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2012年 33卷 6期
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       论文
557 受支架支撑的血管管壁变形及应力分析
刘 纯;白象忠;李小宝
摘要：为了计算动脉粥样硬化和局部斑块形成的堵塞对血管壁工作状态的影响，本文根据血液流动的连续性方程、运动方程及管壁运动方程，在给定了血压波形函数的基础上，求得了狭窄血管管壁的径向位移及环向应力。分析了不同狭窄程度对血管壁变形及应力的影响；给出了不同狭窄情况下及局部斑块硬化程度不同时，血管植入支架所需的作用力。从而计算出了植入支架后血管壁的径向位移及应力状态。本文的研究结果可供临床上对狭窄血管植入支架后的变形与受力分析，和支架的正确安放参考，可避免发生堵塞严重或血管过渡硬化时，由于安放支架不当而使发生血管破裂的医疗事故。
2012 Vol. 33 (6): 557-565 [摘要] ( 531 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 739 )
566 复合材料粘聚区模型的强度参数预测
叶强;陈普会
提出了一种基于周期性代表性单元（RVE）的细观模型，用于预测粘聚区模型的强度参数，以提高基于粘聚区模型的有限元法模拟复合材料分层的精度。模型从复合材料的细观结构出发，采用最大主应力准则判断粘聚层的初始裂纹的萌生，从而建立了粘聚强度与基体强度的关系；并以宏观正交各向异性为假设条件，确定了RVE的周期性位移边界条件。用该模型预测了AS4/PEEK和T700/QY8911层合板不同铺层间的粘聚强度。采用所预测的粘聚强度值对混合模式弯曲（MMB）和六点弯曲试验进行了仿真，仿真结果与实验值具有较好的一致性。
2012 Vol. 33 (6): 566-573 [摘要] ( 355 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 663 )
574 复合材料层压板低速冲击响应尺度效应数值模拟研究
陈亚军;于哲峰;汪海
为了研究尺度效应对于复合材料层压板在低速冲击作用下的动态响应和冲击损伤的影响，基于相似理论，建立了三种不同尺寸的层压板受冲击的三维有限元模型。在该模型中，针对层压板的面内损伤，采用改进的Chang-Chang准则进行预测；针对层压板内层间分层损伤，则使用Cohesive界面单元进行模拟。一旦复合材料层压板在低速冲击作用下产生损伤，则对出现损伤的区域进行材料参数退化。采用该模型对三种不同尺寸的层压板的冲击过程进行有限元分析，并将不同冲击速度下的冲击响应进行比较，得出了如下结论：在层压板内未发生冲击损伤时，冲击产生的挠度和冲击力与相似理论解十分吻合，一旦出现冲击损伤，则冲击力的变化与相似理论解有所差别；如果两个缩放模型的冲击速度之比等于缩放比例的平方根，则两个模型中的相对分层尺寸基本是相同的，这个结果与已有的实验结果吻合；而对冲击后面内损伤的分析表明，其损伤尺寸不符合这一相似规律。
2012 Vol. 33 (6): 574-582 [摘要] ( 540 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 2024 )
583 敷去耦层有限加筋板声辐射近似解析解
王献忠;姚熊亮;孙龙泉;庞福振
本文主要研究了流体负载下敷设去耦阻尼层的加筋板，在外界激励力作用下的振动和声辐射，推导出了敷设去耦层有限长加筋板的振动响应和水下辐射噪声近似解析解。采用弹性理论来描述去耦层，并采用模态迭加理论构造响应函数，将加强筋等效为线力的作用，以复模量形式计及去耦阻尼层损耗因子，建立了敷设去耦阻尼层加筋板的理论解析模型，结合加筋板与去耦层变形连续条件、结构与流体连续性条件组成了声-流体-结构的耦合方程，结合数值计算方法，得到了有限长加筋板结构的振动位移及水下辐射噪声。开展相应数值算例与模型试验结果吻合较好，验证本文方法的正确性。
2012 Vol. 33 (6): 583-591 [摘要] ( 290 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 540 )
592 考虑微裂纹相互作用的的岩石微观力学弹塑性损伤模型研究
袁小平;李波涛;刘红岩;王志乔
本文建立基于微裂纹扩展的岩石弹塑性损伤微观力学模型。用自洽方法考虑裂隙间相互影响，压缩载荷下微裂纹尖端翼裂纹稳定扩展表征岩石的微观损伤，基于应变能密度准则用Newton迭代法求复合型断裂的翼裂纹扩展长度，并采用微裂隙统计的二参数Weibull函数模型反映绝对体积应变对微裂纹分布数目影响，进而用翼裂纹扩展所表征的应力释放体积和微裂纹数目来表示含有微裂隙的岩石损伤演化变量；宏观塑性屈服函数采用Voyiadjis等的等效塑性应变的硬化函数，反映塑性内变量对硬化函数的影响；建立岩石的弹塑性损伤本构关系及其数值算法，并用回映隐式积分算法编制了弹塑性损伤模型的程序。从围压和微裂隙长度等因素分析弹塑性损伤模型的岩石的损伤和宏观塑性特性。
2012 Vol. 33 (6): 592-602 [摘要] ( 396 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 613 )
       简报
603 航天器天线桁架结构多目标优化设计
张铁亮;丁运亮;金海波;张珍铭
针对有附加结构的卫星天线桁架结构，提出了一种实现结构多目标优化的综合设计方法。首先，探讨了附加结构刚度对桁架结构动力学特性的影响，以便建立精确的有限元模型，为进行优化设计奠定基础。之后，交替采用代理模型方法和人机交互方式进行结构拓扑构型设计。其中代理模型是采用优化拉丁超立方法进行试验设计，结合径向基函数近似方法生成的。最后，应用NSGA-II全局优化方法实现以重量最小化和频率最大化的多目标优化设计，并根据分层图定量可视化地从Pareto前端和Pareto最优解集中筛选最优设计方案。优化结果表明，相对于初始方案可以在基频几乎不变的情况下，重量减小29.66%。该方法有利于提高设计效率，降低全局优化的复杂度，同时能够得到满足设计要求的设计方案，适用于多目标结构优化设计。
2012 Vol. 33 (6): 603-610 [摘要] ( 342 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 549 )
611 冰与海洋结构物作用的极限承载力
于雪梅;程伟;唐立强
为进一步研究冰与海洋结构物作用时的变形和影响，本文将岩土力学中的Smith屈服准则引入到冰材料的弹塑性分析中，从细观力学的角度分析了孔洞存在以及拉、压破坏强度不同的条件下冰材料的力学性能，构造了冰的本构方程；采用分区构造方法分析给出冰与矩形直立结构物作用时应力场的解析解；最后用数值分析的方法分析给出不同压力敏感性参数和拉压强度比下冰的极限承载力。分析结果表明Smith屈服准则能够准确反应孔洞的存在及拉压屈服强度不同对冰材料力学性能的影响。
2012 Vol. 33 (6): 611-616 [摘要] ( 320 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 652 )
617 用杂交边界点法分析简支薄板的热弯曲问题
谭飞;张友良
该文利用杂交边界点法对简支薄板的热弹性弯曲进行了分析计算.采用薄板的热弹性理论,通过薄板的修正变分原理建立了各向同性薄板的边界局部积分方程,域内变量使用基本解插值,而边界上的变量则用移动最小二乘法近似.计算时仅需边界上离散点的信息,无论变量近似还是数值积分都不需要网格,因此该方法是一种纯边界类型无网格方法.数值算例表明，杂交边界点法在分析薄板的热弯曲问题时具有效率高、精度高和收敛性好等优点.
2012 Vol. 33 (6): 617-622 [摘要] ( 286 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 486 )
623 三维切口应力奇性指数计算
程长征;葛仁余;牛忠荣;周焕林
将三维切口根部的位移渐近展开式引入线弹性力学平衡方程，导得关于切口应力奇性指数的特征微分方程组。再采用插值矩阵法，一次性地计算出三维切口的各阶应力奇性指数，它们具有同阶精度，并可同时获取相应的特征角函数。算例显示该法是分析三维切口应力奇异指数的一个有效的路径。计算结果表明，若直接用平面应变理论预测三维切口应力奇性指数将导致部分重要的奇性指数丢失。
2012 Vol. 33 (6): 623-630 [摘要] ( 314 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 532 )
631 基于分形统计强度理论的煤颗粒冲击破碎概率研究
刘瑜;周甲伟;杜长龙
基于分形统计强度理论对煤颗粒的冲击破碎概率进行研究。以Hertz接触假设为基础，得到煤颗粒冲击破碎概率与最大接触压应力之间的函数关系，并结合碰撞动力学理论，建立了冲击破碎概率的分形模型。对不同矿区工作面的煤颗粒进行冲击破碎试验，统计分析表明：分形模型可以对煤颗粒的冲击破碎概率进行很好的描述，冲击破碎概率与冲击速度在对数坐标中为线性关系。通过试验确定分形模型的分形维数和破碎常数，可以得到不同冲击速度下煤颗粒的冲击破碎概率以及煤颗粒全部破碎需要的冲击速度，为冲击破碎效果评价以及冲击速度的确定提供了理论指导。
2012 Vol. 33 (6): 631-636 [摘要] ( 306 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 592 )
637 半封闭分数导数粘弹性衬砌隧道的频域响应
高华喜
混凝土衬砌具有粘弹性性质，以往的经典Kelvin模型、弹性理论和壳体理论都不能刻画其蠕变的全过程。本文基于饱和多孔介质理论，在频率域研究了轴对称荷载和流体压力作用下饱和粘弹性土中半封闭分数导数型衬砌隧洞的稳态动力响应。在引入隧洞部分透水边界条件的基础上，通过分数阶导数粘弹性模型描述衬砌的应力—位移本构关系，并利用衬砌内边界以及接触面的连续性条件，得到了饱和土和衬砌的应力、位移和孔压解答。考察了分数导数阶数、材料参数以及衬砌和土体相对渗透系数的影响。研究表明：分数导数阶数对系统响应影响较大，且依赖于衬砌的材料参数。另外，相对渗透系数对系统响应的影响很大。
2012 Vol. 33 (6): 637-643 [摘要] ( 282 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 570 )
644 正交各向异性弹性问题的规则化边界元法
张耀明
本文致力于平面正交各向异性弹性问题的规则化边界元法研究，提出了新的规则化边界元法的理论和方法。对问题的基本解的特性进行了研究，确立基本解的积分恒等式，提出一种基本解的分解技术，在此基础上，结合转化域积分方程为边界积分方程的极限定理，建立了新颖的规则化边界积分方程。和现有方法比，本文不必将问题变换为各向同性的去处理，从而不含反演运算，也有别于Galerkin方法，无需计算重积分，因此所提方法不仅效率高，而且程序设计简单。特别是，所建方程可计算任何边界位移梯度，进而可计算任意边界应力，而不仅限于面力。数值实施时，采用二次单元和椭圆弧精确单元来描述边界几何，使用不连续插值逼近边界函数。数值算例表明，本文算法稳定、效率高，所取得的边界量数值结果与精确解相当接近。
2012 Vol. 33 (6): 644-654 [摘要] ( 344 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 541 )
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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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