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2010年 31卷 4期
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       论文
325 含界面效应纳米尺度圆环形涂层中螺型位错分析
方棋洪;孙义刚;金波;刘又文
研究了纳米尺度圆环形涂层（界面层）中螺型位错与圆形夹杂以及无限大基体材料的干涉效应。涂层与夹杂的界面和涂层与基体的界面均考虑界面应力效应。运用复势方法，获得了三个区域复势函数的解析解答。利用求得的应力场和Peach-Koehler公式，得到了作用在螺型位错上位错力的精确表达式。主要讨论了界面应力对涂层（界面层）中螺型位错运动和平衡稳定的影响规律。结果表明，界面应力对界面附近位错的运动有大的影响，由于界面应力的存在，可以改变涂层内位错与夹杂/基体干涉的引斥规律，并使位错在涂层内部产生三个稳定或非稳定的平衡点。考虑界面效应后，有一个额外的排斥力或吸引力作用在位错上，使原有的位错力增加或减小。
2010 Vol. 31 (4): 325-331 [摘要] ( 837 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 756 )
332 非局部平面应变和平面应力问题界定及其精确性讨论
姚寅
在非局部弹性理论框架下对平面应变和平面应力状态重新界定。首先，分别在其相应简化假设下推导控制方程，并与经典局部情况进行比较。然后，引入变形协调条件对两类非局部平面问题的精确性进行讨论。其中，对于非局部平面应力状态，通过应变协调方程的Fourier变换形式来进行研究, 使问题得以简化。通过以上分析，最终得到一些有价值的结论。
2010 Vol. 31 (4): 332-338 [摘要] ( 843 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 941 )
339 考虑粒子分布特征的复合材料细观力学方法
李伟;宋卫东;宁建国
研究了颗粒增强复合材料中颗粒增强体粒径分布对复合材料力学性能的影响，利用分形思想将增强粒子的概率分布特征考虑进来，对已有的复合材料细观力学等效夹杂方法进行修正，建立了一个考虑粒子统计分布的细观等效力方法。以混凝土为例，分析了颗粒增强体体积含量、夹杂与基体的模量比和分形结构的分辨率对复合材料力学性能的影响。结果表明，这种新方法能够适用于分析颗粒增强复合材料的细观结构对力学性能的影响。
2010 Vol. 31 (4): 339-345 [摘要] ( 725 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 912 )
346 泡沫金属固支夹芯圆板的大挠度变形分析
王志华;敬霖;赵隆茂
本文分析了大挠度情况下固支夹芯圆板在准静态中心荷载作用下的承载能力。提出了考虑芯层强度影响的夹芯结构屈服条件，应用该条件，并基于边界条件和平板的初始变形机制假设夹芯板的速度场，推导了夹芯圆板考虑弯曲和膜力联合作用的大挠度响应，并应用数值算例验证了分析模型的合理性，在此基础上，分析和讨论了面板厚度、芯层厚度和芯层强度对夹芯圆板承载能力的影响。
2010 Vol. 31 (4): 346-352 [摘要] ( 708 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 645 )
353 反平面剪切状态下压电-压磁夹层结构的圣维南端部效应
薛雁;刘金喜
本文研究电磁材料层合板圣维南末端效应的衰减特征。考虑压电和压磁构成的三层结构层合板，主要目的是揭示边界条件和材料性能对衰减特性的影响，结果表明，压电压磁性能及边界条件对衰减率有明显影响。
2010 Vol. 31 (4): 353-362 [摘要] ( 1209 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 609 )
363 夹层圆柱壳中弹性波传播的辛特性分析
侯秀慧;邓子辰;周加喜
本文研究了正交各向异性夹层圆柱壳中自由简谐波的传播问题。通过对变量合理的组织变换，将结构本构方程化为状态空间形式，采用分段平均假设得到哈密顿矩阵，进而利用哈密顿系统下的辛数学方法，扩展的 Wittrick-Williams 算法及精细积分方法，得到各种夹层结构波传播问题的频散关系，并将该方法与多项式方法进行对比，验证了该方法在波传播问题中的优越性。
2010 Vol. 31 (4): 363-368 [摘要] ( 1357 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 554 )
369 材料设计的晶核法
徐胜利;牛斌
采用逆均匀化方法优化设计具有特定性能的材料的微结构时，初始设计的选择和优化迭代算法的收敛相当困难。在人工培养晶体时，常常放入籽晶以加速晶体的生长。本文模拟这一物理过程，提出了构造初始设计的晶核法。在描写晶核法后，我们讨论了算法中的几个问题，包括采用 SIMP 模型时弹性模量插值中幂指数的取值，晶核法密度过滤影响域的选取方法，晶核位置对指定性能材料设计优化微结构的影响，指定性能材料设计时目标函数的选取方式。从晶核法构造的初始设计出发，结合上列方法，对指定性能和极值性能材料的设计，我们给出了多个算例，表明了本文方法的有效性。
2010 Vol. 31 (4): 369-378 [摘要] ( 682 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 578 )
379 粘-弹层合悬臂板瞬态响应的近似解析解
毛柳伟;王安稳;胡明勇
采用双向梁函数组合级数逼近的方法构造粘-弹层合悬臂板的横向位移函数，用里兹法得悬臂板在集中力作用下的弯曲变形。用拉格朗日方程求出了板自由振动的频率和结构损耗因子；给出粘-弹层合悬臂板在集中力突然撤去以后瞬态响应的近似解析解。另外，分析了阻尼层损耗因子、弹性模量及厚度对响应的影响。
2010 Vol. 31 (4): 379-384 [摘要] ( 696 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 670 )
385 SH波在压电材料条中垂直界面裂纹处的散射
刘俊俏
研究了SH波在压电材料条中裂纹处的散射,压电材料长条两侧涂有梯度参数相同的两个半无限大功能梯度材料， 裂纹垂直于材料的界面和梯度变化方向，通过 Fourier变换求解运动方程，利用边界条件把问题转化 为奇异积分方程，然后利用Chebyshev多项式对奇异积分方程进行数值求解。 通过算例，分析了压电条的宽度、裂纹和带宽的比例等对标准动应力强度因子的影响。
2010 Vol. 31 (4): 385-391 [摘要] ( 692 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 704 )
392 非圆截面杆中非线性扭转波方程的解析求解
杨丽英;刘官厅
研究了非圆截面杆中非线性扭转波动方程的精确求解问题. 利用直接积分与微分变换相结合的方法，得到了该方程的隐式通解. 通过对积分常数和方程系数的不同情形的讨论, 给出了该方程的三角函数、双曲函数、椭圆函数、指数函数以及它们的组合形式的解，分别对应于的非线性扭转波的孤立波、周期波以及冲击波等多种传播形式.
2010 Vol. 31 (4): 392-396 [摘要] ( 1411 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 539 )
397 不可压饱和多孔Timoshenko梁动力响应的数学模型
宋少沪;姚戈;杨骁
基于饱和多孔介质理论，假定孔隙流体仅沿梁的轴向运动，本文建立了横观各向同性饱和多孔弹性Timoshenko梁动力响应的一维数学模型，通过不同的简化，该模型可分别退化为饱和多孔梁的Euler-Bernoulli模型、Rayleigh模型和Shear模型等。研究了两端可渗透Timoshenko简支梁自由振动的固有频率、衰减率和阶梯载荷作用下的动力响应特征，给出了梁弯曲时挠度、弯矩以及孔隙流体压力等效力偶等随时间的响应曲线，并与饱和多孔Euler-Bernoulli简支梁响应进行了比较，考察了固相与流相相互作用系数、梁长细比等的影响。可见，固相骨架与孔隙流体的相互作用具有粘性效应，随着作用系数的增加，梁挠度振动幅值衰减加快，并最终趋于静态响应，Euler-Bernoulli梁的挠度幅值和振动周期小于Timoshenko梁的挠度幅值和周期，而Euler-Bernoulli梁的弯矩极限值等于Timoshenko梁的弯矩极限值。
2010 Vol. 31 (4): 397-405 [摘要] ( 1458 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 773 )
       简报
406 功能梯度材料瞬态热传导问题的降维精细积分法
蓝林华;富明慧;程正阳
针对功能梯度材料(FGMs)的二维瞬态热传导问题，提出了一种有效的降维精细积分法。通过空间坐标的分步离散，将原二维问题的精细积分转化为一系列一维问题的精细积分，解决了直接精细积分算法所面临的传递矩阵 规模过大的问题，从而大幅度降低了计算量和存储量。算例表明了本文方法的有效性。
2010 Vol. 31 (4): 406-410 [摘要] ( 735 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 627 )
411 一维正方准晶椭圆孔口平面弹性问题的解析解
于静
利用复变方法,引入广义保角映射,研究了一维正方准晶中具有椭圆孔口的平面弹性问题,给出了各应力分量的复变表示,并在特殊情况下转化为Griffith裂纹,得到该裂纹尖端处的应力强度因子的解析解.加入一些特殊条件之后,将正方准晶椭圆孔口平面弹性问题延伸到四方准晶中,解决了一维四方准晶中具有椭圆孔口的平面弹性问题,同样在特殊情况下转化为Griffith裂纹,得到裂纹尖端处的应力强度因子的解析解.
2010 Vol. 31 (4): 411-416 [摘要] ( 712 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 701 )
417 超声速飞行器壁板非线性颤振响应分析的时域法与频域法对比研究
夏巍;倪樵;杨智春
为考查基于假设模态法在时域中开展壁板非线性颤振分析的可行性，在相同的参数下，分别采用时域方法和频域方法研究了超声速飞行器壁板的非线性颤振响应，并从壁板的颤振幅值、颤振频率和颤振型态三个方面对时域和频域分析结果的一致性作了较详细的比较。首先，基于von Karman应变－位移关系和Mindlin板理论建立考虑几何非线性的壁板力学模型，应用一阶活塞理论分析壁板上单面承受的超声速准定常气动力，基于虚功原理和有限单元法推导壁板的运动微分方程。然后，用壁板的线性固有模态作为假设模态，减缩系统的自由度而得到降阶模型。采用四阶龙格-库塔法对降阶模型作时域数值积分，得到壁板的非线性颤振响应。另一方面，假设壁板的极限环颤振为简谐振荡，可对壁板的非线性刚度作等效线性化处理，进而在频域中直接在有限元（未降阶）模型的基础上分析壁板的颤振幅值、颤振频率和颤振型态。数值分析表明，当极限环颤振为简谐振荡时，时域方法和频域方法的计算结果符合一致。本文最后讨论了时域法和频域法应用在壁板非线性颤振分析中各自的优点和局限性。
2010 Vol. 31 (4): 417-421 [摘要] ( 769 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 628 )
422 多次透射公式在波动数值模拟中的一种实现方案
谢志南;廖振鹏
将一种常用的吸收边界条件─多次透射公式合并于紧接人工边界的内节点控制方程给出了该公式的一个新的实现方案。该方案较之原实现方案不仅收缩了计算区、改进了边界的模拟精度，而且揭示了该公式截断误差的阶数与大区域数值解之间的关系，阐明了提高吸收边界的精度阶对改进波动数值模拟精度的局限性。通过数值试验比较了新方案、原方案及Givoli-Neta吸收边界条件的在人工边界上的精度，结果表明前者优于后二者。
2010 Vol. 31 (4): 422-426 [摘要] ( 686 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 642 )
427 无网格径向点插值法在拓扑优化中的应用
郑娟;龙述尧;熊渊博
本文基于无网格径向点插值法（RPIM）对连续体结构进行拓扑优化设计。以高斯点的相对密度为设计变量，以结构的柔度最小化为目标函数，利用带惩罚的各向同性固体材料模型（SIMP）和优化准则法，建立了设计变量的迭代格式。利用灵敏度过滤技术有效地消除了点状棋盘格现象。给出了相应的计算流程，并用Fortran程序语言实现其算法。算例证明，应用无网格径向点插值法能够有效地对连续体结构进行拓扑优化设计。
2010 Vol. 31 (4): 427-432 [摘要] ( 1458 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 768 )
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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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