形状记忆合金自复位减振装置研制与验证

为改善第二喉道中的可调中心体机构(简称中心体)在工作状态下的流致振动,根据形状记忆合金(shape memory alloy,SMA)偏置双程驱动原理,设计制作一种能够满足中心体有限安装空间要求的SMA自复位减振装置;采用UMAT接口编制的SMA本构关系子程序实现减振装置最大压紧力的数值分析,数值分析与静态调试试验结果误差约为2.58%;搭建地面减振试验平台,测试SMA自复位减振装置分离和闭合状态下的中心体零部件振动响应。减振试验结果显示:SMA自复位减振装置闭合后,中心体振动响应明显降低,在0~100 Hz频带内,均有明显的减振效果,低频至55 Hz范围内,减振率均大于50%。

国外固体火箭发动机药柱结构完整性评估技术发展及启示

药柱结构完整性评估对于固体火箭发动机的设计和使用维护至关重要。文章第一部分以二十年为一个阶段,回顾了美国从20世纪50年代到本世纪初药柱结构完整性评技术的发展历史。每个阶段按发展重点,从黏弹性理论分析、强度失效、试验测试方法、药柱状态监测及老化性能研究等角度进行了概述,分析了技术演变过程和相互关系。第二部分,分析了美国药柱结构完整性评估技术发展历程对固体推进剂性能试验技术、固体推进剂数值方法、失效评估及寿命预估四个关键问题研究带来的启示,讨论了固体推进剂及粘接界面性能表征方法、多尺度本构与仿真技术、高精度失效评估与寿命预测、药柱结构验证性试验技术以及跨学科方法的发展趋势。

内压作用下U形波纹管轴向补偿能力研究

为研究内压作用下波纹管的轴向补偿能力,论文将U形波纹管简化为梁模型推导了内压作用下波纹管轴向补偿能力计算公式,并基于有限元建模方法计算了U形波纹管的轴向补偿能力数值,得到了内压作用下U形波纹管轴向补偿能力数值会随压力增大而呈线性增大的结论,分析了各结构参数变化对带压状态下U形波纹管轴向的补偿能力数值的影响程度,对U形波纹管带压设计提供了参考。

材料力学课程中关于对称性两个问题的讨论

在材料力学课程中,常用对称性质求解对称的静不定(超静定)杆系问题。该文指出了现有的载荷对称性判断方法和对称性质描述中存在的一些问题,提出了新的对称载荷判断方法,特别是力偶载荷对称性判断的符号运算方法;在对称性质的描述中,建议引入对称位移与反对称位移的概念,并提出将对称内力(位移)与反对称内力(位移)的性质分开描述。

世界经济增长引擎、新型全球化引领者、政府与市场经济学:中国式现代化对世界经济的贡献

中国式现代化是改变世界历史进程的重大事件。本文重点研究中国式现代化在哪些方面有可能对世界经济产生格局性变化。为此,本文首先回顾了过去一千年来中国占世界经济比重的演变。在此基础之上,本文通过分析指出,中国式现代化将在三个方面对世界经济格局产生重大影响。第一,2006年起中国经济已经成为世界经济发展的第一增长引擎,到2060年前仍将保持增速优势。第二,由于中国经济市场规模巨大、科技创新能力不断上升、政府协调能力较强,中国经济有望成为新型全球化的引领者。第三,中国式现代化的重大特征是政府与市场同向发力,政府成为市场经济的培育者和调控者,而不是市场经济发展的替代者。因此,中国式现代化将有可能产生一个经济学的新分支,即政府与市场经济学,这将使中国式现代化为经济学发展产生重要贡献。

发射井内弹-筒系统抗爆减震设计

为提高井下冷发射导弹的生存能力,对其开展了抗爆减震设计研究,建立了弹-筒系统在不同减震方式下的有限元仿真模型,计算了弹-筒系统在爆炸地冲击作用下的动态响应,比较了悬吊式、下支承式、斜吊式等多种减震系统的减震效果,并分析了减震器刚度和阻尼对减震效果的影响。结果表明:悬吊式减震系统的减震效果略好于下支承式,斜吊式最差,合理减小减震器刚度和阻尼可以明显提升悬吊式减震系统的减震效果。

一种适用于回字形截面梁的新型翘曲形状函数

回字形截面梁是本科力学课程教学中常见的一种梁结构,本文提出一种适用于回字形截面的翘曲形状函数,基于此,建立了适用于回字形截面梁的高阶剪切变形梁模型。所提理论同时考虑了横截面剪切变形和转动惯量的影响,且不需引入剪切修正系数,对于回字形截面梁的动静态力学行为计算精度高。同时,计算过程简单,易于工程应用,可以作为材料力学、弹性力学和有限元法课程教学实例,也可基于所提理论发展新的一维高精度有限元梁模型。

基于Yeoh-Boyce本构模型的HTPB推进剂药柱结构完整性分析

针对精确描述不同工况下固体火箭发动机药柱结构完整性的需求,基于并行流变框架理论(Yeoh-Boyce)提出了一种能表征HTPB推进剂力学性能变化的非线性本构模型。首先开展了非线性本构模型对不同温度、速率和压力条件下推进剂力学性能的预示能力分析,进而基于所构建推进剂非线性本构模型重点对固化降温后点火增压的固体火箭发动机药柱结构完整性进行分析,并将所得计算结果与工程常用Prony级数线粘弹性本构模型计算结果对比,得到了非线性本构模型与Prony级数线粘弹性本构模型两种模型下的固体火箭发动机药柱工作安全系数。结果表明,所提本构模型对推进剂力学性能预示结果与实验数据符合较好,并且使用Von Mises应变为药柱失效准则时,非线性本构模型计算固化降温后点火增压的固体火箭发动机药柱工作安全系数为1.35,Prony级数线粘弹性本构模型计算结果为1.75。以上结果表明,非线性本构模型计算所得工作安全系数远小于Prony级数线粘弹性本构模型计算结果。

波纹管有限元建模方法

为验证不同建模方法对波纹管结构力学特性有限元分析的适用性,根据EJMA方法求得波纹管轴向刚度、弯曲刚度和由轴向力引起的弯曲应力理论值,同时基于有限元法分别建立波纹管二维轴对称模型、三维壳模型和三维实体模型,求解波纹管的轴向刚度、弯曲刚度和最大应力值。通过对比3种有限元模型轴向刚度、弯曲刚度和最大应力有限元数值与理论值之间的关系,表明3种有限元模型均适用于波纹管结构力学特性有限元分析,同时给出3种有限元模型的适用范围,为波纹管设计分析提供参考。

基于打水漂原理的水面滑翔装置仿真分析

基于打水漂原理设计一种新型的水面滑翔装置,采用流固耦合方法对该水面滑翔装置的动力学响应进行研究,分析水面滑翔装置不同入水速度、入水角度对弹跳性能的影响。结果表明:单个圆柱体的击水弹跳过程主要分为触水、滑行、出水和离水等4个阶段,能够实现单个圆柱体一次击水弹跳过程的临界入水速度、临界入水角度为40 m/s、12°。当水面滑翔装置载质量为2 t时,能实现至少2次弹跳的临界入水速度、入水角度为80 m/s、8°,且弹跳距离>100 m。

多层U形波纹管轴向刚度等效厚度模型研究

将U形波纹管简化为曲杆模型,推导了波峰、波谷半径不相等情况下的轴向刚度经验公式。波纹管轴向刚度有限元值经验证可与其试验值等价后,分析了基于经验公式法与有限元方法计算多层波纹管结构轴向刚度的误差规律,通过引入刚度修正系数λ,给出了一种基于经验公式法的多层波纹管等效厚度计算方法,并在此基础上提出了一种基于等效厚度单层U波纹管有限元模型进行多层U形波纹管轴向刚度分析的方法。算例结果表明,文中计算方法与有限元计算结果一致性达到90%。

箭(弹)级间螺栓法兰连接结构冲击失效实验与数值仿真

基于火箭(导弹)级间螺栓法兰连接结构,简化设计并制作了一组原理性实验件,利用ABAQUS软件建立有限元模型,设计并进行了多次落锤冲击失效实验,其中包括轴向和横向两种工况,考虑了螺栓均布与非均布、螺栓直径和螺栓-栓孔间隙等不同结构特点。实验过程中采集了螺栓力时程响应数据、柱段关键点应变时程响应数据、锤头冲击力和冲击速度及连接界面开缝位移等多组数据。根据实验效果和实测数据,分析了连接结构冲击失效机理,并对比验证发现有限元模型数值模拟效果和精度与实验结果吻合较好。研究结论可为箭(弹)级间连接结构抗冲击设计提供参考。

均布扭力矩作用下圆截面圆环的稳定性分析

圆环在均布扭力矩作用下的变形特殊且容易发生跳跃,不考虑稳定性而得到的一些结论将可能不存在。本文利用最小势能原理导出圆截面圆环在均布扭力矩作用下的平衡路径,并根据系统稳定性的能量判据,对圆环的平衡稳定性、变形与运动过程进行分析,最后得到稳定平衡状态下圆环横截面上的内力最大值。

多旋翼无人机减振分析与实验

针对多旋翼无人机机身系统振动过大导致飞行状态不稳的问题,基于有限元仿真技术与实验方法,进行了减振分析。通过频率分析,确定系统振动过大的原因为固有频率与激励频率耦合导致的共振现象,且共振频点的模态振型包含一阶挥舞、一阶摆振和二阶摆振振型。提出了优化机身壳体截面形状的设计方案,在不增加额外质量的情况下,将一阶挥舞、一阶摆振和二阶摆振振型对应的频点分别提高37.23%、22.47%和18.43%,有效规避了机身共振现象。仿真实验证明,提出的有限元仿真与实验结合的减振分析思路及优化设计方法,可为旋翼无人机减振设计提供参考依据。

基于数值实验的舱外航天服肩法兰布局优化研究

舱外航天服肩法兰对于人体上肢活动能力的限制直接影响着航天服的适体性与工效。为探究肩法兰布局各设计因素与人体上肢活动的相关性,首先分析舱外服肩法兰与人体上肢活动的相互关系,其次在人体上肢可达域运动学模型基础上附加肩法兰约束,建立了肩法兰与人体上肢耦合模型;基于Matlab开展计算机数值实验,以单、双手可达域空间体积作为评价指标,对舱外服肩法兰的4个设计因素(左右肩法兰中心距离l、肩法兰内径d、肩法兰的空间角度α和γ)进行分析。结果表明:肩法兰与人体上肢耦合模型可有效计算肩法兰对人体上肢活动的影响,肩法兰设计因素角度α是影响单手操作空间的主要因素,内径d是影响双手操作空间的主要因素。研究结果可应用于肩法兰布局方案的设计与评价。

非局部薄板动力学特性分析的广义有限积分变换方法

基于应力梯度非局部薄板理论模型,推导了非局部薄板动力学特性求解的广义有限积分变换方法。通过选取适应边界条件的积分核函数并构建广义积分变换对,应用积分变换将非局部薄板的高阶偏微分方程变换成线性方程组,直接求解得到固有频率。将广义有限积分变换方法的计算结果和有限元法及已有文献的结果进行对比,验证了本文方法的正确性。在此基础上,又研究了非局部参数、薄板的尺度对系统固有频率的影响。该方法为非局部薄板模型的求解提供了一个新的途径。

香溪河库湾沉积物-水界面的氮磷赋存特征及磷释放风险

为研究三峡库区支流营养盐动态分布特征,于2016年6月—2022年6月调查了香溪河库湾沉积物、间隙水、上覆水中总氮(TN)、总磷(TP)的时空分布规律,并分析了磷的释放风险。结果表明:在完整的淹水-落干周期(2016-06—2017-03),春夏季沉积物中TN、TP含量大于秋冬季,中上游沉积物中TP含量高于下游;沉积物中TN和TP含量随着深度的增加而降低;上覆水与间隙水中TN、TP浓度(指质量浓度)均值差异性显著,TN 2.32 mg/L(上覆水)和11.41 mg/L(间隙水),TP 0.19mg/L(上覆水)和0.45 mg/L(间隙水)。年度变化(2016-06、2019-06和2022-06)结果显示:沉积物中TN和TP含量年度变化不显著;上覆水中TN浓度随时间下降趋势明显;上游采样点S1上覆水与沉积物TP含量的年度变化趋势一致,逐年下降。沉积物TP释放通量变化范围为0.024~0.140 mg·m^(-2)·d^(-1),说明沉积物中的磷可能充当“源”的角色,有向水体释放的风险。

Crucial Period of Change

The Chinese economy has arrived at a crucial stage of all-round structural adjustment. In the coming two or three years, companies will start to feel the pressure as economic growth will continue to slow and there is likely to be moderate inflation of between 3 to 5 percent. Given this, it is essential that the country presses ahead with structural reforms. China does not need to worry about a hard landing of its economy, because with its average per capita GDP only $4,000 the economy still has lots of room to grow. China is a big econom-

扎实推进金融强国建设的着力点

2023年10月底召开的中央金融工作会议强调,要加快建设金融强国,推动我国金融高质量发展,为以中国式现代化全面推进强国建设、民族复兴伟业提供有力支撑,并提出做好科技金融、绿色金融、普惠金融、养老金融、数字金融五篇大文章。首先,以零碳金融创新为契机,积极探索人类历史中前所未有的零碳金融发展模式,推进中国零碳金融体系建设,成为构建金融强国、走中国特色金融发展道路的最佳诠释。其次,金融高水平开放是推动金融高质量发展的必由之路。国际经验表明,金融强国通常都拥有开放的金融体系、货币和国际金融中心。提升中国金融国际影响力,应努力让中国特色的金融发展道路与国际市场制度接轨,保持并增强中国香港的国际金融中心地位,服务内地的金融强国建设。此外,金融强国建设背景下的人民币国际化更具战略意义,是实现中国式现代化的强劲动力来源之一。最后,金融强国建设还须紧紧抓住困扰中国经济发展的关键问题,防范化解金融风险。通过做大做强国债市场,推动新一轮财税体制改革,释放地方经济发展积极性,扎实推进金融强国建设。

教育回报率显著高于资本回报率的实证分析——基于1978年以来我国宏观教育回报率的测算

教育是人口高质量发展的核心推动力,投资教育就是投资未来。我国数十年持续增加的教育投资究竟带来了多高的经济回报,教育投资的回报是否比基础设施、设备投资等物质资本投资显著更高,这是关乎教育事业长远发展亟待回答的重大问题。通过把教育投资类比于宏观经济的固定资产投资,探析全社会每增加一单位教育投资带来的长期经济增长回报的宏观教育回报率发现,1978—2020年,我国宏观教育回报率为20.7%,取得了较高的投资收益。当前,我国高中、大学和研究生阶段的宏观教育回报率分别为27.1%、20.9%和21.6%,显著高于2019年国际货币基金组织测算的中国经济5%的物质资本投资回报率。实证研究结果表明,我国的教育投资有效对冲了人口结构变化对经济造成的负面冲击。得益于人力资本和物质资本的互补性,宏观教育回报率没有出现边际递减现象,并显著高于物质资本投资回报率。相较于高等教育的发展,推动基础教育普及所产生的宏观经济增长效应最为显著。未来,我国应持续增加教育投资,提高教育投资占国内生产总值的比重,尤其关注基础教育阶段的普及,推动高中阶段教育全面普及,通过引导社会压缩一部分低效的物质资本投资,促进政府投资向教育领域转移,使教育投资更好地贡献于人的发展、经济的增长和社会的进步。