对于第四强度理论的修正

由于第四强度理论还存在不足之处,因此本文从分子物理学关于引力和斥力的理论出发,再结合一些实验依据,对第四强度理论进行修正,使其适应范围更广.计算表明,本修正理论在若干方面和第四强度理论结论相差不大,但是在某些方面,特别在第四强度理论无能为力的地方本理论却可以说明问题.即可将二向等值压缩和三向等值拉抻作为本修正理论的判决性实验,一俟两个判决性实验的结果符合本理论的计算,即可将本修正理论付诸使用.

第三与第四强度理论值差异的探讨

通过引入一个新的无量纲系数η,建立了第三强度理论相当应力与第四强度理论相当应力之间的相关函数φ(η),可以对两种理论值的差异进行定量分析。由于无量纲系数η的力学概念清晰,且无需建立复杂应力空间屈服面和Lode参数等概念,从而大大降低了两种理论值讨论的起点。其内容和结论可以直接引入到《材料力学》课程教学中,有益于初学者对理论值差异的理解。

“第四强度理论”的一种简洁证明方法

本文对判断材料产生塑性变形的第四强度理论公式，给出了一种较简洁的证明方法。运用变形位能和虎克定律理论，通过一系列演算，最终导出第四强度理论。

四强度干涉法高层风场探测技术进展

大气风场的速度和温度是中高层大气的重要参量,其测量对于研究大气活动规律以及太阳活动过程中电离层对大气层耦合情况都具有重要的意义.文中论述了四强度法的探测机理.对于四强度干涉法大气风场探测的最新研究中的四种典型系统进行技术特征比较和归类.根据国际上测风技术的研究进展,总结了风场探测理论与技术将向着静态、实时探测的趋势发展,以及探测范围更广,探测精读更高是将来的发展方向.

高层大气风场四强度测量法误差分析与计算

利用干涉成像光谱技术和电磁波的多普勒效应,通过测量高层大气(80—300km)中的气辉(极光)辐射线的四个干涉强度值而获知高层大气的速度和温度信息.采用四强度干涉测量法,分别对基于Michelson干涉仪的动镜扫描和基于无动镜四分区镀膜的干涉图获取模式所引起的测量误差进行了深入的理论分析与研究.给出了由于此测量误差所导致的相位误差所引起的高层大气风场速度、温度的误差数值;采用计算机模拟得出了在不同相位误差条件下,两种模式计算得到的风场速度和温度的误差分布图;给出了风速误差、温度误差与相位步进误差的关系曲线.理论计算结果表明:基于Michelson干涉仪动镜扫描探测模式的速度误差是基于无动镜四分区镀膜模式的两倍,而动镜模式的温度精度略高一些.该研究对提高高层大气风场的探测精度提供了重要的理论指导,对高层大气风场探测模式的研究以及仪器装置的研制均具有重大的理论意义和实践价值.

第四届中日双边高温强度材料学术会议情况简介

为加强中日双方有关材料高温强度方面的学术交流和技术合作,由日本材料学会高温强度委员会和中国机械工程学会高温强度委员会共同发起、组织了双边学术会议——中日双边高温强度学术会议。

盖板玻璃的四点弯曲强度影响因素研究

四点弯曲(4PB)强度是盖板玻璃的一个重要强度指标。本文研究了玻璃料方、化学强化、CNC加工以及4PB测试人员等因素对盖板玻璃的4PB的影响。研究结果表明:在料方中,随着网络形成体含量的降低,以及碱金属和碱土金属含量的增加,样品的4PB强度降低。料方二强化前后的4PB值分别为154.3 MPa和741.7 MPa,比料方一分别低16.5 MPa和482 MPa。对于料方一和料方二,强化后的4PB强度均大幅度提高,强化后比强化前的4PB值分别高619.1 MPa和587.4 MPa。通过优化CNC加工参数,提高了加工质量,也有助于改善盖板玻璃的4PB性能。

法兰攻丝高强度螺栓连接攻丝板牙体强度理论研究

与传统高强度螺栓连接不同,法兰攻丝高强度螺栓连接中因为攻丝板的存在易造成因攻丝板厚度不足导致的牙体弯剪破坏,使得连接强度显著降低。为此,基于能量强度理论和攻丝板的几何特征,研究了不同角度下攻丝板牙体的复合受力和破坏特征,提出了最不利受力状态下攻丝板牙体复合受力分析模型,建立了基于弯剪破坏的攻丝板牙体强度理论公式。为充分发挥法兰攻丝高强度螺栓受拉连接强度,提出了基于高强度螺栓颈缩破坏的最小攻丝板厚度公式。通过建立法兰攻丝高强度螺栓受拉连接的精细化有限元分析模型,研究了不同攻丝板厚度下M16和M20等常见高强度螺栓连接的破坏形态、峰值承载力及变形等参数,最终确定的最小攻丝板厚度分别为14 mm和18 mm,与理论公式计算结果基本吻合,验证了公式的正确性,可供实际工程应用参考。

组合载荷下套管柱强度设计的三向应力圆理论

针对双向应力椭圆理论存在的问题 ,提出了解决组合载荷下套管柱强度设计的三向应力圆理论 ;根据相关文献的实验数据 ,对三向应力圆理论的正确性进行了初步验证 ,证明三向应力圆理论与实验数据的符合程度较好。同时指出 ,计算有效轴向力应当采用浮力系数法 ,并给出管内外多段液体密度不同时的浮力系数计算公式 ,以及使用三向应力圆理论修正屈服强度的计算公式 。

弯曲剪应力对轴强度的影响

分析了弯曲剪应力对弯扭组合变形轴主应力强度的影响,推出了考虑该因素影响时第三、第四强度理论的相当应力,并给出了设计公式。结合实例进行了分析比较,指出当轴中传动点距支承较近且扭矩比弯矩大时,剪应力对轴的强度有较大的影响。

关于强度理论的几点探讨

针对实际工程计算中经常遇到的材料强度问题,探讨了第四强度理论和莫尔强度理论的推导过程,介绍了一些新的强度理论概念,并分析了不同强度理论在材料力学中的应用范围.

术中塑形与锁钉分布及术后愈合状态对接骨板生物力学的影响

目的分析塑形对接骨板弯曲强度以及不同锁钉分布情况对接骨板受力的影响,为临床上对接骨板进行塑形与选择不同的锁钉分布方式提供生物力学依据。方法根据YY/T 0342—2020标准对接骨板四点弯曲强度进行有限元仿真分析,并应用理论分析及有限元仿真方法对不同锁钉分布的假体模型进行受力分析。结果在30°折弯时,3.7 mm厚接骨板比2.7 mm厚接骨板的等效塑性应变高28%;3.7、2.7 mm厚接骨板的极限折弯角度分别为55°、67°。折痕对接骨板受力影响较小,未塑形结构四点弯曲强度为2.64 N·m,等效弯曲刚度为1.12 N·m^(2);带折痕四点弯曲强度为2.63 N·m,等效弯曲刚度为1.10 N·m^(2);正反折弯后接骨板四点弯曲强度由2.64 N·m降低至2.45 N·m,降低约7.72%,等效弯曲刚度由1.12 N·m^(2)降低至0.98 N·m^(2),降低了12%,影响较为明显。植入填塞螺钉后单孔接骨板四点弯曲强度改善较为明显,由2.64 N·m提升至3.15 N·m,提升约19.32%,等效弯曲刚度由1.12 N·m^(2)提升至1.14 N·m^(2),提升幅度为2.1%。骨折线两侧至少各留出两个锁定孔不植入锁钉比打满锁钉应力降低约50%。在未形成骨痂的情况下,术后16周下地行走,TC4材质应力达到852.7 MPa,出现屈服。结论在需要进行较大塑形的临床场景下,不适合厚度过大的接骨板,厚度大塑形后更易出现接骨板断裂问题,可指导临床基于塑形角度选择合适厚度接骨板,极端情况可选择植入填塞螺钉。建议临床固定锁钉时,避免打满螺钉的固定锁钉方式;骨折线两端各保留两个锁定孔不固定锁钉,生物力学效果最好。

用于斜幕墙的非直角H形截面梁应力分析和强度计算

本文在文献[1]的基础上,运用薄壁杆件结构力学原理,推导了在水平与竖直方向荷载同时作用下,用于斜幕墙立面上的斜腹板H形截面梁翼缘和腹板上的弯曲正应力、剪应力和第四强度理论等效应力的计算公式,分析了这些应力在截面上的分布,并提出了静强度的计算方法。

晶化温度对花岗岩废渣微晶玻璃结构及抗弯强度的影响

以花岗岩废渣为原料,用熔融法制备了R2O-Mg O-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃。用DSC、XRD、FESEM、EDS等分析手段探究了晶化温度（975~1160℃）对微晶玻璃显微结构和四点抗弯强度的影响。结果表明：随晶化温度的提高,样品的主晶相逐渐由镁硅酸盐、镁黄长石向镁铝硅酸盐、顽辉石转变,最终形成块状顽辉石、柱状镁橄榄石和多面体状尖晶石。晶化温度为1040℃时,由镁铝硅酸盐、顽辉石堆叠形成的针状聚集体和致密块状聚集体相间排布的特殊结构有利于增强微晶玻璃的抗弯性能,其四点抗弯强度达到145.99 MPa;随着晶化温度的进一步提高,四点抗弯强度下降。

乳化沥青冷再生混合料断裂性能试验研究

乳化沥青冷再生沥青路面的开裂问题是制约其大规模推广使用的主要原因之一。为了研究冷再生沥青混合料断裂性能的评价指标及抗裂性能提升措施,以普通乳化沥青、外掺玄武岩纤维和SBR改性乳化沥青3种冷再生混合料为研究对象,开展了有预制裂缝中梁的四点弯曲强度试验及其断裂过程的声发射测试;以应变能释放速率、应力强度因子和声发射测试中所采集的能量及振铃计数‒撞击数等参数为评价指标,对比分析了3种不同乳化沥青冷再生混合料的断裂性能。试验结果表明:使用SBR改性乳化沥青和外掺玄武岩纤维均对乳化沥青冷再生混合料的抗断裂性能有较为显著的提升,且相比于使用SBR改性乳化沥青,外掺玄武岩纤维更为有效。振铃计数和撞击数参数可以较好地描述材料的断裂特征,声发射试验结果与断裂力学参数计算结果满足较好的线性相关性。声发射信号参数能够很好地描述乳化沥青冷再生混合料在四点弯曲试验中的断裂特征。

力学强度理论在工程中的应用

以工程中常用的斜对接焊缝的研究为例,说明了力学强度理论的正确应用方法。

一种基于智能手机四向RSS指纹的室内定位方法

针对传统位置指纹匹配算法只能表征单一维度指纹点特征的问题,提出了一种基于智能手机四向接收信号强度(RSS)指纹的室内定位方法.该方法通过离线阶段的数据采集、特征提取、接入点(AP)权重分配三个步骤提取了更丰富的指纹点信息,在线阶段使用改进的K最近邻(KNN)分类算法将测试点与指纹点匹配.在操作系统版本为Android 10的智能手机上使用蓝牙传感器进行实验验证,随机选取30个测试点,得到的实验结果表明:1)四向RSS指纹优于传统的单向RSS指纹,在相同的实验条件下使用四向RSS指纹最高可降低13.4%的定位误差;2)使用四向RSS指纹结合提出的算法,平均定位误差在1.61 m,且响应时间在毫秒级.

多普勒非对称空间外差仪探测高层大气风速的三种方法比较研究

采用多普勒非对称空间外差仪(Doppler asymmetric spatial heterodyne,DASH)被动遥感探测高层大气风速,目前有傅里叶级数法和流行的傅里叶变换两种测风方法.本文提出“四强度法”测风.比较研究了傅里叶级数法、傅里叶变换法和“四强度法”测风的原理、正演、噪声和反演等内容,3种测风方法均从DASH斐索干涉条纹的相位差变换而来.假设风速为0—100 m/s,利用傅里叶级数法、傅里叶变换法和“四强度法”得到正演的斐索干涉图后,再对应得到正演风速的误差分别为2.93%,4.67%和3.00%.人为添加均值为0、标准差为0.1的高斯噪声后,假设风速是0—100 m/s,用傅里叶级数、傅里叶变换和“四强度法”分别对平场后的数据正演,得到相对误差对应分别为2.30%,11.66%,2.27%.人为添加高斯噪声后,假设风速为31—39 m/s和30.1—30.9 m/s,用傅里叶级数法和“四强度法”得到正演风速值,两种情况的傅里叶级数法的测风误差是3.55%和4.15%,均高于“四强度法”的测风误差2.20%和2.69%.利用GBAII-DASH野外拍摄西安上空98 km的O(1S)557.7 nm气辉,得到天顶角为0°和45°的成像干涉图,再用傅里叶级数、傅里叶变换和“四强度法”得到反演风速分别为32.21 m/s,43.55 m/s和32.17 m/s.从DASH的正演、反演结果看,本文提出的“四强度法”探测高层大气风速的结果较好,计算简便,测风精度相对较高.