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2014年 35卷 5期
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       论文
417 原子尺度摩擦研究进展
张田忠
原子尺度摩擦问题是纳米摩擦学研究的重要组成部分, 也是近年来备受关注的热点问题之一. 原子尺度摩擦规律与宏观摩擦显著不同, 涉及更为复杂的力学机理, 受多种因素影响, 呈现出许多特有的现象和特点. 本文结合近年来无磨损原子尺度干摩擦领域的研究进展, 简要介绍了现阶段原子尺度摩擦的主要研究手段和方法, 概括了载荷、温度、相对速度以及表面特征等因素对摩擦规律的影响, 归纳了原子尺度摩擦中特有的一些力学现象, 并对未来该领域需要特别关注的问题做了初步展望.
2014 Vol. 35 (5): 417-440 [摘要] ( 286 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 453 )
441 基于应变梯度有限元的单层石墨烯振动研究
徐巍;王立峰;蒋经农
建立了单层石墨烯等效非局部薄板的一种新的有限元模型，并运用有限元法分析不同边界条件下单层石墨烯振动的小尺度效应。给出了基于弹性应变梯度理论下Kirchhoff板的振动方程。发展了一种4节点24自由度的板单元，用于离散化求解考虑微纳结构尺度效应的高阶微分方程。在研究四边简支板振动时，考虑应变梯度的非局部弹性有限元数值计算结果与理论分析结果相一致。用有限元方法研究了不同尺寸、振动波长、振动模态阶数、边界条件类型以及非局部参数的单层石墨烯振动。
2014 Vol. 35 (5): 441-450 [摘要] ( 378 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 481 )
451 大转动曲边柱壳非线性3-D动力学建模及分析
何锃;刘桂祥;李志江;黄正;张栋梁;江雯
对曲边柱壳受轴向非均匀内压作用下的大转动几何非线性3-D动力学行为进行了研究.基于Nayfeh and Pai[1]非线性壳体理论,给出了考虑几何非线性的3-D混合型（含内力与位移）动力学模型.为了克服该强非线性模型难以求解的问题,依据分析获得的结构静动态变形关系,采用Lagrange方程推导建立了基于结构静态解的曲边柱壳多自由度3-D动力学方程,并对其进行了线性化与降阶处理,结合差分法获得了一套高效的求解算法.与LS-DYNA有限元结果的吻合,验证了本文方法的正确性.最后分析了单元数和计算时间步分别对有限元模型和本文方法的影响,发现求解精度随着计算时间步的减小不断提高直至趋于稳定.同时对采用本文方法获得的曲边柱壳动态变形模式的分析表明:结构动态响应与其所受内压载荷沿轴向的分布形式关系紧密,可以通过改变或者设计内压轴向分布形式来影响以及控制结构的动态变形模式,从而应用于曲边柱壳结构设计及优化的工程实际中.
2014 Vol. 35 (5): 451-457 [摘要] ( 217 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 455 )
458 激光激励下微半导体结构的三维温度响应
徐婕;宋亚勤;康永锋
本文运用耦合的等离子波和热传导模型研究了在激光激励下的半导体微硅试件的温度响应；采用格林函数方法得到了在热化热源、体复合热源和表面复合热源共同作用下三维微硅试件中载流子浓度和温度的解析解；对均布激光和聚焦激光激励下的微硅试件温度响应进行了计算，得到了温度的空间分布及其随激励频率的变化关系.
2014 Vol. 35 (5): 458-463 [摘要] ( 199 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 385 )
464 钝圆柱头质量对简支梁的弹性次碰撞研究
戚晓利;尹晓春;杨海波;金腾飞
该文采用赫兹碰撞理论、三维动力有限元方法和自行研制的次碰撞实验装置，研究了钝圆柱头质量一次坠落碰撞简支钢梁过程的次碰撞现象、次碰撞过程的持续时间和次碰撞发生的条件．实验测试和数值模拟均清楚地观察到了复杂的次碰撞现象．研究结果表明：（1）当梁初始处于静止状态时，将实验测试和数值模拟结果与理论分析结果对比后发现，首个次碰撞过程由局部接触变形主导，并可以采用 Hertz弹性碰撞理论来描述；（2）实验和数值模拟结果展现了与首个次碰撞过程特征迥异的后续次碰撞过程，后续次碰撞过程的持续时间出现大范围的随机变化；（3）进一步分析发现，后续次碰撞过程由局部接触变形和梁的整体变形运动共同主导，梁的整体变形运动使得碰撞力响应变得异常复杂；（4）通过数值计算结果发现，当出现次碰撞现象时，碰撞位移响应中的一阶模态幅值占比会突然降低，相位角发生明显的变化；（5）数值计算结果表明，次碰撞发生的条件与质量比、碰撞初速度、碰撞动量、碰撞位置、测试梁长度和厚度等有关；（6）次碰撞发生的条件若用质量比来度量，则发现存在一个质量比阀值．上述研究表明，局部接触变形和梁的整体变形运动相互作用，产生了复杂的耦合效应，使得次碰撞现象呈现了丰富的力学行为．因此，进一步通过理论、实验和数值仿真研究复杂的次碰撞现象，对于深入理解柔性结构的碰撞行为很有必要．
2014 Vol. 35 (5): 464-475 [摘要] ( 186 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 468 )
476 区间模型非概率可靠性全局最优解
樊建平
考虑到实际工程中大量存在不确定性因素，将结构中不确定参数描述为凸集变量的一种特殊情况－区间变量，根据区间模型可靠性指标的定义，采用解析方法进行非概率可靠性全局分析。为避免可能失效点遗漏，解析分析从二、三维开始，对平面和空间进行区域划分，根据极限状态函数的形式，指出了可能失效点依赖于极限状态函数的极值点和根植点。通过简单的量值比较，即可确定最可能失效点，进一步可求得可靠性指标。将低维分析方法推广到n维情况，给出了n维空间中用于计算极值点和根植点方程的数量，能够有效避免发生可能失效点遗漏现象，对优化搜索具有指导意义。针对两类算例进行求解，并与已有结果比较，验证了本文解析方法的正确性。
2014 Vol. 35 (5): 476-484 [摘要] ( 198 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 484 )
487 风沙冲击作用下钢结构表面涂层与基体界面应力研究
郝贠洪;朱敏侠
DOI:
在应用接触力学分析风沙冲击钢结构表面涂层的动力基础上，应用界面力学镜像点法分析涂层基体界面应力，并计算分析风沙冲击作用下涂层与钢结构界面应力。分析结果表明：界面正应力随着冲击速度的增大而增大，界面正应力在冲击点附近较大，越远离冲击点越小，在冲击点处，界面正应力随着冲击角度的增大而增大，90°时达到最大，当离冲击点有一定距离时，界面正应力在45°时达到最大。界面剪应力也随着冲击速度的增大而增大，且界面剪应力在冲击角度为30°时达到最大值，界面剪应力在离冲击点距离x=1mm的界面处，界面剪应力达到最大值，当x≤1mm时，界面剪应力随着x的增大而增大，当x＞1mm时，界面的剪应力随着x的增大而减小。
2014 Vol. 35 (5): 487-492 [摘要] ( 192 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 423 )
       简报
493 磁场中轴向运动条形板强非线性超谐共振及混沌运动
胡朋;胡宇达;张金志
针对磁场环境中周期外载作用下轴向运动导电条形板的非线性振动及混沌运动问题进行研究。应用改进多尺度法对横向磁场中条形板的强非线性振动问题进行求解，得到超谐波共振下系统的分岔响应方程。根据奇异性理论对非线性动力学系统的普适开折进行分析，求得含两个开折参数的转迁集及对应区域的拓扑结构分岔图。通过数值算例，分别得到以磁感应强度、轴向拉力、激励力幅值和激励频率为分岔控制参数的分岔图和最大李雅普诺夫指数图，以及反映不同运动行为区域的动力学响应图形，讨论分岔参数对系统呈现的倍周期和混沌运动的影响。结果表明，可通过相应参数的改变实现对系统复杂动力学行为的控制。
2014 Vol. 35 (5): 493-504 [摘要] ( 189 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 524 )
507 弹性层间的单退让接触问题
严洁;李星;王亚星
DOI:
本文基于所有接触面间光滑的假设,研究同时受压的两弹性层间的单退让平面接触问题. 利用Fourier变换把平面弹性方程转化为奇异积分方程. 然后利用Gauss-Chebyshev求积公式和迭代法求其数值解.最后给出了数值算例，分析了剪切模量与上层接触半径对退让半径和接触应力的影响.
2014 Vol. 35 (5): 507-508 [摘要] ( 311 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 1260 )
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22 Acta Mechanica Solida Sinica入选2021年国际影响力TOP期刊榜单
22 祝贺！AMSS和《固体力学学报》编委清华大学张一慧教授喜获第三届“科学探索奖”
22 祝贺！《固体力学学报》编委湖南大学姜潮教授喜获第三届“科学探索奖”
22 2020年度Acta Mechanica Solida Sinica 影响因子达到2.161
22 重要通知
22 固体力学学报2020年第2期和第3期刊出《固体材料的多尺度与多场耦合力学》专辑
22 Acta Mechanica Solida Sinica (AMSS) 入选“2019中国最具国际影响力学术期刊”
22 余寿文教授、黄玉盈教授获得AMSS特别贡献奖（Special Contribution Award）
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