Ｈａｍｉｌｔｏｎ正则表示．其中包括２，４，６阶线性对称偏微分方程、柱壳问题及弹性力学中混合动力问题等的Ｈａｍｉｌｔｏｎ正则表示．

固体力学研究生课程建设和质量管理的研讨

探讨了固体力学博士研究生培养过程中的课程建设和管理模式,与国外著名大学对比,提出在巩固基础求原创的同时,改革现有的教学内容,增加代表新的研究方向的课程,加强培养过程的管理和建立质量保证体系。

用固体力学通用程序计算某些流体力学问题

本文用一种新的办法来计算流体力学线性问题。利用偏微分方程形式的一致,使固体力学方程与流体力学方程对应,然后利用现已普及的固体结构分析程序,以进行流体力学的数值计算。以流体力学的绕流问题和坝下渗流问题为算例,得到了较满意的结果。

微电子机械系统中的若干固体力学问题

简述了微电子机械系统若干固体力学问题研究的现状,包括:微构件材料的基本力学性能;微构 件的力学分析与计算;微系统的失效分析研究;微系统的驱动等,并阐述了微系统力学问题中涉及的表面效应 和尺度效应,提出了微系统多类型力作用、多种因素交叉、多学科耦合、非线性突出的特点和研究方向.

第七届全国固体力学青年学者学术研讨会报告综述

简要介绍了在哈尔滨工业大学召开的第七届全国固体力学青年学者学术研讨会的会议情况,概括总结了与会学者所做的学术报告内容,并就新时期固体力学的发展提出了一些思考和建议.

第六届全国固体力学青年学者学术研讨会报告综述

简要介绍了在兰州大学召开的第六届全国固体力学青年学者学术研讨会的情况,概括总结了与会学者所做的学术报告内容,并就新时期固体力学的发展提出了一些思考和建议.

固体力学发展的几点看法

基于科学技术的发展以及中国工业建设需要对固体力学学科提出更新的要求，本文阐述了固体力学在这些方面的重要发展趋势。

固体力学问题数值解的一种验证方法

给出了固体力学几何非线性动态问题数值解的一种精度验证方法。通过假定初始构形和现时构形之间的映射关系,利用固体力学的控制方程即可求得产生这种构形的体积力,则假定构形和所得到的体积力就构成了问题的解析解。在这些解析解的基础上,提出了一种检验数值方法精度的标准试验,可用于二维和三维问题、隐式算法和显式算法、小变形和大变形分析、弹性材料和超弹性材料。在线性位移场的情况下本文方法是和传统的分片检验(patchtest)一致的。文中给出了无网格迦辽金法(EFGM)精度检验的几个算例。

固体力学与材料科学交缘的几个新课题

固体力学与材料科学的交缘是当今力学学科发展的一种新趋势．先进材料的研制与发展，引发了固体力学家对丰富多采的材料的微结构变形与损伤过程进行定量力学描述的浓厚兴趣．本文综述了下列三个固体力学与材料科学交缘的新课题：①微电子材料与组件力学；②材料强韧化力学，③多相介质的界面力学．并对这一交缘学科的发展趋势进行了简要的评介与展望．

时变固体力学的黏弹性解

基于时变力学的对应性原理，建立一种黏弹性时变力学的一般性解法，适用于一类时变力学问题的求解．

固体力学有限元体系的结构拓扑变化理论

本文是文[1]的继续.文[1]提出了杆件系统的结构拓扑变化理论和拓扑变化法本文将这一理论和方法推进到连续体有限元体系;且在此基础上揭示出有限元体系的一个新性质,称为基本位移之梯度的正交性定理,从而给出一套设计敏度的显式表达式,可直接用于计算.