斜磁场中矩形铁磁薄板的几何非线性磁弹性行为分析

基于复杂磁场中铁磁介质磁弹性广义变分原理,给出了包含磁场、铁磁薄板几何非线性的一组基本方程,并对斜磁场中铁磁薄板的磁弹性弯曲问题进行了分析.根据铁磁板内磁场分布特点定性分析了铁磁薄板所受磁力的特征,建立了考虑铁磁板磁场端部效应以及耦合非线性、几何非线性的磁弹性有限元模型,数值模拟了铁磁薄板的磁弹性耦合弯曲特性并给出铁磁悬臂、简支薄板随磁场倾角变化的磁弹性弯曲变形特征等,数值结果与定性分析结果吻合良好.

磁弹性耦合效应引起的铁磁直杆磁场中振动频率的改变

基于磁弹性广义变分原理和Hamilton原理,对处于外加磁场中的软铁磁体,建立了磁弹性动力学理论模型.分别通过关于铁磁杆磁标势和弹性位移的变分运算,获得了包含磁场和弹性变形的所有基本方程,并给出描述磁弹性耦合作用的磁体力和磁面力.采用摄动技术和Galerkin方法,将所建立的磁弹性理论模型用于外加磁场中铁磁直杆的振动分析.结果表明,由于磁弹性耦合效应,外加磁场将对铁磁杆的振动频率产生影响:当铁磁杆的振动位移沿着磁场方向时,其频率减小并出现磁弹性屈曲失稳;当铁磁杆的振动位移垂直于磁场方向时,其频率将会增大.理论模型能够很好地解释已有实验观测的振动频率改变现象.

具有倾斜链结构的磁流变弹性体的磁致剪切模量模型与分析

针对斜磁场环境中固化形成的一类磁性颗粒夹杂磁流变复合弹性体,建立了一种分析其磁致剪切模量的倾斜链分布模型。首先,根据颗粒在材料内部的空间分布形式与颗粒间磁相互作用能,得到材料内部的磁能密度,继而分析出材料在准静态剪切时链倾斜角度对磁致力学行为的影响。该考虑磁性颗粒链几何分布特征的模型不仅能够退化为已有单链模型与平面模型,还可以对链具有任意倾斜角分布的三维情形予以预测与分析。通过对三维情形下具有倾斜分布磁流变弹性体的仿真分析表明,随着磁性颗粒链倾斜角度在0°~90°间增加,名义磁致模量呈现先减小后增大的趋势。此外,在外加磁场与磁性颗粒链形成特定夹角时,磁流变复合弹性体将表现出负磁致模量的特征与现象。

喇家遗址史前灾害与黄河大洪水无关

在世界不同地区的古史传说中普遍有关于史前大洪水的记载,其对古代人类社会演化的影响是广受关注的热点问题.中国史前大洪水和大禹治水的传说由来已久,被认为与夏朝的建立有紧密关联,但缺乏确凿的科学依据支持.针对此问题,有学者提出公元前1 9 2 0年左右黄河上游官亭盆地的大地震导致其上游积石峡形成堰塞湖,其溃决导致黄河流域出现特大洪水,为中国古史传说提供了科学依据的新颖观点.本文通过对喇家遗址地震喷砂裹挟的骨骼测年,对地震、洪水等地质灾害遗迹和考古遗存的综合分析,以及对积石峡堰塞湖沉积测年工作的对比,认为多学科的证据并不支持上述观点,喇家遗址地震发生的时间不早于公元前1 8 0 0年,而积石峡堰塞湖在公元前3 6 0 0年已经消亡.积石峡堰塞湖的形成与溃决、喇家遗址古人类的突然死亡和古地震是不同时间独立发生的事件,不存在公元前1 9 2 0年左右黄河上游的特大洪水,将其与大禹治水和夏朝建立进行联系的基础是不成立的.

空中碰撞对风沙跃移运动的影响

针对目前描述风沙跃移运动的理论模型均未考虑跃移沙粒在空中所发生的碰撞对输沙率影响的问题,通过硬球碰撞模型给出一计算跃移沙粒在空中发生碰撞时其速度的表达式,并通过考虑风场-沙粒间的相互耦合作用和跃移沙粒在空中发生碰撞的概率,计算出跃移沙粒在空中发生碰撞时的单位面积输沙率和单宽输沙率,并给出其变化规律.结果表明:考虑跃移沙粒空中发生碰撞时的单位面积输沙率和单宽输沙率都比不考虑空中碰撞时的小,且更接近实验值;不考虑空中碰撞与考虑空中碰撞时的单位面积输沙率之差随着轴线风速的增大而增大,随着高度的增加先增大后减小,呈现"分层结构"。

多晶块材热电材料Seebeck系数的晶粒尺寸效应

基于Boltzmann输运方程,在考虑晶界散射效应并将晶界散射作为电子输运边界条件的基础上,建立了多晶块材热电材料的Seebeck系数的理论预测模型.进而研究了多晶块材热电材料的Seebeck系数晶粒尺寸效应,探讨了透射率、温度和平均自由程等对Seebeck系数的影响.结果表明,本文的理论模型能有效预测多晶块材热电材料的Seebeck系数的晶粒尺寸效应,且与相关实验结果具有较好的一致性.透射率、温度以及平均自由程等对Seebeck系数的晶粒尺寸效应也存在明显的影响.

风沙电多场耦合中沙粒跃移运动的受力分析

基于风沙电多场耦合跃移运动的理论模型,通过对稳定风沙运动的数值模拟,将沙粒在运动过程中所受各种作用力,如空气阻力、Magnus力、Saffman力、静电力与重力进行了对比研究,讨论了沙粒所受各种作用力随摩阻风速、沙粒粒径、沙粒初始旋转角速度和初始起跳速度的变化规律.

导电圆形薄板的磁弹性动力响应特征

基于电-磁-力多场耦合理论,研究了在激励线圈下导电圆形薄板的磁弹性动力响应问题。首先由麦克斯韦方程组与广泛用于导电结构和超导结构涡电流计算的T法,得到了圆形薄板的涡电流控制方程及电磁力表达式,给出了线圈磁场的表达式和分布特征。然后采用有限元方法,数值模拟了激励线圈下导电圆板的涡电流密度分布和横向磁体力的动力响应,给出了振幅随脉冲参数及外加电流的变化关系。

压电材料反平面Ⅲ型裂纹电塑性区的分析

论文对反平面Ⅲ型裂纹电塑性区进行了分析.采用条带模型得到了电塑性区大小的表达式.对于电塑性区的边界条件采用了两种处理方式,一是采用机械位移连续性边界条件,另一种是假设电塑性区的切应力保持为常数的假设.其中后一种处理方式消除了电场和应力在裂纹尖端的奇异性,与实际情况相符合.两种处理方式得到了相同的电塑性区的大小的表达式,并根据两种处理方式计算了能量释放率.类比Irwin的应力松弛模型,论文采用电位移松弛模型同样得到了电塑性区的大小.将条带模型得到的结果与电位移松弛模型得到的结果进行比较发现,在小范围塑性变形条件下,两种方法所得的结果比较接近,从而说明这两种方法的有效性,得到了比较满意的结果。