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2012年 33卷 2期
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简报
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       论文
125 移动周期载荷作用下孔隙热弹性地基的动力学响应
李莹;程昌钧;胡育佳
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根据孔隙热弹性线性理论，本文首先建立了在移动周期载荷作用下孔隙热弹性地基动力学响应分析的数学模型，其中提出了在周期性边界上必须满足的6类适当的条件，即界面位移相等、应力相等、孔隙百分比相等、温度相等以及在外法线方向孔隙发展相等和温度导数相等。在此基础上，分别采用微分求积法(DQM)和有限差分法(FDM)对控制方程进行空间和时间离散，并求解。作为算例，分别研究了在移动周期载荷和极限车载作用下孔隙热弹性地基的动力学响应，考察了车速对沉降、孔隙体积百分比和温度的影响。可以看到，本文提出的处理周期性问题DQM，具有精度高、收敛性好，计算效率高等特点。
2012 Vol. 33 (2): 125-135 [摘要] ( 304 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 484 )
136 界面及热残余应力对超磁致伸缩复合材料有效性能的影响
张娟娟;高原文
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本文基于Mori-Tanaka理论，考虑了界面相对超磁致伸缩复合材料的有效性能的影响，得到了具有界面相的超磁致伸缩复合材料的有效性能的一般解析表达。考虑到固化过程中热残余应力对超磁致伸缩复合材料有效性能的影响，通过数值计算，给出超磁致伸缩复合材料有效弹性模量、有效磁致伸缩应变及有效热膨胀系数随夹杂物长径比、体分比、界面参数和固化热残余应力的变化特征曲线，数值结果表明：界面和固化热残余应力对于超磁致复合材料有效性能的影响是显著的。
2012 Vol. 33 (2): 136-145 [摘要] ( 324 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 355 )
146 功能梯度压电夹层结构中SH波的传播
杨茜;孔艳平;刘金喜
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研究了功能梯度压电上、下半空间和均匀压电层组成的夹层结构中SH波的传播性能，上、下功能梯度半空间的材料性能沿垂直于界面方向以指数函数形式变化。首先推导了SH传播时电弹场的解析解，然后利用界面条件得到了行列式形式的频散方程。基于推导的频散方程，通过数值算例表明了材料性能梯度变化、压电层厚度和材料组合方式对相速度的影响，结果对功能梯度压电材料在声波器件中的应用有参考价值。
2012 Vol. 33 (2): 146-152 [摘要] ( 327 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 383 )
153 一维磁电弹准周期结构带隙特性的研究
庞玉;方圆侃;刘金喜
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采用传递矩阵方法，研究了横波(SV波)垂直入射时压电/（弹性/压磁）和（压电/弹性）/压磁两种Fibonacci准周期结构的频带特性，通过计算局部化因子和位移透射系数，数值揭示了此两种Fibonacci准周期结构频带特性的差异以及与相应理想周期结构频带特性的不同，而且表明（压电/弹性）/压磁Fibonacci准周期结构的频带特性与纯弹性材料Fibonacci准周期结构的频带特性是相似的。
2012 Vol. 33 (2): 153-161 [摘要] ( 299 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 361 )
162 焊锡接点IMC层的扩散应力
秦飞;安彤;夏国峰
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钎焊过程中在焊锡接点中形成的金属间化合物(IMC)对焊锡接点可靠性具有重要影响。在原子扩散效应下，回流焊和等温时效过程中IMC层的生长会在其内部产生应力，其微结构也发生变化，致使IMC层和整个焊点的力学性能下降。本文基于扩散反应机制，研究了由于原子扩散产生的IMC层的扩散应力。首先建立了焊锡接点IMC层生长早期微结构特征的2界面(Cu/Cu6Sn5/Solder)分析模型，然后运用Laplace变换法求解扩散方程得到了Cu原子在IMC层中的浓度分布；采用把原子扩散作用转换为体应变方法，计算了IMC层在形成和生长过程中应力的解析解。结果表明：IMC层中的扩散应力为压应力，最大值位于Cu/IMC界面处，大小与扩散原子浓度密切相关；随着时效时间的增加，扩散应力增大，但最终趋于稳定并沿IMC厚度方向线性变化。
2012 Vol. 33 (2): 162-167 [摘要] ( 337 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 365 )
168 蒸汽参数对管路系统动力特性的影响研究
陈浩;柳贡民;李帅军
DOI:
考虑压力及流速等流体参数对管路弯曲运动的影响，改进了输流直管与弯管结构12方程模型，并利用算例进行了验证。基于此模型，应用传递矩阵方法进行复杂系统的动力学研究简便可行，与有限元等求解方法相比具有较大的优越性。论文通过多种压力或流速的计算对比，研究了蒸汽参数对于蒸汽管路系统固有特性的影响，发现蒸汽压力对于管路系统固有频率的影响程度主要与管截面参数有关，而流速的影响相对不大，论文结论对于工程实践具有一定的参考价值。
2012 Vol. 33 (2): 168-175 [摘要] ( 280 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 373 )
       简报
176 大幅板爆炸焊接界面质量的板幅尺寸效应研究
彭磊;张之颖
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摘要：由于爆炸焊接工艺过程的特殊性，大幅板爆炸焊接中存在的结合面焊接缺陷问题产生的原因一直未能得到明确揭示，本文利用非线性动力数值模拟，考察了3.5m~7.0m钛钢大幅板爆炸焊接质量问题产生的原因，发现大幅板爆炸焊接过程中复板存在褶皱变形现象，指出褶皱变形的出现与所用板幅尺寸比例密切相关，随着板幅尺寸比例的变化，褶皱变形持续时间、影响范围置以及最大褶皱深度存在规律性变化。
2012 Vol. 33 (2): 176-181 [摘要] ( 265 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 362 )
182 低速冲击下纤维/金属层合板抗分层性能研究
涂文琼;陈建桥;魏俊红
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本文采用内聚力模型，对纤维/金属层合板(FMLs)在低速冲击载荷作用下抗分层性能进行研究。内聚力模型对裂纹的模拟具有它独特的优势：一是该模型不需要预先假设初始缺陷；二是在计算过程中随着裂纹的扩展，该方法不需要重新对结构进行网格划分。借助该模型，本文对低速冲击载荷作用下，纤维层合板(FRP)分层进行了模拟，并验证了该模型计算的有效性。在此基础上，本文研究了低速冲击载荷作用下，不同金属含量的纤维/金属层合板抗分层性能，并与纤维层合板进行了比较。最后从能量的角度讨论了金属含量与铺层结构对FMLs低速冲击性能的影响。
2012 Vol. 33 (2): 182-188 [摘要] ( 307 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 376 )
189 频率约束板结构拓扑优化
邱海;隋允康;叶红玲
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本文利用ICM（独立、连续、映射）方法建立了频率约束下平板结构重量最轻的拓扑优化模型。采用指数函数作为单元重量、单元质量及单元刚度的过滤函数。通过瑞利商对刚度过滤函数倒变量的泰勒一阶展式，将频率约束近似显式化。利用对偶理论将含有大量设计变量的约束优化模型转化为易于求解的少设计变量拟无约束优化模型，通过序列二次规划将转化模型进行求解，提高了求解的效率。本文选择MSC.Patran&Nastran软件及PCL二次开发语言构架了平板结构频率约束拓扑优化问题的软件。数值算例表明：本文的方法具有迭代稳定性和收敛高效性。
2012 Vol. 33 (2): 189-198 [摘要] ( 425 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 366 )
199 准脆性材料的弹塑性各向异性损伤耦合本构模型研究
张多新;王清云;白新理;屈文俊
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针对准脆性材料的非线性特征：强度软化和刚度退化、单边效应、侧限强化和拉压软化、不可恢复变形、剪胀及非弹性体胀，在热动力学框架内，建立了准脆性材料的弹塑性与各向异性损伤耦合的本构关系。对准脆性材料的变形机理和损伤诱发的各向异性进行了诠释，并给出了损伤构形和有效构形中各物理量之间的关系。在有效应力空间内，建立了塑性屈服准则、拉压不同的塑性随动强化法则和各向同性强化法则。在损伤构形中，采用应变能释放率，建立了拉压损伤准则、拉压不同的损伤随动强化法则和各向同性强化法则。基于塑性屈服准则和损伤准则，构建了塑性势泛函和损伤势泛函，并由正交性法则，给出了塑性和损伤强化效应内变量的演化规律，同时，联立塑性屈服面和损伤加载面，给出了塑性流动和损伤演化内变量的演化法则。将损伤力学和塑性力学结合起来，建立了应变驱动的应力-应变增量本构关系，给出了本构数值积分的要点。以单轴加载-卸载往复试验识别和校准了本构材料常数，并对单轴单调试验、单轴加载-卸载往复试验、二轴受压、二轴拉压试验和三轴受压试验进行了预测，并与试验结果作了比较，结果表明，所建本构模型对准脆性材料的非线性材料性能有良好的预测能力。
2012 Vol. 33 (2): 199-208 [摘要] ( 540 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 365 )
209 耦合运动多级感应线圈炮三维机电耦合模型
关晓存;雷彬;李治源
DOI:
对于多级同步感应线圈炮来说，在以前的文献中比较成熟的模型是基于电流丝方法建立起来的机电模型，它的优点计算速度快，缺点无法考虑线圈炮的外围结构和材料特性对其产生的影响，针对这种情况，推导给出了总体采用矢量磁位 、电路中的驱动线圈中电流 作为求解对象的场路耦合瞬态电磁场模型，利用节点力法计算电枢所受的电磁力，根据电枢运动学模型，进一步推导出耦合运动的多级感应线圈炮的机电模型，并进行有限元离散求解。应用上述模型对5级感应线圈炮进行分析，计算结果与实验结果相吻合，验证了该模型的正确性。
2012 Vol. 33 (2): 209-218 [摘要] ( 319 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 389 )
219 半空间饱和土中圆柱形衬砌内荷载引起的动力响应解答
高盟;高广运;王滢
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地下衬砌结构经常会受到内部动荷载的作用，内荷载引起的衬砌结构的动应力集中备受关注。采用Laplace变换和波函数展开法，对半空间饱和土中均布突加荷载作用下圆柱形衬砌结构的动力响应进行了研究。对以大半径凸圆弧来近似半空间表面，将半空间饱和土中的波动方程展开成无穷级数的形式，应用Graff加法公式进行坐标变换，根据连续条件和边界条件，确定波函数展开式中的未知系数，求得了半空间饱和土中均布突加荷载作用下圆柱形衬砌的动力响应解答，讨论了衬砌埋深对圆柱形衬砌动力响应的影响。该问题的求解，为地下结构的动力分析提供了一种有效方法。
2012 Vol. 33 (2): 219-226 [摘要] ( 280 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 352 )
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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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