首页   |   期刊介绍   |   编 委 会   |   投稿指南   |   期刊订阅   |   弘扬科学家精神专题   |   联系我们   |   English
  在线办公  
  在线期刊
    最新录用
    当期目录
    文章检索
    过刊浏览
    摘要点击排行
    全文下载排行
    Email Alert
    
文章快速检索  
  高级检索
2012年 33卷 5期
刊出日期：
论文
简报
论文
优博
 
       论文
449 压电材料反平面III型裂纹电塑性区的分析
薛存;Youhe Zhou;雍华东
本文对反平面III型裂纹电塑性区进行了分析。采用条带模型得到了电塑性区大小的表达式。对于电塑性区的边界条件采用了两种处理方式，一是采用机械位移连续性边界条件，另一种是假设电塑性区的切应力保持为常数的假设。其中后一种处理方式消除了电场和应力在裂纹尖端的奇异性，与实际情况相符合。两种处理方式得到了相同的电塑性区的大小的表达式，并根据两种处理方式计算了能量释放率。类比Irwin的应力松弛模型，本文采用电位移松弛模型同样得到了电塑性区的大小。将条带模型得到的结果与电位移松弛模型得到的结果进行比较发现，在小范围塑性变形条件下，两种方法所得的结果比较接近，从而说明这两种方法的有效性，得到了比较满意的结果。
2012 Vol. 33 (5): 449-455 [摘要] ( 310 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 611 )
456 沉淀相的尺寸与形态对镍基合金蠕变行为的影响
聂君锋;张海泉;张朝晖;由小川;庄茁
镍基合金具有优良的高温力学性能，广泛应用于涡轮叶片等热端部件。沉淀相的尺寸和形态是影响镍基合金力学性能的重要因素。本文在考虑应变梯度的镍基合金晶体塑性本构模型的基础上，引入了各向异性损伤张量，研究了包含两种不同尺寸和三种不同长细比的沉淀相形态的镍基合金蠕变行为。结果表明，该模型能够很好地反映沉淀相的尺寸对镍基合金蠕变行为的影响，与实验结果符合较好。同时，沉淀相的形态也对镍基合金的力学性能产生重要影响，随着沉淀相长细比的增加，镍基合金的蠕变寿命延长，这体现了粗化和形态对镍基合金蠕变行为影响的一种竞争的机制。
2012 Vol. 33 (5): 456-464 [摘要] ( 261 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 568 )
465 金属材料层裂破坏的内聚力模型
王永刚;王礼立
本文把内聚力单元嵌入到连续介质有限元单元之间，构建了一个层裂破坏的内聚力模型，以计及层裂破坏过程中能量耗散行为。采用该模型对平板撞击条件下的20号钢层裂实验进行了数值模拟研究，重点讨论了内聚力模型特征参数对计算结果的影响规律。研究结果表明采用指数型损伤演化行为的内聚力模型可以较好地描述弹塑性材料层裂破坏过程中的非线性能量耗散行为。利用一发实测自由面速度波剖面对计算结果进行对比校准，可确定内聚力模型特征参数。该特征参数可同样成功地预示不同撞击速度下的层裂实验，获得的模拟曲线与实验曲线之间符合程度很好，特别是自由面速度“回跳”后波形振荡周期和幅值与实验结果非常接近。这表明了内聚力模型在描述层裂过程中能量耗散行为方面具有较好适用性，并且不难由简单实验标定相关的特征参数。
2012 Vol. 33 (5): 465-470 [摘要] ( 345 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 500 )
471 主动约束阻尼板压电层电压拓扑优化研究
郑玲;韩志明;谢熔炉
建立主动约束层阻尼板有限元模型，以结构模态阻尼比最大化为目标函数，压电层总电能消耗为约束条件，压电层单元控制电压为设计变量，对主动约束层阻尼板压电层电压进行了拓扑优化，获得了压电层电压最优拓扑分布。通过引入虚拟设计变量，将压电层电压控制不连续问题转化为连续问题。考虑实际工程应用的需要，采用指数函数对电压中间变量进行惩罚。在灵敏度分析基础上，采用移动渐进线(MMA)法，求解了主动约束层阻尼板电压拓扑优化问题。数值算例证实了电压拓扑优化模型以及数值求解方法的有效性。
2012 Vol. 33 (5): 471-479 [摘要] ( 352 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 594 )
480 含非均匀轴向流的输液管道共振可靠性灵敏度分析
翟红波;吴子燕;李宝辉;刘永寿;岳珠峰
采用基于Galerkin的加权残数法分析含非均匀轴向流的输液管道，利用N阶Galerkin截断建立试函数，推导出消除残数方程，得到输液管道的前N阶固有频率。建立输液管道共振可靠度的功能函数，然后采用加权非线性响应面法拟合其功能函数，最后在显式功能函数上采用Monte-Carlo法计算功能函数的灵敏度值。算例表明，本文采用的方法是合理的，且具有较高的效率和精度，为输液管道共振可靠性灵敏度分析提供了一条途径。
2012 Vol. 33 (5): 480-486 [摘要] ( 308 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 456 )
487 几何精确的非协调等几何NURBS有限元
祝雪峰;马正东;胡平
本文尝试将传统的非协调有限元技术推广到等几何有限元领域，建立了基于精确几何的非协调等几何分析方法，旨在拓展等几何分析应用范围，以便于等几何分析技术能真正实现CAD和FEA的融合，从而真正实现了无需划分网格的目的。我们定义了非协调的NURBS几何（类似非协调元），给出了NURBS曲面之间几何弱连续的充分条件，进而定义了非协调的等几何分析，将之归纳为带约束驻值问题，并用拉格朗日方法进行求解。两个算例证明这种方法的有效性。未来的工作主要是证明这种方法在不同几何连续性条件下的收敛性以及将之应用到更广的领域。
2012 Vol. 33 (5): 487-492 [摘要] ( 429 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 680 )
493 材料强度对层板抗弹性能和损伤特性的影响
古兴瑾;许希武;郭树祥
根据纤维增强复合材料宏细观结构特征，基于ABAQUS软件平台，建立了层合板高速冲击损伤三维有限元分析模型。该模型在复合材料层间引入界面单元模拟层间分层，采用三维粘弹性本构，结合Hashin失效准则模拟单层板面内损伤.利用该模型，深入研究了复合材料层板的抗弹性能和损伤特性，数值分析结果与实验结果吻合良好，证明了该方法的合理有效性。通过数值分析，详细探讨了材料强度参数对层板抗弹性能和损伤特性的影响规律，获得了一些有价值的结论。
2012 Vol. 33 (5): 493-500 [摘要] ( 298 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 569 )
       简报
501 纳米线涂层中失配位错偶极子分析
陶永舒;刘又文;方棋洪
研究了纳米线环形晶体薄膜涂层中失配位错偶极子与纳米线的干涉效应，并考虑纳米尺度应力效应及纳米线晶格失配的影响。运用弹性复势方法，分别获得了涂层和纳米线区域复势函数的精确解析解。利用求得的应力场和Peach-Koehler公式，得到了作用在螺型位错偶极子上像力和失配应力的精确表达式。算例结果表明，涂层纳米线界面应力和失配应力对涂层中失配位错偶极子的作用影响很大，由于界面应力和失配应力的存在，可以改变涂层内位错偶极子与纳米线干涉的引斥规律。与宏观尺度下的线型材料相比，纳米线材料由于界面效应的影响，位错偶极子在涂层中平衡位置的数量增加，涂层中更容易产生失配位错偶极子。考虑纳米线晶格失配的影响后，位错偶极子在涂层中平衡位置的数量增加。由此可知，减小纳米线晶格失配的影响，可以控制失配位错偶极子的产生。
2012 Vol. 33 (5): 501-507 [摘要] ( 283 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 514 )
508 方形固-液声子晶体的全反射隧穿及其多通道滤波
刘启能
为了研究一维固-液结构方形声子晶体中弹性波的全反射隧穿效应，利用传输矩阵法计算了弹性波在大于全反射角入射一维固-液结构方形声子晶体的透射率。在透射波中发现了全反射隧穿效应,并且全反射隧穿峰具有优良的多通道滤波特性。得出了一维固-液结构声子晶体的全反射隧穿的滤波特性随周期数、模式量子数、边长的变化规律。为设计性能优良的多通道声子晶体滤波器提供了理论依据。
2012 Vol. 33 (5): 508-514 [摘要] ( 233 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 443 )
515 圆柱壳在两种非轴对称同步移动载荷作用下的动力响应
白象忠
本文根据工程实例计算的需要，研究了有限长弹性圆柱薄壳在两种非轴对称同步移动载荷作用下的动力响应问题。两种非轴对称同步移动载荷作用是指非轴对称移动的集中载荷，以及同步移动且作用范围随移动位置增加的均布载荷的共同作用。建立了在上述两种不同类型载荷作用下的具有对称形式的动力学微分方程组；分别采用Dirac函数与Heaviside函数表示移动的均布载荷与集中载荷，设定位移函数的基础上，应用Galerkin法及Laplace变换，求得了圆柱薄壳应力与位移动态响应的解析解；通过具体算例，将所得到解析解的计算结果与ANSYS数值解进行了对比分析，验证了解析解的可靠性。
2012 Vol. 33 (5): 515-522 [摘要] ( 397 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 4499 )
523 四边固支蜂窝夹层板1:3内共振非线性动力学分析
li yongqiang;张英杰;李锋
基于经典叠层板理论和几何大变形理论，将铝基蜂窝芯层等效为一正交异性层，等效弹性参数由修正后的Gibson公式得出，对四边固支蜂窝夹层板非线性动力学特性进行了分析。考虑横向阻尼的影响，建立了四边固支蜂窝夹层板受横向激振力作用的受迫振动微分方程，通过振型正交化将蜂窝夹层板受迫振动微分方程简化成双模态下的动力学控制方程，利用同伦分析方法对双模态下蜂窝夹层板的动力学控制方程进行研究，得到了1:3内共振下的幅频特性曲线，研究了不同结构尺寸对动力学特性的影响以及蜂窝夹层板作稳态运动时的稳定性问题。本文得到的结果为蜂窝夹层板的设计和实际应用提供了理论依据和数值参考。
2012 Vol. 33 (5): 523-532 [摘要] ( 263 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 567 )
533 超高速撞击玄武岩及Kevlar纤维布填充防护结构研究
张宝玺;邓云飞;哈跃
利用二级轻气炮对玄武岩及Kevlar纤维布填充Whipple防护结构进行了超高速撞击实验研究。以Nextel/Kevlar撞击极限曲线为参照，分析了双层未涂胶玄武岩及Kevlar纤维布填充防护结构和双层涂环氧树脂胶玄武岩及Kevlar纤维布填充防护结构的防护性能、填充材料及舱壁的损伤情况。实验表明：双层未涂胶玄武岩及Kevlar纤维布填充防护结构和双层涂环氧树脂胶玄武岩及Kevlar纤维布填充防护结构在高速区都具有优良的防护性能。此外，通过涂环氧树脂胶改善了玄武岩及Kevlar纤维布填充防护结构在高速区的防护性能。Kevlar纤维丝在低速区主要依靠塑性变形及断裂吸收弹丸的动能，玄武岩纤维丝在高速区主要依靠脆性断裂及高温碳化将弹丸破碎或融化为更小的碎片或熔球，减轻了对舱壁的损伤。玄武岩及Kevlar纤维丝在高速区存在高温熔化及碳化现象。
2012 Vol. 33 (5): 533-540 [摘要] ( 268 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 549 )
541 砂岩脆性变形破坏过程中声发射信息试验研究
孙强
针对砂岩试样进行了单轴刚性加载试验，并测试整个过程的声发射信息。根据试验情况，可将砂岩在整个变形阶段的声发射信号特征划分为压密、弹性、稳定破裂、非稳定破裂和峰后情况五个阶段。通过对稳定破裂和非稳定破裂分界点对应的临界点处的应力和应变值与峰值应力及其对应的应变比值分析发现，大部分应变比在74%与78%之间；应力比则相对具有较大的离散性，均值在73%左右。上述研究，通过对砂岩脆性破坏过程中声发射信息与应力比和应变比之间的关系分析，增进了对岩石破裂过程中生发现象的认识，为相应岩石脆性破坏导致的地质灾害分析提供了新的研究思路。
2012 Vol. 33 (5): 541-547 [摘要] ( 246 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 557 )
       优博
548 超磁致伸缩材料多场耦合非线性力学行为的理论研究
金科
超磁致伸缩材料由于具有位移大、响应快、驱动简单等性能优势，在智能系统中具有广阔的应用前景。对于其力学行为的研究，在理论上涉及的关键科学问题是多场耦合问题的理论建模与定量模拟，而其应用需求则涉及对超磁致伸缩器件性能的定量预测及优化。目前超磁致伸缩材料在工业上最广泛的应用是作为换能器的核心制动元件，其磁学、力学行为与工况密切相关。应力、外磁场、环境温度都会改变材料的磁化强度和应变状态，在交变磁场作用下磁致伸缩棒截面上产生涡电流，该损耗使材料的磁化和应变曲线出现洄滞。针对这些问题已有很多学者[1]-[4]进行了研究，这些工作揭示了外部条件对超磁致伸缩材料磁学、力学性质的单向联合作用，如图1中虚线所示。然而对于超磁致伸缩材料力学行为的准确刻画还需要考虑更深层次的多物理场耦合关系（图1中实线所示）：由于超磁致伸缩材料被外场磁化而产生磁致应变的同时，被磁化的介质也可以充当一种源而改变其周围的磁场，改变的程度依赖于介质的变形，因此需要考虑介质对周围磁场的反作用；棒截面上的涡电流除了会带来磁滞损耗外还会产生大量的热，改变周围温度，进而因为热膨胀、热磁效应等改变超磁致伸缩棒的磁学、力学输出，所以涡电流的热效应也不可忽略；此外，超磁致伸缩棒在交变磁场下的振动响应使其应力状态发生改变，在建模时不能只考虑所施加的预应力，材料的实时应力状态必须加以考虑。图1中虚线和实线所指向的过程共同构筑了超磁致伸缩材料的多物理场耦合框架，综合考虑这些因素才能准确描述超磁致伸缩材料多场耦合非线性力学行为。本文围绕上述内容逐步深入，针对这一在理论和应用上具有重要意义的问题，开展了理论建模和数值模拟研究。
2012 Vol. 33 (5): 548-556 [摘要] ( 265 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 650 )
  编辑部公告
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）
  下载中心
固体力学学报投稿模板
固体力学学报(中文版)版权协议(保密协议)
固体力学学报（英文版）版权协议
  友情链接
22 Acta Mechanica Solida Sinica 投稿系统 (Springer)
22 Acta Mechanica Solida Sinica 主页 (Springer)
22 中国力学学会
22 中国力学学会期刊网
版权所有 © 《》编辑部
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发　技术支持：support@magtech.com.cn