动态冲击下峰窝材料的力学行为

运用理论分析和有限元数值分析两种方法,对六边形蜂窝材料单个胞体在动态冲击下的压缩变形情况进 行研究,发现对于规则蜂窝材料,其面内弹性性质将只取决于胞壁的厚度和边长的比率;同时还用有限元方法模拟了多 个胞体结构在动态冲击下的变形情况,对这类结构的能量吸收能力进行了研究。

含横向裂纹Jeffcott转子刚度及动力学特性研究

以刚性支承的水平Jeffcott裂纹转子为研究对象,建立了不依赖于重力占优假设的动力学方程,在考虑裂纹张开区域对中性轴位置影响的基础上,利用中性轴理论研究裂纹的开闭规律,由截面惯性矩与惯性积得到开闭裂纹截面各方向刚度系数,详细讨论不同裂纹深度和不同转速下系统的动力学行为。结果表明:裂纹的存在对截面的法向与切向刚度系数的影响较大,而耦合刚度系数则始终接近于零值;随着裂纹深度的增加,裂纹的开闭过渡过程越明显,系统响应的频谱图趋向复杂,高阶谐波分量更加明显;当转速等于一阶临界转速的分数倍时,系统的固有频率被激发,系统响应出现分数次共振现象。

纳米碳管/环氧树脂复合材料的制备及力学性能

报道了利用催化裂解法制备的纳米碳管合成环氧树脂复合材料的技术及工艺条件。利用透射电子显微镜 (TEM)对制备的复合材料进行观察表征 ;通过拉伸及压缩实验对纳米碳管 /环氧树脂复合材料的力学性能进行了测试。实验结果表明

有界噪声激励下单摆-谐振子系统的混沌运动

研究了具有同宿轨道和周期轨道的可积单摆-谐振子系统在弱Hamilton摄动(即弱耦合摄动)和弱非Hamilton摄动(即阻尼和有界噪声微扰)下的混沌运动.用Melnikov方程预测Hamilton系统中可能存在混沌运动的参数域,并用Poincare截面验证解析结果.用数值方法计算了有阻尼与有界噪声激励下系统的最大Lyapunov指数和Poincare截面,结果表明有界噪声在频率上的扩散减小了引发系统产生混沌运动的效应.

圆柱壳的轴对称平面应变弹性动力学解

给出一种圆柱壳的轴对称平面应变弹性动力学问题的解析方法· 首先通过引入一特定函数将非齐次边界条件化为齐次边界条件 ,然后利用分离变量法将位移减去特定函数的量展开为关于贝塞尔函数和时间函数乘积的级数 ,并由贝塞尔函数的正交性 ,导出时间函数的方程 ,容易求得此方程的解· 将两者叠加可得弹性动力学问题的位移解· 运用此方法 ,可以避免积分变换 。

不平衡线性转子-轴承系统的非平稳地震激励响应分析

给出了受随机地震激励的线性转子-轴承系统动力响应的有效分析方法。应用虚拟激励法和数值积分法,采用Kanai-Tajimi地震模型,对一个四自由度非对称的刚性转子-轴承系统在地震激励和谐波激励联合作用下的位移响应、位移响应谱密度及响应时变方差进行了分析。讨论了不同转速对位移响应时变方差的影响和不同采样角频率对位移响应时变方差曲线的影响。

非线性随机动力学与控制的哈密顿理论框架

近几年来,笔者提出与发展了随机激励的耗散的哈密顿系统理论,包括精确平稳解、等效非线性系统法、拟哈密顿系统随机平均法、拟哈密顿系统的随机稳定性与随机分岔、首次穿越损坏分析方法及非线性随机最优控制策略,从而构成了一个非线性随机动力学与控制的哈密顿理论框架．本文简要介绍这一理论框架．

单晶镍纳米薄膜单向拉伸破坏的分子动力学模拟

应用分子动力学方法模拟了单晶镍纳米薄膜受单向拉伸破坏的过程,得出纳米尺度单晶镍薄膜的应力—应变关系、能量演化曲线和镍薄膜构型的变化及微损伤的形成和扩展过程。模拟采用原子镶嵌势描述原子间作用,得到镍单晶薄膜的弹性模量,分析了拉伸过程中系统原子能量、应力变化和外荷载的关系。结果表明:纳米薄膜的自由表面影响拉伸过程中原子的运动和薄膜整体力学性能,纳米薄膜破坏的几何特征是原子空位的连接和晶胞缺陷的扩展;单晶的断裂接近脆性断裂,模拟得到纳米薄膜的断裂强度符合Griffith脆性断裂的能量平衡理论。

随机共振系统输出的一种新的反演方法

随机共振是一种在非线性系统中噪声起促进作用的反直观的现象.近来,这一现象被应用到信号处理领域.以前大部分关于随机共振的工作都集中在考虑受噪声污染的简谐信号或者数字信号,将考虑多频模拟信号,以获得随机共振在信号处理中的更多有价值的信息.还原随机共振系统的输出一直是一个困难的问题,但是在信号比较简单,例如简谐模拟信号和数字信号的情况下,可以有一些比较简便的方法.对于多频模拟信号,系统输出的还原就会相应地变得比较复杂.在分析非线性系统输出波形畸变原因的基础上,提出了一种新的反演方法,这种方法包含一个简单的反演公式、跃迁区域(信号严重失真段)的线性插值和最小二乘法的多项式曲线拟合.仿真结果表明,在适当选择系统参数的基础上,应用上述的反演方法可以得到比较理想的结果.

多重应力奇异性及其强度系数的数值分析方法

以具有两个应力奇异性次数的平面问题为例 ,提出了一种利用普通的数值分析结果确定奇异点附近多重应力奇异性的各阶次数以及相应的应力强度系数的数值分析方法。计算实例表明 ,本方法可以精确地求得各阶应力奇异性的次数 ,并且可以很方便地应用外插法确定出对应的应力强度系数。

密频系统振动控制的状态估计

首先在研究了重频系统中状态可观察的必要条件基础上，给出了设计重频系统状态估计器的方法，使得状态估计的误差能以事先指定的速率衰减．随后给出两种方法将上述重频系统的估计器用到密频系统上去；一种是直接用重频系统估计器来估计密频系统状态，另一种是用按重频系统设计得到的估计矩阵构造密频系统的观察器，并分析由此引起的误差．分析表明，第一种方法简单易行，并且在频率分散度比较小时可以得到理想的结果；第二种方法的精度较高，其误差与状态变量本身无直接关系．数值例子表明，用提出的状态估计器，并按相应的状态控制器，可以使密频系统的振动按事先给定的衰减速度趋向于零．

二自由度碰撞振动系统的随机响应

用拟不可积哈密顿系统随机平均法研究了二自由度碰撞振动系统的随机响应。先将二自由度随机激励的碰撞振动系统表示成随机激励的耗散的哈密顿系统形式 ,然后用拟不可积哈密顿系统的随机平均法得到了以系统哈密顿函数为基本变量的一维 Ito随机微分方程 ,最后用数值方法求解与该方程相应的稳态 FPK方程 ,得到系统响应的平稳概率密度。

材料力学实验教学中的光弹性实验改革

介绍了对材料力学实验教学中的光弹性实验进行改造并同弯曲正应力实验合并，从而形成新的光弹性实验的改革情况．

拟可积哈密顿系统中噪声诱发的混沌运动

研究拟可积哈密顿系统在谐和与噪声激励联合作用下的混沌运动。通过对噪声性质的假 定，并利用动力系统理论，给出了高维梅尔尼科夫方法应用于随机拟可积哈密顿系统的推广形 式．根据这种推广的方法，研究了谐和与高斯白噪声激励联合作用下两自由度拟可积哈密顿系 统的同宿分岔，得出了系统发生混沌运动的参数阈值，并由此讨论了噪声对系统的混沌运动的 影响．蒙特－卡罗方法模拟、李雅普诺夫指数等数值结果表明。

聚合物分子模型的Brown动力学模拟

介绍了研究聚合物分子模拟流变性质的Brown动力学模拟方法，综述了有关这方面的研究工作．在通常情况下，将分子模型的数值模拟与求解流动守恒方程的数值解法相结合，便有可能用分子模型去代替连续介质力学的本构方程，来模拟聚合物流体的复杂流动．本文介绍了这一方法的产生背景、最新进展以及优点．

调制白噪声激励下的单自由度强非线性系统的近似瞬态响应概率密度

研究调制白噪声激励下,包含弱非线性阻尼及强非线性刚度的单自由度系统的近似瞬态响应概率密度.应用基于广义谐和函数的随机平均法,导出关于幅值瞬态概率密度的平均Fokker-Planck-Kolmogorov方程.该方程的解可近似表示为适当的正交基函数的级数和,其中系数是随时间变化的.应用Galerkin方法,这些系数可由一阶线性微分方程组解得,从而可得幅值响应的瞬态概率密度的半解析表达式及系统状态响应的瞬态概率密度和幅值的统计矩.以受调制白噪声激励的van der Pol-Duffing振子为例验证其求解过程,并讨论了线性阻尼系数及非线性刚度系数等系统参数对系统响应的影响.

随机激励的耗散的Hamilton系统理论的研究进展

近几年中，利用Ｈａｍｉｌｔｏｎ系统的可积性与共振性概念及Ｐｏｉｓｓｏｎ括号性质等，提出了高斯白噪声激励下多自由度非线性随机系统的精确平稳解的泛函构造与求解方法，并在此基础上提出了等效非线性系统法，提出了拟Ｈａｍｉｌｔｏｎ系统的随机平均法，并在该法基础上研究了拟Ｈａｍｉｌｔｏｎ系统随机稳定性、随机分岔、可靠性及最优非线性随机控制，从而基本上形成了一个非线性随机动力学与控制的Ｈａｍｉｌｔｏｎ理论框架．本文简要介绍了这方面的进展．

三类镍单晶纳米材料的力学行为与性能

基于镶嵌原子势采用分子动力学方法研究了纳米镍单晶一维纳米丝、二维纳米薄膜和三维纳米固体的拉伸变形破坏过程和力学行为与性能,分析了3类典型纳米金属材料的本征应力、初始能量状态和变形机制以及破坏过程中的能量和应力变化,讨论了自由表面对纳米金属材料力学行为和性能的影响。模拟得到镍单晶纳米丝、薄膜和三维固体的弹性模量分别为145.45、186.6和122.03 GPa;断裂强度分别为22.293、21.08和19.98GPa;纳米丝和固体的破坏中出现短暂屈服,屈服强度分别为14.451和13.67 GPa,纳米薄膜的断裂无屈服。

横观各向同性半无限空间表面典型荷载作用下的地基附加应力系数

在胡海昌和Lekhnitskii解的基础上 ,求得了地基表面作用竖直载荷时的附加应力系数的统一表达式 ,它可同时适用于各向同性和横观各向同性地基材料· 详细讨论了 5种典型载荷工况 :圆形均布荷载、矩形均布荷载、矩形三角形分布荷载、均布线性和条形荷载· 解的最终结果可由初等函数表示· 文中同时也通过数值例子图示了材料各向异性对附加应力系数的影响·

建筑物附属系统减振降噪的应用研究

本文分析了建筑物典型附属系统中央空调和供水泵引起结构振动与高水平环境噪声产生的原因 ,用信号分析技术揭示了振噪机理 ,通过诊断 -技改与施工 -对比测试与分析 ,成功实现了减振降噪 ,说明所采用的研究途径和应用技术的有效性。