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用应力矢量本构模型确定无粘性土的静止土压力系数 被引量:12
1
作者 史宏彦 谢定义 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期766-769,共4页
利用将应力矢量的作用效应分解为球应力作用效应和应力比矢量作用效应叠加而建立的应力矢量本构模型 ,推出了无粘性土静止土压力系数的三个计算公式。
关键词 应力矢量本构模型 无粘性土 静止土压力系数
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基于微面有效应力矢量的各向异性屈服准则 被引量:2
2
作者 陈新 杨强 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期692-697,共6页
基于微面模型,定义损伤变量为微面上有效承载面积的减少.将Kachanov的一维有效应力概念推广到三维,提出微面有效应力矢量的概念.根据微面的有效应力矢量,将无损材料的宏观应力张量及不变量与微面应力矢量的积分关系拓展到有损材料,得... 基于微面模型,定义损伤变量为微面上有效承载面积的减少.将Kachanov的一维有效应力概念推广到三维,提出微面有效应力矢量的概念.根据微面的有效应力矢量,将无损材料的宏观应力张量及不变量与微面应力矢量的积分关系拓展到有损材料,得到了有损材料的宏观有效应力张量及其不变量与宏观名义应力张量、微面面积损伤组构张量之间的关系.将无损材料的以应力张量不变量表示的Drucker-Prager准则推广到有损材料,建立了含缺陷材料的各向异性屈服准则.对有损材料,宏观有效应力张量与Murakami的有效应力张量具有相同的形式,各向异性强度准则与Liu等提出的扩展Hill准则有相同的形式,当不考虑静水应力对屈服的影响时,它与Hill准则具有相同的形式. 展开更多
关键词 微面 有效应力矢量 各向异性 屈服准则 组构张量
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无粘性土的应力矢量本构模型(Ⅰ)——理论 被引量:2
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作者 史宏彦 谢定义 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2002年第3期299-308,共10页
在充分考虑应力的矢量特性基础上 ,通过将应力矢量的作用效应分解为球应力作用效应与应力比矢量 (偏应力矢量与球应力之比 )作用效应的叠加 ,建立了一个全新的、适用于无粘性土在平面应变和三维条件下的非线性本构模型· 该模型可... 在充分考虑应力的矢量特性基础上 ,通过将应力矢量的作用效应分解为球应力作用效应与应力比矢量 (偏应力矢量与球应力之比 )作用效应的叠加 ,建立了一个全新的、适用于无粘性土在平面应变和三维条件下的非线性本构模型· 该模型可以同时考虑应力的数量和方向变化对变形的影响 ,既适用于单调静荷作用 。 展开更多
关键词 无粘性土 应力轴旋转 中主应力 应力矢量 本构模型
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无粘性土的应力矢量本构模型(Ⅱ)——应用
4
作者 史宏彦 谢定义 白琳 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2002年第7期749-758,共10页
将史宏彦等提出的无粘性土的应力矢量本构模型应用于分析多种复杂应力路径下材料的变形问题· 结果表明 ,此模型不仅能够很好地反映无粘性土的应力应变非线形、硬化性、剪缩剪胀性、与应力路径的相关性、主应力与主应变增量方向之... 将史宏彦等提出的无粘性土的应力矢量本构模型应用于分析多种复杂应力路径下材料的变形问题· 结果表明 ,此模型不仅能够很好地反映无粘性土的应力应变非线形、硬化性、剪缩剪胀性、与应力路径的相关性、主应力与主应变增量方向之间的非共轴性以及球偏应力与变形的耦合性等主要变形特性 ,而且也能够同时考虑主应力轴的旋转和中主应力对土的变形及强度的影响· 模型预测结果与试验结果之间的良好吻合表明了该模型的广泛适用性· 展开更多
关键词 无粘性土 应力轴旋转 应力矢量 本构模型 应用
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土的应力矢量型非线性本构模型
5
作者 史宏彦 谢定义 《西安理工大学学报》 CAS 2001年第1期46-51,共6页
提出了一种新的、适用于正常固结土在静荷作用下的应力矢量型非线性本构模型。该模型不仅能够同时考虑应力的大小和方向变化对变形的作用效应 ,而且能够很好地描述土的非线性、硬化性、剪胀剪缩性、非共轴性以及变形与应力路径的相关性... 提出了一种新的、适用于正常固结土在静荷作用下的应力矢量型非线性本构模型。该模型不仅能够同时考虑应力的大小和方向变化对变形的作用效应 ,而且能够很好地描述土的非线性、硬化性、剪胀剪缩性、非共轴性以及变形与应力路径的相关性等多种主要变形特性。 展开更多
关键词 正常固结土 应力轴旋转 应力矢量 本构模型 静荷作用
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基于矢量和的滑面应力抗滑稳定分析方法 被引量:7
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作者 张海涛 罗先启 +1 位作者 沈辉 毕金锋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1691-1698,1708,共9页
矢量和抗滑稳定分析方法根据真实应力状态定义求解安全系数,物理意义明确,一批学者对其进行了研究。但是当合法向力矢量投影与合剪力矢量投影的符号相反且其绝对值大于合剪力矢量投影时,矢量和法计算出的安全系数可能为负值;另外,目前... 矢量和抗滑稳定分析方法根据真实应力状态定义求解安全系数,物理意义明确,一批学者对其进行了研究。但是当合法向力矢量投影与合剪力矢量投影的符号相反且其绝对值大于合剪力矢量投影时,矢量和法计算出的安全系数可能为负值;另外,目前潜在滑移面上每点极限抗滑剪应力矢量的方向是根据潘家铮最大、最小原理确定的,将其定义为潜在滑移体滑动趋势方向在该点切平面上投影方向的反方向,但是潘家铮最大、最小原理描述的是滑移体力学系统抗滑能力最大,按照矢量和法的定义式,抗滑能力包括抗剪力和法向抗力两部分。基于矢量和思想与以上关于矢量和法的思考,提出一种滑面应力抗滑稳定分析方法,将潜在滑移面视为薄滑移带,以薄滑移带作为对象进行微元受力分析,每个微元的极限抗滑剪应力矢量方向取为该微元剪应力矢量的反向,所有微元的极限抗滑剪力矢量和的反向定义为潜在滑移体滑动趋势方向,最终将极限合抗滑剪力矢量在滑动趋势反方向的投影与合滑动剪力矢量在滑动趋势方向的投影的比值定义为安全系数。较极限平衡法,方法自动满足静力平衡、力矩平衡和变形协调条件,无需受力模式假设;较强度折减法,新方法基于真实应力,物理意义更加明确,安全系数以显式表达,无需迭代;通过经典二维静态边坡考题,验证此方法的可行性;将新方法应用到三维工程实例中,分析潜在滑移体在边坡开挖过程中安全系数的动态演化规律,证明方法的实用性。 展开更多
关键词 安全系数 矢量 滑动趋势 极限抗滑剪应力矢量方向 稳定性分析
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二向应力状态的矢量应力圆法
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作者 吕小红 鹿志坚 《西安矿业学院学报》 北大核心 1990年第3期94-97,49,共5页
本文介绍二向应力状态的另一种解法——矢量应力圆法。该方法是以力的平衡方程为基础求力,并画出单元体所受外力的矢量图,从该图上可量出所求斜截面上力的大小和方向,从而应力的大小和方向即可求得。在某些情况下比用材料力学中的解析... 本文介绍二向应力状态的另一种解法——矢量应力圆法。该方法是以力的平衡方程为基础求力,并画出单元体所受外力的矢量图,从该图上可量出所求斜截面上力的大小和方向,从而应力的大小和方向即可求得。在某些情况下比用材料力学中的解析法或图解法更快些,且更易于想象。 展开更多
关键词 矢量应力 平面 单元体 应力
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大埋深冲击地压矿井矢量应力在支护体系中的应用 被引量:1
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作者 王志宝 闫春来 《山东煤炭科技》 2021年第11期183-185,189,共4页
针对冲击地压矿井掘进期间支护失效问题,以星村煤矿为例,为了有效解决煤矿大埋深冲击地压矿井煤巷现有支护体系失效的现状,通过分析支护失效的原因,提出矢量应力的概念,根据矢量应力大小的不同来优化现有支护体系,有效地解决了巷道支护... 针对冲击地压矿井掘进期间支护失效问题,以星村煤矿为例,为了有效解决煤矿大埋深冲击地压矿井煤巷现有支护体系失效的现状,通过分析支护失效的原因,提出矢量应力的概念,根据矢量应力大小的不同来优化现有支护体系,有效地解决了巷道支护失效的问题,确保了大埋深冲击地压矿井煤巷掘进的支护安全,提高了矿井安全水平。 展开更多
关键词 冲击地压矿井 矢量应力 支护体系的应用
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大安山矿后槽构造应力场数值模拟研究 被引量:3
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作者 司荣军 王春秋 程国强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期167-170,共4页
应用 ANSYS 软件模拟了大安山矿后槽区域构造应力场,数值模拟结果显示,后槽区域最大主应力为水平应力;断层、煤层的变化对整个后槽区域的应力分布有较大影响。这为后槽区域的巷道布置和采煤方法的选择提供了理论依据。
关键词 构造应力 数值模拟 应力矢量 应力集中 ANSYS
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海面风应力偏离风向的观测与分析 被引量:4
10
作者 陈胜 乔方利 +1 位作者 郭景松 焦志勇 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期28-35,共8页
针对海气界面风应力方向与风向不一致的现象,2015年2月4日至3月12日在南海博贺观测平台开展了综合观测,利用涡动相关法计算了海气界面风应力,并在3类大气稳定度条件下分析了风应力矢量偏离风矢量的角度变化,进一步讨论了大气层结稳定时... 针对海气界面风应力方向与风向不一致的现象,2015年2月4日至3月12日在南海博贺观测平台开展了综合观测,利用涡动相关法计算了海气界面风应力,并在3类大气稳定度条件下分析了风应力矢量偏离风矢量的角度变化,进一步讨论了大气层结稳定时两者角度之差与风速的参数化关系。结果表明:在大气层结稳定条件下,风应力矢量偏向风矢量左侧,且偏离角度随逆波龄和风速增大而减小;当大气层结不稳定时,风应力矢量一般偏向风矢量右侧。海气界面风应力矢量受海表面风、波浪以及大气层结的共同调制。 展开更多
关键词 涡动相关法 南海北部 海气边界层 大气层结 应力矢量
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冲击地压应力流理论及其数值实现 被引量:15
11
作者 齐庆新 王守光 +3 位作者 李海涛 穆鹏宇 杜伟升 杨冠宇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期172-179,共8页
冲击地压作为应力敏感型动力灾害,具象化地描述应力在煤岩介质中的空间流动特征,对于冲击地压科学评价与防控具有重要意义。为此,完善了冲击地压应力流理论,指出应力流在时间上表征了应力率,在空间上表征了应力梯度,提出了应力流张量与... 冲击地压作为应力敏感型动力灾害,具象化地描述应力在煤岩介质中的空间流动特征,对于冲击地压科学评价与防控具有重要意义。为此,完善了冲击地压应力流理论,指出应力流在时间上表征了应力率,在空间上表征了应力梯度,提出了应力流张量与应力流矢量的概念及计算公式,指出应力流张量描述了不同位置、不同时刻应力的流动趋势,而应力流矢量总是与应力梯度增量方向相同。理论推导表明应力流越大的区域,应力强度因子变化越大,材料可能更易发生断裂破坏。在非线性有限元程序中开发了应力流矢量计算程序,实现了应力流的可视化,通过数值分析还原了单轴压缩试验、单煤层常规开采条件下的动态应力状态,计算结果表明:岩石单轴压缩过程中,应力流矢量呈近水平分布,向外发散;常规开采过程中,垂直方向应力流较大,由顶底板岩层指向中间煤层,水平方向应力流主要指向工作面前方,当开挖距离增大,采空区附近应力梯度明显增大,应力流矢量分布区随工作面前移。通过单轴压缩试验,发现应力流矢量方向与试样破坏变形方向较为吻合,初步验证了应力流与岩体开裂破坏的内在相关性。最后探讨了工程现场的应力流监测方法。研究成果有望为煤矿冲击危险性定量评价与差异化防治措施制定提供直观的认知形式和实用的理论工具。 展开更多
关键词 应力流张量 应力矢量 开裂破坏 应力梯度 冲击地压
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六盘山盆地形成和改造历史及构造应力场演化 被引量:42
12
作者 施炜 张岳桥 +2 位作者 马寅生 刘刚 武丽 《中国地质》 CAS CSCD 2006年第5期1066-1074,共9页
六盘山盆地夹于鄂尔多斯地块、青藏地块和阿拉善地块之间,在中国大地构造体系中处于独特的构造位置。基于野外变形分析与断层滑动矢量构造应力场反演,初步确定了六盘山盆地形成与构造演化历史。结果表明,六盘山盆地主要经历了早白垩世... 六盘山盆地夹于鄂尔多斯地块、青藏地块和阿拉善地块之间,在中国大地构造体系中处于独特的构造位置。基于野外变形分析与断层滑动矢量构造应力场反演,初步确定了六盘山盆地形成与构造演化历史。结果表明,六盘山盆地主要经历了早白垩世成盆过程和后期改造过程2个大的阶段。早白垩世早期,受到区域近E-W向引张应力作用而发生断陷,盆内沉积了一套巨厚的河湖相六盘山群;早白垩世晚期在NW-SE向挤压下,断陷盆地发生构造反转,局部地区褶皱回返,六盘山群发生不同程度的断裂和褶皱变形,继而盆地开始了长期的隆升剥蚀作用。晚新生代,受到印度—欧亚大陆碰撞产生的远程效应,六盘山盆地先后经历了NE-SW向和近E-W向挤压应力作用,盆地发生了强烈的褶皱和断裂变形,六盘山快速隆起。六盘山盆地构造应力场演化历史不仅为研究周缘地块的运动学和动力学提供构造地质依据,也对盆地油气勘探具有指导意义。 展开更多
关键词 六盘山盆地 鄂尔多斯地块 早白垩世 构造应力场:断层滑动矢量
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青藏高原东北缘现代构造应力场数值模拟 被引量:3
13
作者 洪磊 《四川地震》 2016年第1期30-37,共8页
为进一步揭示青藏高原东北缘区特殊构造应力场特征并探索其形成原因,本文在分析前人有关该地区构造应力场特征的基础上,依据活动块体构造单元划分原则及活动断裂分布规律建立地质模型,采用有限元数值软件MSC.Marc子程序FORCEN语句,并结... 为进一步揭示青藏高原东北缘区特殊构造应力场特征并探索其形成原因,本文在分析前人有关该地区构造应力场特征的基础上,依据活动块体构造单元划分原则及活动断裂分布规律建立地质模型,采用有限元数值软件MSC.Marc子程序FORCEN语句,并结合区域动力地质背景定义边界荷载,采用二维有限元数值方法计算模拟了青藏高原东北缘区现代构造应力场并对其特征进行了成因分析。通过模拟获得了研究区构造应力场分布特征及其变化规律,其结果与前人研究结论一致性很好。研究表明区内最大主应力矢量在空间位置(由北西至南东)上发生顺时针偏转是两种因素共同作用的结果:第一,印度板块由南向北的推挤作用逐渐减弱;第二,在青藏地块北东向推挤与阿拉善及鄂尔多斯地块边界阻挡的作用下,研究区内地壳物质发生纵向压缩横向流动并向东南方向逃逸挤出。 展开更多
关键词 青藏高原东北缘 构造应力 活动块体 最大主应力矢量
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扁翼类零件挤压成形数值模拟及缺陷预测 被引量:3
14
作者 李霞 张水忠 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期15-17,共3页
采用基于Euler网格的有限体积法(FVM)对扁翼类零件的冷挤压成形过程进行数值模拟,研究变形过程中金属质点的流动情况与等效应变情况,分析挤压后期金属的应力矢量情况,为工艺改进和优化模具设计提供理论依据。总结出具有扁翼特征的零件... 采用基于Euler网格的有限体积法(FVM)对扁翼类零件的冷挤压成形过程进行数值模拟,研究变形过程中金属质点的流动情况与等效应变情况,分析挤压后期金属的应力矢量情况,为工艺改进和优化模具设计提供理论依据。总结出具有扁翼特征的零件在成形中变形区范围和变形程度的变化规律,揭示出扁翼类零件变形的不均匀性;预测出扁翼类零件的扁翼端部尤其是端部上顶面是可能出现成形缺陷的部位,这一结论得到了相关实验研究的验证。 展开更多
关键词 数值模拟 缺陷预测 挤压成形 有限体积法 EULER 成形过程 等效应变 变形过程 应力矢量 模具设计 工艺改进 变化规律 变形程度 不均匀性 零件变形 成形缺陷 实验研究 冷挤压 变形区 金属 端部
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一种新的玻尔兹曼方程可计算模型构造与分析
15
作者 彭傲平 李志辉 +2 位作者 吴俊林 皮兴才 蒋新宇 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2582-2594,共13页
临近空间飞行器因各部件尺寸差异较大,在高空高马赫数条件下飞行会出现多流区共存的多尺度复杂非平衡流动现象,流场中的气体分子速度分布函数与当地位置、流场分子速度、气体密度、流动速度、温度、热流矢量、应力张量等相关.通过分析... 临近空间飞行器因各部件尺寸差异较大,在高空高马赫数条件下飞行会出现多流区共存的多尺度复杂非平衡流动现象,流场中的气体分子速度分布函数与当地位置、流场分子速度、气体密度、流动速度、温度、热流矢量、应力张量等相关.通过分析玻尔兹曼方程的一阶查普曼−恩斯科近似解,构造了一种同时考虑热流矢量和应力张量影响、满足玻尔兹曼方程高阶碰撞矩的跨流域统一可计算模型方程,并在数学上分析了其守恒性、H定理等基本属性,证明了新模型方程与玻尔兹曼方程的相容性,给出了新模型与现有模型如沙克霍夫(Shakhov)模型等的递进关系,基于碰撞动力学确定了各流域统一气体分子碰撞松弛参数表达式.在气体动理论统一算法中采用新建模型及现有模型模拟了一维激波结构、二维近空间飞行环境平板和多体圆柱干扰流动,并与直接模拟蒙特卡洛方法对比分析,结果表明在流场中粘性效应显著的区域新建模型能更好地捕捉激波位置,尤其是在激波内部新模型模拟的宏观参数分布与直接模拟蒙特卡洛方法结果符合更好,验证了新模型的有效性和可靠性,同时说明在非平衡显著的流动区域碰撞松弛模型受多参数共同作用的影响. 展开更多
关键词 玻尔兹曼方程 气体动理论统一算法 查普曼−恩斯科近似解 考虑热流矢量应力张量影响的碰撞模 气体分子碰撞松弛参数
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新型轻钢–混凝土组合结构节点试验研究及有限元分析 被引量:1
16
作者 孟斐 李建雄 +1 位作者 卢振方 高丹 《土木工程》 2020年第5期395-406,共12页
基于薄壁方钢管混凝土柱与C型钢混凝土梁新型组合节点的低周反复荷载试验,选择适用合理的材料本构关系,通过有限元分析软件ABAQUS对新型节点进行循环往复荷载作用下的受力变形特性进行分析。有限元分析得出的新型节点应力应变矢量图较... 基于薄壁方钢管混凝土柱与C型钢混凝土梁新型组合节点的低周反复荷载试验,选择适用合理的材料本构关系,通过有限元分析软件ABAQUS对新型节点进行循环往复荷载作用下的受力变形特性进行分析。有限元分析得出的新型节点应力应变矢量图较精确的反映出节点的破坏机理及过程,其荷载–位移曲线与试验结果对比分析表明该新型节点承载力较高,延性好,具有优越的耗能能力。 展开更多
关键词 组合结构节点 薄壁C型钢 应力应变矢量 有限元分析
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垂直交岔点扰动主应力变化规律及围岩稳定性研究 被引量:9
17
作者 赵维生 韩立军 张益东 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期90-98,共9页
以矿山垂直交岔点为工程背景,通过VB编程对数值分析结果进行二次处理,揭示了与地应力存在不同空间位置关系的垂直巷道交岔点的扰动主应力矢量分布规律(主应力的大小变化和方向偏转);并引入点安全系数法,研究了垂直巷道交岔点围岩变形量... 以矿山垂直交岔点为工程背景,通过VB编程对数值分析结果进行二次处理,揭示了与地应力存在不同空间位置关系的垂直巷道交岔点的扰动主应力矢量分布规律(主应力的大小变化和方向偏转);并引入点安全系数法,研究了垂直巷道交岔点围岩变形量和松动圈范围随交岔点空间位置变化的规律。结果表明:扰动主应力矢量主要受原岩主应力的影响,而几乎不受交岔点与地应力空间位置和巷道开挖顺序的影响,扰动主应力由浅部至深部先增加后减小,交岔点顶底板和两帮的最大扰动主应力分别为水平应力和垂直应力;垂直交岔巷道轴线越靠近两水平主应力法向平分线,交岔点围岩变形量和扰动屈服范围越小、围岩稳定性越高,且先开挖更靠近最大水平主应力方向的巷道对交岔点围岩的扰动影响更小。 展开更多
关键词 应力矢量 交岔巷道 点安全系数 开挖顺序 强度折减
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Windtunnel studies of surface shear stress vector distribution measurement using shear sensitive liquid crystal coatings 被引量:2
18
作者 ZHAO JiSong SCHOLZ Peter GU LiangXian 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2011年第10期2730-2734,共5页
Shear sensitive liquid crystal coating (SSLCC) can measure surface shear stress vector distribution efficiently with a high spa-tial resolution. The purpose of the present paper is to modify and extend the surface she... Shear sensitive liquid crystal coating (SSLCC) can measure surface shear stress vector distribution efficiently with a high spa-tial resolution. The purpose of the present paper is to modify and extend the surface shear stress measurement technique de-termined by Reda et al. to wind tunnel studies. All the facilities employed in the technique are very common and simple. The measurement technique is applied to surface flow beneath a tangential jet and surface flow in a turbulence wedge generated by a small cylinder in windtunnel flow. Spatially resolved shear stresses over planar surface are obtained, although the magnitude is not fully calibrated. 展开更多
关键词 剪切应力 应力测量 应力矢量 表面流 风洞 液晶 敏感 高空间分辨率
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