以培养工程能力和创新思维为导向——谈《理论力学》教学改革

本文介绍了一种理论力学的新型教学方法,主要包括:增加课堂演示实验、深化计算软件的应用和增加设计报告性大作业等。通过这些举措,可提高学生运用所学知识解决工程实际问题的能力(工程能力),激发他们的创新思维。

石油院校研究生《弹塑性力学》教学改革与实践

近年来我们在研究生《弹塑性力学》课程的教学实践中,不断革新传统教学观念、适应现代先进教育环境,从师生角色的科学定位、教学内容的合理组建、探索科学的课堂模式、人文精神的渗透交融、建立科学的课程考核模式等方面进行诸多实践与探索,在加强研究生力学基础、培育研究生力学素养、提高研究生创新能力等方面取得了良好效果。

托马斯-杨之力学贡献

托马斯-杨是一位多才多艺的学者,在光学、声学、流体动力学、医学、材料力学、考古学、语言学、保险学等众多领域做出了突出贡献,但由于种种原因使他在力学方面的贡献未曾得到学术界的足够重视.杨在力学方面的研究涉及到材料力学、血液流动力学、能量、冲击动力学、表面浸润力学、工程结构分析等方面.他是一位纯粹的自然哲学家,同时他能够将理论与实验和工程实际相结合,实现了后辈力学家所提倡的"技术科学"的理念.

木龙河斜拉跨越结构的静态力学分析

利用有限元法对木龙河斜拉跨越结构进行了力学分析.结果表明:安装时索具有一定的预应变可以提高结构的强度和刚度,但预应变太大反而降低结构的刚度和强度,预应变存在一个最优值,且最优值与结构的形式和载荷有关;在工作载荷或充水载荷作用下,结构的强度刚刚满足要求;在极限载荷作用下,结构的强度不满足要求;结构中最大应力出现在左塔架顶端连接索处、右塔架顶端连接索处和管桥架中间上缘杆.

平稳随机激励下耦合Newmark滑移系统的可靠性分析

基于随机激励的离散形式,对耦合Newmark系统的动力可靠度问题进行解析分析。平稳随机激励下,耦合Newmark系统初始滑移极限状态方程可以写成n个标准正态随机变量的显式线性函数,并能给出可靠度指标的理论解。对于以相对滑移量为临界状态的情况,极限状态方程是n个标准正态随机变量的隐式函数,可借助静力可靠度方法进行求解。算例表明,系统初始滑移的设计点激励是以潜在滑动体自振频率为主频,振幅渐增的谐振时程;后者的失效概率与摩擦系数成非线性关系,存在合适的摩擦系数使失效概率最小。

新旧输油管道材料力学性能对比研究

管道在经过长期服役以后,对其整体强度的变化情况进行分析研究是管道研究领域的一个重要课题。管道整体强度的降低涉及到诸多方面原因,其中在内外荷载、环境腐蚀等的共同作用下,其材料的力学性能会发生变化,强度降低是很重要的一个方面。因此对长期服役管道材料进行力学性能研究显得十分迫切。通过对材质均为16Mn,分别截取服役近30年的某管线与尚未投入使用的新管线的管道材料,进行拉伸、冲击、疲劳等试验,比较分析了两种材料的屈服极限、强度极限、冲击韧性等力学性能指标,发现16Mn管道材料力学性能稳定,在经过长期服役后其强度无明显降低。

理工科大学生研究型学习能力的培养

在阐明研究型学习理念的基础上,从课堂内外谈工科大学生研究型学习方法的实施策略.在课堂内,面对众多必修课程,要做到有选择性地预习,课堂学习中注意知识发生过程,并且要敢于质疑;在课堂外,提倡大学生积极参加学校的兴趣小组和参与大学生创新性实验项目研究.

管道螺旋焊缝力学性能研究

通过截取材质均为16Mn,服役近30 a的鲁宁管线与尚未投入使用的新管线的含焊缝与无焊缝管道材料试件,对其分别进行拉伸和疲劳试验,分析了2种材料的屈服极限、强度极限、疲劳极限等力学性能指标,发现16Mn管道材料力学性能稳定,在经过长期服役后其强度无明显降低,但焊缝在长期服役以后其抗疲劳性能明显降低。

材料力学实验教学模式改革的探索和实践

当代科技突飞猛进,为了在国际竞争中立于不败之地,培养创新性人才迫在眉睫。本文主要探讨在"创新性人才培养"的大背景下,如何建立以"创新型人才培养"为导向的材料力学实验教学模式。

麦克斯韦对应用力学的贡献

麦克斯韦不但在经典物理学上具有崇高的地位,而且对应用力学的发展也做出了巨大贡献.他在应用力学方面的研究涉及到弹性力学、光弹性、结构力学、黏弹性力学、天体力学、流体力学、动力稳定性等方面.在研究应用力学的过程中,他将娴熟的数学技巧和对物理本质的准确把握有机地结合在一起,其研究方法与后人所提倡的技术科学和应用数学的学术思想是相通的.

服役时间对螺旋焊缝输油管道材料力学性能的影响

为研究服役时间对螺旋焊缝管道材料力学性能的影响，对服役了近30a的鲁宁管线和尚未投入使用新管线的有焊缝与无焊缝16Mn管道材料分剐进行了拉伸试验和疲劳试验。结果表明：螺旋焊缝管道材料拉伸性能稳定，在经过长期服役后并无明显降低；但含焊缝材料在长期服役以后其疲劳性能明显降低，而无焊缝材料的疲劳性能无明显变化。

任意曲线坐标系下二维浅水方程的数值模拟

采用拟合边界曲线的方法来构造天然河道、湖泊、港口河口以及海湾的复杂边界问题,建立任意正交曲线网格以克服由于复杂边界而引起的计算困难.在此基础上,推导出任意曲线坐标系下的二维浅水方程、湍流动能方程和湍流动能耗散方程;应用有限差分方法对该方程组进行数值离散,并用交错方向隐式格式实现在计算区域内对任意曲线坐标系下的二维浅水方程进行数值求解.为了验证在任意曲线坐标系下二维浅水方程数值求解方法的可靠性、正确性,以DeVriend的180°平面弯道水槽试验物理模型为例进行数值模拟,结果表明,数值计算的结果和DeVriend的试验结果相当吻合,最大绝对误差值约为10-2,因此,数值计算方法合理可行,可为任意复杂边界的天然河道、湖泊等水域的水动力研究提供有效的计算方法.

聚丙烯加捻绳与编织绳拉伸力学性能对比研究

以聚丙烯加捻绳、编织绳为实验试件,通过电子万能试验机、VIC-3D非接触全场应变测试系统及数码相机得到拉伸过程的载荷位移曲线、力学参数及破断形貌,结合数值模拟对不同结构绳进行力学性能对比研究。结果表明,试验结果与数值模拟结果基本吻合;加捻绳变形、应力均匀分布,编织绳交叉编织处变形明显,应力交错分布;绳在轴向拉伸过程中轴向应力与剪应力叠加使整体结构等效应力减小;绳股外层在轴向拉伸作用下,处于单向应力状态,断口整齐;内层在轴向应力与剪应力叠加作用下,处于二向应力状态,断口毛糙。

高速铣削颤振系统稳定性及分岔的Chebyshev多项式数值分析(英文)

采用Chebyshev多项式法和Floquet理论相结合来预测铣床运行中的颤振和分岔。得到了稳定性极限形图,可以准确地预示机床的稳定性。通过系统的特征值分析得到此系统发生了倍周期分岔和Hopf分岔。系统由稳定的平衡点通过倍周期分岔收敛到稳定的极限环运动,由Hopf分岔转化到概周期运动。庞加莱截面的数值结果也证实了概周期运动的发生。

封隔器胶筒大变形的粘—滑摩擦接触分析

采用罚函数方法,结合橡胶大变形问题的增量分析过程,考虑封隔器胶筒与套管之间的粘—滑摩擦接触问题,研究摩擦因数变化对接触压力的影响规律。给出解决封隔器胶筒摩擦接触问题的数值方法,并在此基础上对胶筒与套管之间的摩擦接触进行有限元分析,分析得到采用大变形非线性粘弹性理论和接触摩擦描述的有限元模型,可以比较准确模拟封隔器在坐封和工作过程中胶筒接触压力和变形的情况,结果表明,摩擦因数变化对封隔器胶筒的接触压力有着较明显的影响。

金属正交切削模型研究进展

鉴于切削加工巨大的经济和工艺价值,建立切削过程的理论模型,用以预测切削状态,对于优化切削条件、提高加工效率具有重要意义。国内外学者致力于该领域的研究,并在过去的几十年里建立了许多经典的正交切削模型。然而由于切削过程异常复杂,现有的切削模型并不能满足人们对切削过程精确预测的要求。因此,总结并了解已有的切削模型,对于建立更为有效的切削过程预测模型具有重要的指导和启示作用。系统回顾近几十年来在正交切削领域具有代表性的力学模型,重点介绍Merchant、Piispanen、Shaw、Lee和Shaffer、Hill、Fang、Oxley及Atkins等人的工作,阐述各自模型的主要理论、成果及其联系。最后,对正交切削模型的发展方向进行简要探讨。

材料的低温断裂研究进展

材料的低温断裂是科学研究的前沿问题,对工程有着重要的实际指导意义.笔者对低温断裂的内容和当前国内外的研究进展进行了概述,力求探讨关于低温断裂新的实验技术、新的理论以及新型材料,如纳米材料的低温断裂性能.

压杆稳定的实验方法

为了解决学校扩招和实验经费不足的矛盾，结合学生毕业设计，研究设计了一种投资少、结构简单、小型化的台式压杆稳定实验装置和实验方法，这不仅锻炼了学生的研究、设计的能力，达到了毕业设计的目的。为培养学生具有创新能力和创新意识提供了新的思维方式，而且还使高校压杆稳定实验成为可能。

轴对称液桥的形貌与液桥力

液桥在自然界和工业中广泛存在,其中液桥力扮演了重要角色。本文根据最小势能原理推导了控制液桥形状的拉普拉斯方程,然后数值求解了不同形状探头周围液桥的形貌,并将得到的数值结果与近似解析解进行了对比。最后计算了具有圆柱形、圆锥形以及球形等不同探头周围液桥的液桥力。这些分析对于微操作、精密测量及生物过程有一定的价值。

粉状混合炸药爆轰合成纳米氧化铝实验研究

以硝酸铝粉和黑索金粉为原料,按1∶2的质量比均匀混合配制出爆热值为5 376J/g的混合炸药,将混合炸药在爆炸罐内进行了爆轰合成氧化铝的实验。通过高分辨率透射电镜和X射线衍射仪证实爆轰中产生了氧化铝粉末,氧化铝颗粒呈完整的球形,颗粒尺寸均小于100nm,平均颗粒尺寸约50nm,氧化铝晶型为α型和γ型2种。该实验进一步证明改变混合炸药的爆轰参数可以控制氧化铝的尺度和晶型。