《理论力学》精品课程建设中的实验教学建设

教学实验对于培养学生的工程意识,加强学生的动手能力,加深理论联系实际等都具有非常重要的意义。但实验教学在很多课程的教学环节中并没有受到应有的重视,这与我国的传统的教学体制、理念等有关,另外,实验教学与理论教学相比,在很多方面还有许多工作需要进一步改善和完善。应抓住目前的精品课程建设的大好时机,将实验教学的教学质量、手段和水平更上一层楼。

实验性股骨粗隆间骨折Gamma钉内固定的生物力学比较

股骨粗隆间骨折治疗方法有很多种,但无论非手术治疗还是手术治疗都存在着卧床时间长,并发症多等问题。八十年代末期,国外开始使用Gamma钉治疗股骨粗隆间骨折,经不断改进,应用日益广泛。临床和生物力学研究表明,Gamma钉是治疗股骨粗隆间骨折较为理想的方法。我所自1993年来在国外原钉基础上对该钉大小,形状以及瞄准装置加以改进,形成了改良型Gamma钉,并成功应用于临床。本研究旨在对改良型Gamma钉(GN)和以前应用较多的国产麦氏鹅头钉(MNP),经矩4枚斯氏针(MSP)进行生物力学比较分析。1 材料与方法1.1 实验标本 防腐尸体股骨4对,取自福尔马林固定的解剖尸体,用来作Gamma钉和经矩4枚斯氏针的生物力学比较分析。

BCC晶体中韧位错运动特性的分子动力学模拟

采用镶嵌原子法 (EAM) ,采用沿 <111>方向插入两层 (2 11)半原子面的方法形成位错 ,模拟金属Mo中韧位错的运动特性 .模拟大于Peierls Nabarro应力时不同剪切力下的韧位错运动速度及相同剪切力下不同温度时韧位错运动速度 ,结果表明 :剪切力越大 ,韧位错运动速度越大 ;温度对韧位错运动有明显的阻碍作用 ,在相同剪切力下 ,随着温度的升高 ,韧位错运动速度减小 ,即拖动系数B(T)随温度升高而增大 .随剪应力增大 ,B(T)变化趋势减缓 .

微裂纹屏蔽机理的力学理论

简述了微裂纹屏蔽的力学理论和主要结论．分析了与这些理论有关的两种研究途径中的四种假设的正当性和适用范围．对相互矛盾的结论做了讨论．介绍了作者在这一领域的研究成果，并尝试将这方面的研究推广到复合材料和界面裂纹问题中．

一种平板流动腔重力灌流系统的力学分析

本文分析了一种采用重力灌流的平板流动腔灌流系统，并根据实验结果确定出相应的阻力系数，获得平板流动腔剪应力、雷诺数以及入口长度与流体重力灌流高度的关系。

涡流检波器建模研究及参数识别

笔者分析了涡流检波器的工作原理 :综合考虑了检波器磁路系统中 ,外壳、磁靴等部件的电磁感应对固定线圈感应电流的影响 ;建立了七参数的动力学模型。理论分析表明 :涡流检波器的外壳系统的附加耦合效应 ,影响了检波器的频率特性。在上述分析和研究的基础上 ,设计了检波器参数识别实验系统 ;验证了七参数动力学模型的合理性 ;研究的结论为检波器结构设计中改善和控制其特性参数、提高其工作安全可靠性等 ,提供了理论依据。

往复机械运动量测量——《理论力学》系列实验之二

《理论力学》是工科学生所遇到的第一门技术基础课程,也是工科其他课程的力学基础课程,开展一些教学实验对于理论教学的支持,加深学生对理论知识的理解,提高学生的工程意识及动手能力等都具有非常重要的意义。《理论力学》课程共开设了4个实验,8个学时的实验教学,本文介绍运动学实验:往复机械运动量测量。

简支梁的模态测试——《理论力学》系列实验之三

《理论力学》是工科学生所遇到的第一门技术基础课程,也是工科其他课程的力学基础课程,开设一些教学实验对于理论教学的支持,加深学生对理论知识的理解,提高学生的工程意识及动手能力等都具有非常重要的意义。《理论力学》课程共开设了4个实验,8个学时的实验教学,本文介绍动力学实验:简支梁的模态测试。

平面桁架内力测量——《理论力学》系列实验之一

《理论力学》是工科学生所遇到的第一门技术基础课程,也是工科其他课程的力学基础课程,开展一些教学实验对于理论教学的支持,加深学生对理论知识的理解,提高学生的工程意识及动手能力等都具有非常重要的意义。该《理论力学》课共开设了4个实验,8个学时的实验内容,本文将介绍静力学实验:平面桁架内力测量实验。

西安东门城楼结构有限元分析

本文通过对中国古代木结构的结构特性分析，得出了合理的力学模，采用变刚度单元模拟真实本结构梁柱的榫卯连，用虚拟单元的不同刚度条件反映真实的半刚性连接，将变刚度单元加入有限元程度，对西安东门城楼进行了弹性有元分析，得出了不同刚度系数下的力学性能，为古建筑木结构研究提供有用的资料。

利用分布式光纤传感技术检测天然气管道泄漏

简述了基于Sagnac光纤干涉仪原理的天然气管道泄漏检测系统理论模型和实验系统,并对系统的性能进行了理论分析和实验研究,实验结果与理论分析相吻合,表明该系统可以实现对天然气管道的泄漏检测及定位。

离体胫骨的有限元分析

应力骨折是士兵、运动员中很常见的骨损伤，被认为是疲劳骨折。首先测量了士兵在齐步、正步、跑步三种步态下承受的地面载荷，然后用有限元方法分析了在这几种步态下胫骨中的应力分布。结果表明：士兵三种步态下脚底的作用力从小到大依次为齐步，正步和跑步（例如，垂直作用力最大幅值分别为７６ｋｇ，１１８ｋｇ和１４２ｋｇ）。在地面载荷作用下，胫骨中的应力分布是不均匀的，其最大值发生在膝下１／３处，正步和跑步时该处的应力水平分别为１１０ＭＰａ和１１５ＭＰａ。该处正是胫骨骨折临床最常见部位。这些结果给出了胫骨中的应力分布，证明了士兵胫骨应力骨折确是与其中应力水平密切相关的，载荷应力大者正是应力骨折发病率高者。

有限长压电层合简支板自由振动的三维精确解

基于三维弹性理论和压电理论，导出了有限长矩形压电层合简支板的动力学方程及相应的边界条件，给出了一种求解压电层合板自由振动三维精确解的方法；分析了正、逆向压电效应对层合板振动频率的影响．本文所述的方法和结果对于求解其他三维动态问题，验证、比较其他简化模型、有限元计算结果以及工程应用都有指导意义．

复合超声纵振型变幅杆的简化设计

传统设计复合纵振变幅杆的方法是利用各形状函数杆之间的位移和力连续的边界条件 ,确定方程中的待定系数 ,导出频率方程 .利用各形状函数分界面之间机械阻抗相等的方法设计复合纵振变幅杆 ,可简化设计 ,物理意义明显 .

固体火箭发动机药柱大变形数值分析

本文采用基于 Swanson积分型非线性粘弹性本构关系 ,提出了改进的非线性粘弹性本构模型并推导了一种新的增量型关系式 ,对 Poisson比是否与时间 t有关均适用 ,同时考虑时温等效与推进剂材料的可压缩性 ;应用 T.L.法的虚功方程 ,推导出了三维热粘弹静力问题的有限元列式。最后 ,通过编制的有限元程序对算例进行了分析 ,展示了固体发动机装药的力学特性 ,表明该方法的正确性和实用性。

高精度地震勘探采集技术探讨

针对目前高精度地震勘探采集中存在的问题,本文重点从激发、接收、噪声和覆盖次数等方面进行了分析探讨。提出了一些新的认识和建议:①激发耦合问题不要过分强调炸药爆速,要分析围岩介质的特性;②激发井深要从定性的确定方法提高到定量的方法上来;③慎用自然频率较高的检波器,它不仅从根本上丢失了低频段的地震信号,同时对高频信号没有任何改善,反而较大程度地改造了地震信号;④检波器置于井中接收的做法使接收环境和波场变得复杂,最好还是将检波器近地表埋实即可;⑤检波器集中组装、单点接收的做法降低了耦合谐振频率,失去了一次压噪机会,既不利于提高分辨率,又不利于提高信噪比;⑥小面积组合可以有针对性地压制高频段噪声,拓宽优势频带;⑦覆盖次数的选择既要考虑信噪比又要考虑分辨率,同时还要考虑经济效益,在三者之间求平衡。

微裂纹屏蔽问题中守恒积分投影关系

对连续体损伤力学在微裂纹屏蔽问题中应用的Ｊ积分守恒假设提出质疑．用理论分析和电算实践证明了远场Ｊ积分在微裂纹损伤区中的再分配关系，即Ｊκ矢量的投影守恒关系．在这一关系中，被Ｈｅｒｒｍａｎｎ所轻视的Ｊ２分量起着十分重要的作用．本文的研究表明，Ｏｒｔｉｚ理论应考虑到远场Ｊ积分在损伤区中的损失。

复合型裂纹起裂角厚度效应的实验研究

完成了飞机结构铝合金LC4CS的2、4、8和14mm四种不同厚度试样在I+II复合加载条件下的复合型断裂实验,系统分析了厚度和复合载荷对裂纹起裂角的影响,揭示了常用复合型断裂准则的厚度适用范围,用三维断裂理论对结果进行了讨论。结果表明:复合型裂纹起裂角具有明显的厚度效应;最大周向应力准则能够准确预测薄试样和厚试样(厚度为2 mm 和14 mm)在各种复合加载条件下的起裂方向,但是不适用于中间厚度的试样,尤其是8 mm厚度的情况。最大三轴应力准则试图考虑裂纹尖端三维约束对裂纹起裂的影响,但是结果并不理想。最小应变能密度因子理论的预测结果与最大周向应力准则的预测结果非常接近,但同样不能预测8mm厚度试样的起裂方向。非常有必要建立一个普遍适用的三维复合型断裂准则。

叠片联轴器联结的转子系统扭转振动计算和动力修改分析

由联轴器联结的多跨转子—轴承系统 ,整个轴系的扭转振动临界转速较低 ,为避免在工作转速范围内 ,常需要计算和进行结构修改。本文基于结构动力修改 ,提供了修改的思路和方法。通过对叠片联轴器联结的结构进行分析 ,利用有限元方法建立系统的力学模型以及系统扭转振动微分方程。在此基础上 ,计算由叠片联轴器联结的多缸串联机组扭转振动临界转速 ,推导叠片联轴器的结构几何参数对于多缸串联机组扭转振动临界转速的灵敏度 ,计算出叠片联轴器的结构几何参数修改后多缸串联机组扭转振动临界转速 ,并且结合结构特征灵敏度分析对计算结果进行分析和讨论。

地震勘探虚反射界面的测定及其利用

吕公河 .地震勘探虚反射界面的测定及其利用 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 2 ,37(3) :2 95～ 2 99 地震勘探中 ,表层中的虚反射界面对地震波的激发有较大影响 ,但也是确定炸药震源激发深度的重要依据。本文讨论了虚反射对激发地震波频率和能量的影响 ,指出了测定虚反射界面的最佳手段 ,论述了定量确定炸药震源距虚反射界面距离的方法。合理地利用虚反射界面可以达到较好的激发效果。