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2010年 31卷 2期
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       论文
109 正交各向异性摩擦接触分析的一个线性二阶锥性互补法
李建宇;张洪武;潘少华
本文建立了用于各向异性摩擦接触分析的一个新型互补模型：线性二阶锥互补模型。通过与弹塑性力学的类比，并引入“线性二阶锥互补”的概念，将正交各向异性摩擦接触定律表达为一个线性二阶锥互补模型。在此基础上，在参变量变分原理的框架下，建立了正交各向异性摩擦接触问题的有限元列式。由于避免了对摩擦锥的显式线性化，使得本文模型的变量个数较线性互补模型小很多，而解的精度又高很多。文末通过算例，说明了方法对于正交各向异性摩擦接触分析的有效性。
2010 Vol. 31 (2): 109-118 [摘要] ( 585 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 457 )
119 不同温度热处理后砂岩三点弯曲的断裂特性
左建平;谢和平;周宏伟;刘瑜杰;卢菁芳
研究不同温度影响后岩石的断裂行为对于岩石物理学具有十分重要的意义。本文通过三点弯曲试验研究了不同温度影响下小尺度砂岩试件的断裂特性，证实温度的影响是明显的。125℃是个临界温度点，此时不仅砂岩的平均断裂韧性达到最大值，而且这时砂岩的裂纹扩展模式也发生了根本性的变化，即低温(低于125℃)热处理后砂岩的断裂以沿颗粒断裂机制为主；而高温(大于125℃)热处理后的砂岩的断裂以破断颗粒和沿颗粒的混合断裂机制为主。在100~150℃的温度范围内，砂岩的力学特性变得不稳定，这可能是由于粘土物质内部部分吸附水及层间水的蒸发使得粘土物质孔隙结构发生了变化及力学行为变得不稳定所造成的。从125℃到600℃，砂岩的断裂韧性整体有下降趋势，有约50%的降幅，这不仅与温度影响了粘土物质与矿物的胶结情况有关，也与高温处理后砂岩表面出现的热开裂有关，还与因矿物颗粒及粘土物质的热学性质差异导致冷却后存在的残余应力相关。
2010 Vol. 31 (2): 119-126 [摘要] ( 685 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 516 )
127 FCC晶体中不均匀变形对空洞长大的影响
刘文辉;刘龙飞;唐建国
通过编制率相关有限元用户子程序，采用一个单胞模型研究了FCC晶体中孔洞在单晶及晶界的长大行为，分析了由于晶体取向及变形失配对孔洞长大和聚合的影响。研究结果表明：孔洞的形状和长大方向与晶体取向密切相关；晶界上孔洞的长大速度大于单晶中孔洞的长大速度；晶粒间的变形失配加速了晶界上孔洞的长大趋势，因而使材料易发生沿晶断裂，随着晶粒间取向因子差异的增加，孔洞越易沿着晶界长大。
2010 Vol. 31 (2): 127-132 [摘要] ( 787 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 514 )
133 三维五向编织复合材料渐进损伤分析及强度预测
徐焜;许希武
基于材料连续体细观结构单胞，提出了材料的三维渐进损伤分析模型，采用非线性有限元方法并结合均匀化平均思想，首次建立了三维五向编织复合材料的强度预测模型。经研究典型编织角材料在拉伸载荷作用下细观损伤的发生及演化过程，分析了材料的细观失效机理，获得了材料的宏观拉伸应力应变曲线和极限破坏强度，并详细探讨了主要工艺参数编织角对材料宏观力学性能的影响规律。
2010 Vol. 31 (2): 133-141 [摘要] ( 637 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 564 )
142 含界面相复合材料热残余应力分析
杨仲;张博明
本文分析了含有界面相纤维增强复合材料热残余应力的空间分布。针对材料实际微结构几何特点，建立含有界面相的三维三相单丝模型，用均匀和梯度函数描述界面相模量随空间变化规律，由轴对称体弹性力学理论得到单丝热残余应力分布，结果表明梯度界面降低了残余应力。通过碳纤维电阻法测出T300/环氧树脂单丝体系固化后的纤维轴向应变，与梯度界面的分析结果基本一致。用叠加方法得到密排六方结构代表性体积元(RVE)中纤维间相互偶合的应力场，同时应用有限元法分析RVE中纤维间的残余应力分布，两者结果相互验证。
2010 Vol. 31 (2): 142-148 [摘要] ( 677 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 655 )
149 SHPB实验中粘弹性试件内部应力波的传播
周风华;陈亮
建立描述SHPB实验中线性粘弹性试件内部应力波传播的控制方程组，根据试件两端与入射杆及透射杆接触的应力波特征关系给出耦合边界条件。对方程组和定解条件进行Laplace变换和求解，得到线性粘弹性试件内部的应力在变换域像函数的精确表达式。尝试采用数值反变换技术，对本构模型简化的三单元标准线性固体进行数值反Laplace变换，以获得试件内部不同位置的应力时程曲线。对现有的固定Talbot算法进行改进：将入射波像函数分解为基本部分和延迟部分，利用固定Talbot算法对基本部分入射波作用下的波动问题求解，其他部分的解通过延迟定理得到，最终解为两部分的叠加。采用这种改进算法得到的两种不同入射波下粘弹性试件的波动问题的解与传统的基于特征线数值模拟方法得到的结果完全吻合，从而验证了新算法的高效率和高精度。在此基础上探讨了粘弹性试件的几何参数和材料本构参数对透射波波形的影响。
2010 Vol. 31 (2): 149-156 [摘要] ( 639 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 569 )
157 单排弹性空心管桩屏障对平面P波的隔离
徐平
由于桩体的长度远大于直径，因此将单排弹性空心管桩构成的非连续屏障对平面P波的隔离问题简化成二维平面问题，采用波函数展开法和Graf加法定理，根据桩-土界面处完全联结和管桩内壁完全自由的边界条件，得到了问题的理论解。引入无量纲位移和透射系数等概念，通过数值计算，分析了弹性空心管桩的壁厚、桩土模量比、管桩间距和管桩数量对屏障对平面P波隔离效果的影响，结果表明：隔离效果随着管桩壁厚和桩间距的减小而提高；隔离效果随着桩土模量比的增大而提高，但当桩土模量比大于500后，隔离效果提高不明显，此时可等价为刚性屏障；随着管桩数量的增多，最佳隔离区域在增大，最佳隔离位置在前移。为非连续屏障的隔振设计提供了理论依据。
2010 Vol. 31 (2): 157-163 [摘要] ( 613 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 509 )
164 金属互连结构的电迁移失效分析新算法
梁利华;张元祥;刘勇;陈雪凡
综合考虑了电子风、温度梯度、应力梯度和原子密度梯度四种电迁移驱动机制, 基于ANSYS软件平台和FORTRAN程序提出一种新的电迁移失效分析算法．通过ANSYS电－热－结构耦合分析获得模型的电流密度分布、温度分布和应力分布, 基于FORTRAN编写的原子密度重分布算法获得不同时刻的原子密度, 依据空洞生成和扩展失效准则进行电迁移动态空洞演化模拟并得到失效寿命．最后, SWEAT结构与CSP结构的应用算例验证了算法的精度．
2010 Vol. 31 (2): 164-172 [摘要] ( 719 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 641 )
173 屈服准则在有限元软件中实现的正确性验证
haibo wang;min wan;xiangdong wu;yu yan
2010 Vol. 31 (2): 173-180 [摘要] ( 694 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 622 )
       简报
181 具有线性介电常数的Ogden型介电弹性体的本构关系和机电稳定性
;刘立武;;
赵和锁提出应用任意的自由能函数分析介电弹性体机电耦合系统的稳定性。本文应用两个材料常数的Mooney-Rivlin弹性应变能函数分析介电弹性体稳定性行为。与之耦合成系统自由能函数的是最近提出的具有线性介电常数的电场能量密度函数。数值结果帮助深入理解介电弹性体稳定性行为和设计制造驱动器。
2010 Vol. 31 (2): 181-192 [摘要] ( 1303 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 578 )
193 铁电陶瓷微观电畴的成核率模型
刘峰
大量的实验已经证实电畴翻转是铁电材料非线性和迟滞性本构曲线的根本原因。研究者已经对铁电陶瓷的微观电畴翻转行为进行了大量详细的研究。针对描述电畴成核的物理实验结果和经典的成核率实验数据，为了建立电畴翻转体积分数的演化方程提出了反应微观电畴翻转的成核率模型。针对铁电试样电畴随机分布的情况，应用该模型对铁电陶瓷的非线性本构行为进行了研究。理论结果与实验数据的比较表明，模型能较好的描述铁电材料的非线性本构行为。同时模型所揭示的微观反转的物理本质可进一步的指导宏观唯象模型的改进。
2010 Vol. 31 (2): 193-197 [摘要] ( 622 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 558 )
198 两级敏度分析求解双弹性模量桁架结构反问题
杨海天;张晓月;何宜谦
利用光滑函数和有限元技术，建立了求解双弹性模量桁架结构正问题的数值模型，可方便推导刚度对位移、位移对弹性模量的敏度计算公式。在此基础上，提出了基于两级敏度分析求解双弹性模量桁架结构反问题的数值模型，正问题与反问题分别采用Newton-Raphson与Gauss-Newton算法进行求解，数值验证给出了令人满意的结果，并考虑了数据噪音的影响。
2010 Vol. 31 (2): 198-204 [摘要] ( 1212 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 466 )
205 非正态变量可靠性分析的鞍点线抽样方法
宋述芳;吕震宙
结合鞍点概率分布估计和传统线抽样方法的优点，提出了非正态变量可靠性分析的鞍点线抽样方法。传统的线抽样方法对非正态变量问题进行可靠性分析时需将非正态变量等价转换为标准正态变量，非正态变量向标准正态变量的非线性转换将增加响应功能函数的非线性程度，进而加大了转换后响应函数失效概率估计的难度。所提鞍点线抽样方法则无需将非正态变量转化为标准正态变量，它利用鞍点概率分布估计方法可以直接估计非正态变量空间中线性响应函数概率分布的特点，并利用线抽样方法可以将非线性功能函数的失效概率转化为一系列线性功能函数失效概率平均值进行估计的优点，实现了非正态变量空间非线性功能函数失效概率的高精度估计。鞍点线抽样方法使用前需将变量进行标准化变换，这种变换是线性的，通过对变量的标准化变换可以消除变量的量纲，从而使得标准化变量空间概率分布更具规律性。理论推导可以证明：鞍点线抽样方法在基本变量服从正态分布时将退化为传统的线抽样方法。算例验证结果表明：针对非线性功能函数的可靠性问题，鞍点线抽样方法比传统的直接鞍点估计具有更高的精度。
2010 Vol. 31 (2): 205-210 [摘要] ( 639 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 636 )
211 极分解的一类近似计算与比较
王足;兑关锁;王志乔
基于级数展开给出了极分解中右伸长张量 的级数表示，通过对级数的项的选取得到右伸长张量的不同近似表达式。针对不同级数展开表示，得到表达式最小误差的级数展开形式。进而结合一些简单实例，验证误差了近似公式的有效性。最后与黄模佳等关于计算右伸长张量 和转动张量 的近似表达式进行了比较，本文的级数展开方式得到的右伸长张量 和转动张量 的近似表达式不但简洁，而且计算精度更高、适用范围更广。
2010 Vol. 31 (2): 211-216 [摘要] ( 633 ) HTML (0 KB)  PDF   (0 KB)  ( 460 )
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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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