分裂导线扭转舞动分析的动力学建模

高压输电线路导线覆冰舞动分析的主要困难，是由导线的大幅运动与随导线几何位形而变化的非线性气动力之间的相互耦合产生的。对伴有大幅扭转运动的分裂导线的舞动，由于安装了间隔棒和防舞器，必须考虑导线结构产生的约束非线性和重力非线性。本文应用虚功原理建立了整个分裂导线结构总值形的基本虚功方程，分析推导了间隔棒和防舞器的非线性动态特性与非线性约束特性，在此基础上，最后得到了分裂导线结构舞动分析的动力学模型．所得结果为进一步分析计算分裂导线的舞动打下一个基础。

含球形孔洞双晶铜单向拉伸性能的分子动力学模拟

采用分子动力学方法模拟了在单向拉伸载荷作用下含孔洞双晶铜晶体的力学行为,研究了晶粒内部孔洞和晶界孔洞对晶体力学行为的影响。结果表明,孔洞可以显著降低双晶体的弹性模量和屈服应力。对于晶粒内部关于晶界对称的孔洞,随着孔间距的增大,晶体弹性模量和屈服应力都有明显的提高;当保持孔间距不变而改变孔半径时,随着孔体积的不断增大,晶体弹性模量和屈服应力又都呈现出递减趋势。对于晶界上的孔洞,孔洞形状对晶体拉伸性能有显著影响,并且随着孔半径的增大,晶体弹性模量和屈服应力呈现出递减趋势,如果保持孔洞总体积恒定而依次增加孔洞数量,则晶体弹性模量和屈服应力逐渐减小。

点焊过程力学特征的有限元分析

电阻点焊过程中的力学特征对焊点性能和焊接结构的质量有重要影响。文中基于ANSYS有限元系统,建立二维轴对称热弹塑性有限元模型,对点焊过程中的力学特征进行分析。分析中将预先得到的点焊瞬态温度场作为节点温度载荷施加于模型上,同时考虑随温度变化的材料性能及其塑性行为。通过分析得到结合面和电极—工件界面上的接触压力、点焊接头中的应力、应变、变形以及电极位移等力学特征的分布及变化情况。同时参考分析结果进行粘接点焊的试验研究,表明粘接点焊可以显著提高结构的强度和疲劳寿命。

正态分布非均匀各向同性弹性材料的有效力学性质分析

结合有限单元法和数理统计技术,采用随机格形模型研究正态分布非均匀各向同性弹性材料微结构非均匀性对有效力学性质的影响。首先,建立随机格形模型,结合舍选法得到若干组材料参数序列,作为随机格形模型的输入数据,以模拟材料正态分布的微结构力学性质,对模型试样施加单向位移拉伸载荷,开展数值模拟实验,获得非均匀材料有效力学性质子样,最后运用数理统计技术处理数据,得到材料有效力学性质的统计特征。结果表明,组分弹性模量呈正态分布的非均匀材料,其有效力学性质参数也呈正态分布,而且有效泊松比还表现出很弱的方向性;有效弹性模量期望值则小于组分弹性模量的期望值。

用微分求积法分析输液管道的非线性动力学行为

将微分求积法(Differential Quadrature Method,简称DQM)应用于输液管道的非线性动力学分析,采用此法研究了受非线性约束输液管道的分岔现象和混沌运动问题.从悬臂输液管道模型出发,利用微分求积法形成管道的动力学方程.以分岔图、相平面图、时间历程图和Poincare映射等分析手段考察了系统参数(管内流速)变化对管道振动形态的影响.结果表明,在所研究的系统中存在出现倍周期分岔现象和混沌运动的参数区域,这与前人的研究成果具有一致性.这为一类结构的非线性动力响应问题提供了一种新的研究思路.

旋转柔性机械臂的动力学建模

首先采用随体坐标系描述变形位移场,用Green应变理论分析耦合变形,在计入系统的转动惯量、弯曲—拉伸耦合变形和粘性阻尼的影响下,采用微元法从应力应变角度得出机械臂的动力学方程。然后在随体坐标系内采用Galerkin方法离散变形位移场,得出系统的控制方程,分析系统的耦合效应。最后通过数值计算表明,阻尼对于系统的振幅有较大影响。

预估在非比例加载下薄金属板成型极限的损伤基力学模型

探讨了用损伤基力学模型研究应变路径对薄金属板塑性失稳的影响 ,这种力学模型考虑了材料损伤作用 .基于这种模型 ,在等效应变空间建立了考虑损伤的塑性失稳判据 ,并用以预估在比例或非比例加载下薄金属板成型极限曲线 (FLC) .借助这种理论模型和方法 ,预估薄金属板的理论成型极限曲线与Graf和Hosford的实验结果一致 .

时滞反馈Liu系统的动力学行为

研究了具有时滞反馈项作用的Liu系统.文中针对两种典型的时滞反馈情形,着重分析了时滞参数对系统动力学行为的影响.研究结果表明,当Liu系统存有时滞反馈时,其动力学行为将变得异常丰富;时滞参数的改变可引起系统复杂的动力学演化.此外,数值计算还发现了时滞Liu系统的虫洞吸引子.

一种新型科氏质量流量计的力学分析与灵敏度计算

本文建立了新型科氏质量流量计的力学模型 ,推导出其运动微分方程 。

刚体动力学问题的统一分析格式

基于自由度和达朗贝尔原理,提出了分析刚体动力学问题统一格式。自由度决定了所需列动力学方程的数目,而应用达朗贝尔原理将力学问题转化为静力学问题后,可对一个或多个刚体对任意点取矩,在很多情形下可以不引入不需求的未知力。将二者结合,便可确定动力学问题至少需列动力学方程的数目,并能有规律地得到所需静力学格式的方程,从而建立采用达朗贝尔原理分析刚体动力学问题时的统一格式。

周期性输流管道的非线性动力学特性研究

基于绝对节点坐标法,推导出不同材料组成的周期性悬臂输流管道在定常内流作用下的非线性动力学方程,通过数值求解的方式对两种不同形式的周期性输流管道,即,铝-钢及钢-铝周期性悬臂输流管道的稳定性和非线性动力学行为进行了研究。研究结果表明,单位长度内,当管道周期数大于8时,两种周期性输流管道的临界流速均趋于定值。非线性分析结果显示,铝-钢周期性输流管道的非线性动力学行为随着周期数目的减小变得越来越复杂,从单周期行为演变为多周期、倍周期、概周期和混沌等多种运动的复杂动力学行为,而对于钢-铝周期输流管道而言,管道一直处于单周期运动状态。

基于粒子群算法(PSO)的人员疏散动力学模型

基于粒子群算法思想,建立紧急情况下公共场馆人员疏散的动力学模型.该模型考虑人员之间的相互作用,依据人员实时局部密度的变化改变个体的最大速度以及保有区域尺寸,具有时空非均匀的特点.定义个体冲量以及受伤冲量阈值,考虑人员受伤对疏散过程的影响,同时还比较了多出口疏散与单出口疏散的特点和效率.算例结果表明,疏散结果与元胞自动机模型相似,理想化更新流程的结果小于其他疏散模型的结果.

电弹性体力学中的偏场方法及其应用

主要综述了当前有关叠加于偏场之上的电弹性体小位移问题的求解方法,即偏场方法.首先介绍了作为偏场方法理论基础的非线性电弹性力学理论,接着总结了偏场方法的研究进展以及受偏场作用后,电弹性梁、板、壳结构的分析方法,随后综述了偏场方法的诸多应用:其中,包括在薄壁电弹性结构屈曲分析中的应用、在记时与通信压电谐振器和基于频率漂移原理所设计的声波传感器的频率稳定性分析方面的应用、在非线性电弹性材料系数的测定以及偏场作用下电致伸缩陶瓷特征的分析等方面的应用.最后给出了该领域当前和未来的一些可能的研究课题.全文参考文献166篇.

材料力学研究的若干进展

第20届国际理论与应用力学大会(20th International Congress of Theoretical and Ap-plied Mechanics,ICTAM 2000)于2000年8月27日至9月2日在美国芝加哥市举行。它是国际理论与应用力学联合会自1924年以来每4年召开一次的重要学术会议,有"力学奥林匹克"之称。

基于参数敏感性分析的弓形虫病传播动力学模型简化

为了进一步分析弓形虫病的传播动力学机制,针对已建立的包含了弓形虫完整生命周期和主要传播途径的基于个体模型,运用拉丁超立方体抽样方法对该模型系统中的影响参数进行分析研究,得到不同因素对弓形虫病在农场系统传播的影响程度,从而找到了在不同研究侧重点下,影响该病传播的核心因素,剔除影响不大的因素,最终对原有模型实现了简化。

钛酸钡晶体压电性能的分子动力学模拟

利用Tanaka对势函数,开展不同电场加载下单晶钛酸钡分子动力学方法模拟,研究外电场、温度等对单晶钛酸钡的压电应力常数(e33)的影响。结果表明,常温下,电场强度对e33影响不大;但随着电场强度增大,e31上升趋势较明显;温度在约275 K前,e33随温度升高迅速增大,此后基本呈缓慢走低的势头。

间接测量质量、长度和时间的趣味力学实验

质量、长度和时间是3个最基本的物理量,设计运动学实验(如单摆)可建立长度与时间之间的关系,运用阿基米德浮力定律可实现体积与力关系的定量测量,由重力加速度建立质量与力的关系,利用这些力学知识组成的链条,可实现由单一计时器间接测量重量或质量的力学实验.依此思路还可设计其他间接测量质量、长度和时间的系列趣味力学实验.

SOC芯片在力学材料试验机改造中的应用

针对现有液压力学材料试验机采用单片计算机控制存在速度慢、精度低和布置麻烦等缺点,偿试用SOC芯片(System On Chip)对YAW-300型力学材料试验机进行改造,简化控制部件。在介绍了SOC芯片的主要功能后,着重论述了SOC芯片在试验机改造中的硬件连接、片内的资源分配、端口与引脚的交叉开关配置和有关软件功能的实现。改造后YAW-300型力学材料试验机,在加载速率为2 400 N/s时,载荷最大误差1.36％,压力示值相对误差最大为0.3％,优于国标要求。

车圈超静定结构力学实验

深化基础力学实验教学改革,将材料力学课程中用力法正则方程求解超静定结构的理论及有限元法与工程实际密切结合,开发设计了自行车车圈结构实验装置,为本科生开设出"工程结构电测应力分析"教学实验。测试了在钢丝预紧力为零时车圈的受力与形变,并用材料力学简化模型与有限元法对该结构进行了验算。结果表明,三种方法所得结果吻合良好。该新型力学实验平台适用于培养学生运用力学实验、理论和计算的综合能力。

三峡船闸高边坡岩体时效特性及长期稳定性分析

介绍了三峡工程船闸区岩体及结构面现场蠕变试验成果，考虑施工开挖卸荷对边坡岩体的扰动影响，以及边坡内渗透水压力的作用，进行了施工期和运行期边坡流变稳定性的数值分析，分析结果得到了现场监测的验证。