不均匀沙起动理论及戈壁风蚀层形成动力学

定义了不均匀沙有别于均匀沙的起动概念,得出了不均匀沙中各粒径沙具有不同的流体起动风速,且不等于对应粒径均匀沙流体起动风速的结论,具体表现为:不均匀沙中小粒径沙的流体起动风速大于相同粒径均匀沙的流体起动风速,而其中大粒径沙的流体起动风速又小于相同粒径均匀沙的流体起动风速。然后应用不均匀沙起动风速理论,讨论了戈壁风蚀层与环境风力之间动态平衡的建立过程。

粗糙度动力学特性的初步研究

建立了一个描写粗糙壁面附近流场的理论模型,并进行了相应的数值分析.发现粗糙度具有随边界层外部风速的增大而减小的动力学特性,这与最新的实验结果相符合.说明粗糙度不但是一个与壁面形态有关的几何参数,而且是一个与粗糙壁面附近流场流动情况有关的动力学参数,从理论上打破了粗糙度仅依赖于粗糙壁面几何形态的传统看法.

对材料力学教学改革的研究

面向未来,以素质教育为目的,针对我校材料力学的教学现状,从教学次序的优化调整、教学方法和手段的改进、以及实验内容的更新三个方面,进行了材料力学的教学改革探索,提出了联系工程实践的改革措施,对提高学生的分析能力、培养学生的动手能力和解决工程实际问题的能力具有一定的启发意义和引导作用.

一种新型骨组织工程材料——CPP纤维的制备和性能

采用化学成分与人体骨矿物质相近的磷酸钙为主要原料 ,通过添加适量的稳定剂、阻降剂研制出具有可控降解速率的聚磷酸钙纤维 .测试了聚磷酸钙纤维的力学性能、降解性能、毒理学性能和生物相容性能 。

跃移层中沙粒浓度分布特征的研究

对于不同的沙粒起跳初速度分布函数 ,利用数值方法模拟了沙粒浓度沿高程的分布规律 ,发现风沙流强度沿高程具有“递增 -饱和 -衰减”的按层分布的规律 .进一步详细研究了影响风沙流结构的主要因素 ,如风速分布、地表粗糙度、沙粒粒径等对风沙流结构的影响方式和规律 .

低含水率非饱和土的有效应力及抗剪强度

在暂不考虑其它因素引起的基质吸力组成部分 ,而只考虑毛细水作用对基质吸力的贡献的基础上 ,引进了附加内压力概念 ,将基质吸力分解为毛细吸力和附加内压力两部分 ,进一步将低含水率非饱和土中的总有效应力区分为由基质吸力引起的有效应力及由重力和其它外力产生的有效应力两部分 ,基此推导出基质吸力与抗剪强度之间的关系 ,解释了非饱和土的抗剪强度随含水率降低。

低含水率非饱和砂土抗剪强度研究

在引进附加内压力概念的基础上 ,将非饱和砂土中的基质吸力划分为毛细吸力和附加内压力两部分 ,进一步将低含水率非饱和砂土中的有效应力区分为由基质吸力引起的有效应力及由重力和其它外力产生的有效应力两部分 ,基此推导出了基质吸力与抗剪强度之间的关系 ,第一次成功地解释了关于非饱和砂土抗剪强度的Donald实验现象 :非饱和砂土的抗剪强度随含水率降低、基质吸力增大而升高 ,但升高的速度逐渐减缓 ,并当基质吸力超过某一阀值时 。

矩形永磁体磁场分布的解析表达式

从分子环流模型出发,利用毕奥＿萨伐尔定理,对于仅在一个方向均匀完全充磁的矩形永磁块体,导出了其外部空间磁场分布的解析表达式· 该解析式能精确描述一块至多块按极性相反并列放置时矩形永磁体外部空间的磁场分布· 针对单块永磁体,还分析了磁场分布与永磁体几何尺寸之间的依赖关系,以及磁场大小随外部空间点离开永磁体表面距离之间的关系;

矩形薄板涡电流问题的两种求解方法

采用级数解解析地表征出了横向谐变磁场下矩形薄板的涡电流密度 ,同时给出了小波伽辽金解法 .其数值结果与变分法比较后不难发现 :本文的这两种方法不但数值计算精度高 ,而且使计算存贮和计算时间大量降低 ,为工程中的涡电流计算提供了两种简单而又有效的方法 .

饱和黄土边坡的动力失稳机制研究

通过对无限边坡的拟静态平衡分析和考虑饱和黄土在地震作用下动孔隙水压的增长规律,探讨了动孔隙水压对饱和黄土无限边坡地震期间和震后稳定状态的影响。分析表明,地震时孔隙水压累积导致的抗剪强度衰减会导致边坡发生永久变形,甚至导致整体滑动破坏或因黄土液化而发生流滑破坏。引入一个粘聚力界限值来区别黄土边坡的最终破坏模式,以及动孔压比的两个界限值来评价抗剪强度衰减对其破坏机制的影响。最后给出了此类边坡稳定状态的判别图,并建议了分析步骤。

带电沙粒的跃移云数值模型

给出吹过无限大平坦沙面的稳定风场中风、跃移沙粒及静电力相互耦合的方程 ,并用简化的沙粒——床面碰撞模型求解了方程 .计算结果表明静电力对沙粒跃移轨道及贴地风速有强烈影响 ,当跃移沙粒的带电量为 - 6 0 μC/ kg时 。

铁基金属陶瓷制动材料的显微组织与性能研究

采用粉末冶金工艺 ,研制出 4种配方的铁基金属陶瓷摩擦材料 .测试了该材料的摩擦磨损性能和物理力学性能 ;对材料的显微组织结构进行了观察、分析和比较 ;探索了材料显微组织结构与性能之间的有机联系 ;

铁磁梁式板磁热弹性屈曲分析

利用铁磁介质体的磁热弹性广义变分原理和模型,以及磁弹性线性化方法和摄动技术,对铁磁 梁式薄板在磁场、温度场共同作用下的多场耦合的力学行为进行了研究,解析地分析了铁磁梁式板的 磁热弹性屈曲失稳,并给出了铁磁梁式板随外加磁场、温度场变化下的多场耦合稳定性特征.

风成沙波发育过程的计算机模拟

用元胞自动机方法,对风成地貌进行了计算机模拟,得到的床面形态同实际的沙漠景观很相似.结果显示:沙纹,沙丘及沙山相互嵌套的结构是风沙系统在不同尺度上同时表现出来的具有分形几何特征的自组织行为,这说明风沙运动是一个典型的非线性动力学过程.

沙丘背风坡的静力稳定性分析

将沙丘背风坡的稳定性问题等价于一个双参变量函数的待定边界的泛函极值问题。利用变分原理得到相应的欧拉方程和横截性条件 ,在考虑边界条件后 ,确定了沙丘背风坡滑移面的形状函数及相应的安全系数 ;同时研究了沙丘的宽度效应 ,成功地给出了沙丘背风面落沙坡形成新月形形状的力学原因。

反平面裂纹问题的边界元解法

在传统边界积分公式的基础上运用分步积分等技巧 ,得到一个适用于求解反平面裂纹问题的新的边界积分方程 ,积分核只具有 1/ r阶的奇异性 .在裂纹面上以位错密度为未知量 ,应力强度因子可由裂纹面上的位错密度求出 .新的边界积分方程适用于任意形状的裂纹问题 ,两个数值算例证明了本文边界元法的正确性 .

工业机器人运动车体位姿计算方法研究

介绍了工业机器人视觉导航中的运动车体位姿的计算方法 ,论述了车体坐标系和摄像机坐标系之间的变化关系 ,推导出了车体坐标系和摄像机坐标系之间的变换矩阵 ,并进行了实验 .通过实验确定了实验方案中的目标物体的位置和摄像机的运动参数 ,为实验中所使用的轮式移动机器人的运动导航打下了基础 .确定了工业机器人小车相对于目标的位姿 。

沙漠风蚀中不均匀沙的起动研究

在不均匀沙的起动风速研究中引进了床面阻力的概念,并进一步假定沙粒在起动过程中 所受床面阻力与不均匀沙的平均抗剪强度成正比,从而依据床面上沙粒的力平衡条件,得到了 一个不均匀沙的流体起动公式,本公式能够明显反映不均匀沙在起动中所表现出来的主要特 征:起动风速随中值粒径的增加而增加;在均匀沙的粒径与不均匀沙的中值粒径相当的条件下 ,不均匀沙的起动风速较小.最后应用文献中所列各沙的起动风速实测值,对公式中的系数进 行了确定,并计算出实测数据与理论数据之间的相关系数 R =0.926,由此可见,公式的结构是比较合理的.

几何初缺陷铁磁梁式板磁弹塑性屈曲失稳的摄动分析

基于广义变分原理得到的磁力公式,采用磁场摄动技术,给出了横向磁场作用下铁磁梁式板的磁力摄动表达式。在此基础上研究了横向均匀磁场下,具有几何初缺陷铁磁梁式板的磁弹塑性静力屈曲失稳特征,探讨了塑性变形对铁磁梁式板的失稳临界磁场值等力学特征的影响。分析结果表明:塑性变形对铁磁梁式板屈曲失稳临界磁场是敏感的,几何初缺陷对结构的变形特征具有很大影响。