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2016年 37卷 4期
刊出日期：2016-08-28
综述
研究论文
研究简报
 
       综述
291 表面黏附及表面输运的最新研究进展
陈少华
表面黏附及表面输运作为典型的材料表面行为，已成为表面力学关注的重要课题及学科前沿，揭示该类表面效应的形成机制及其影响因素，对微纳米器件、微纳米传感器、微纳米传输、智能材料表面等创新设计具有重要的指导意义。本文针对表面黏附及表面输运两种典型的表面力学行为，综述了国内外在该方面的最新研究进展，主要介绍了作者课题组在该方面的最新工作及取得的成果，最后针对该方面研究提出未来工作展望。
2016 Vol. 37 (4): 291-311 [摘要] ( 347 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 593 )
312 金属非晶的强度和变形特性
雷现奇 魏宇杰
金属非晶发展至今已有多种体系并可实现厘米量级的块体制备，其各种性能也都有了广泛的研究。本文主要介绍金属非晶的单轴拉伸、单轴压缩、微柱压缩、薄板弯曲、拉伸-扭转等物理力学特性及关于其变形的理论分析。文章涵盖了金属非晶的以下一些力学特性：金属非晶的弹性模量和其溶剂金属的相近性―金属非晶通常具有2% 左右的弹性应变极限，对应着GPa量级的高失效强度；金属非晶单轴拉伸、压缩时的宏观塑性特征及塑性变形的典型机制；金属非晶微观上的短程与中程原子团簇结构特点及其与非晶塑性的关联；金属非晶塑性屈服与静水压力的相关性，拉扭组合时呈现的螺旋断口特征，以及Mohr-Coulomb本构模型对这些屈服特征的适用性。最后，作者也介绍了金属非晶塑性变形的微观物理模型及连续介质力学本构，以及金属非晶的断裂与疲劳特性。
2016 Vol. 37 (4): 312-339 [摘要] ( 617 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 1130 )
       研究论文
340 包含主应力方向效应的Hosford正交材料屈服函数
杨凤 黄模佳 张雷 刘军
对于描述正交金属板材屈服和塑性变形行为而言，Hosford比Hill屈服函数更具有适应性。但Hosford屈服函数要求三个主应力方向与板材的轧制方向（RD）、横向（TD）和法向（ND）一致，导致其使用不便。因此本文引入方向函数，将方向函数泰勒展开到方向的六次项，提出新的包含主应力方向效应的广义Hosford正交金属材料屈服函数。当时n=2，广义Hosford屈服函数可退化成Hill屈服函数。实验证明，利用包含主应力方向效应的Hosford正交材料屈服函数计算出的值、值和屈服应力与实验结果都高度吻合。此屈服函数包含11个参数，形式较简便，更具一般性，为研究金属材料的力学性能奠定了理论基础。
2016 Vol. 37 (4): 340-347 [摘要] ( 390 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 436 )
348 冻融循环和干湿循环作用下砂岩断裂韧度及其与强度特征相关性的试验研究
韩铁林 师俊平 陈蕴生
以三峡库区岸边坡消落带的典型砂岩为研究对象，针对其实际的赋存环境设计了干湿循环和冻融循环2种试验方案，分别研究了2种试验方案过程中砂岩试样的力学特征，分析了浸泡在不同化学溶液中的砂岩试样经历不同循环次数后各力学参数的变化规律。试验结果表明：干湿循环和冻融循环作用下砂岩试样具有明显的“弱化”趋势，其断裂韧度、抗压强度和抗拉强度劣化趋势基本一致，但试样各力学参数劣化程度却存在差异。其中，断裂韧度KIC的劣化程度最大，抗拉强度次之，抗压强度最小。干湿循环和冻融循环作用过程中砂岩试样各力学参数的劣化程度均非常显著，该现象说明在模拟库岸边坡消落带岩体遭受化学溶液作用时，干湿循环和冻融循环作用均是不可能忽视的影响因素。但比较而言，在冻融循环作用下砂岩试样各力学参数劣化程度更加显著。不同的化学溶液对砂岩试样力学特征的损伤劣化程度的影响有所不同，酸性化学溶液加剧了砂岩的劣化程度，而SO42-离子对砂岩劣化的影响大于HCO3-离子的。
2016 Vol. 37 (4): 348-359 [摘要] ( 436 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 646 )
360 基于三维细观力学模型的开孔泡沫弹性性能预测
范志庚 陈常青 胡文军 万强
泡沫材料的宏观力学性能主要取决于基体材料的力学特性及其微细观结构特征，基于细观力学模型的分析方法是泡沫材料力学性能研究的重要途径。文中基于Matlab语言和Abaqus软件构建了描述中等孔隙率开孔弹性泡沫材料微结构特征的三维随机分布球形泡孔模型，并采用有限元方法对弹性泡沫压缩变形进行了模拟，并计算给出了不同孔隙率弹性泡沫材料弹性模量、剪切模量、体积模量以及泊松比的分布，建立了相应的唯象表达式。与理论模型及测试结果的比较表明，本文基于三维随机泡孔模型模拟结果构建的唯象表达式能够对弹性泡沫材料的弹性力学性能给出很好的预测。
2016 Vol. 37 (4): 360-367 [摘要] ( 370 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 501 )
       研究简报
368 石英砂岩冻融完整性损失研究
闻磊
Mutluturk等提出的衰变函数模型能较好分析岩石冻融循环作用下的完整性损失问题，将CT扫描成果引入到该衰变函数模型中，推导出了采用CT数和X射线吸收系数表示的岩石完整性损失关系式。对取自西藏不同钻孔的石英砂岩岩样进行温度区间为-20℃～20℃的冻融循环试验，通过劈裂试验得到不同冻融次数岩石的抗拉强度，对不同冻融次数岩样断面进行CT扫描，利用冻融衰变函数模型从微观和宏观角度分析石英砂岩冻融完整性损失。研究结果表明，不同钻孔石英砂岩有较大差别的冻融耐久性，相比4-1钻孔，钻孔17-1石英砂岩完整性损失较大，抗冻融风化能力较差；岩样冻融过程中X射线吸收系数的微观变化与抗拉强度的宏观变化趋势基本一致；CT数和X射线吸收系数表示的岩石冻融衰变模型本质上是孔隙率的函数，利用该模型能够较方便的分析岩石冻融完整性损失。
2016 Vol. 37 (4): 368-378 [摘要] ( 430 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 532 )
379 考虑土体损伤的挤土效应计算探讨
徐安全
摘 要：圆孔扩张理论应用于静压桩沉桩、搅拌桩成桩过程周围土体的应力和变形分析，取得了一定的成果，但其理论分析结果和实验结果仍存在一定的偏差，主要原因在于理论推导时未考虑桩周一定范围内的土体受施工因素影响而产生的损伤。为更有效地发挥圆孔扩张理论在指导桩基施工中的作用，本文通过构造桩周土体粘聚力变化的表达式来考虑施工造成的土体损伤，基于连续介质力学的原理，依据边界条件确定了表达式中的土体损伤因子，得到了能够反映造成土体损伤主要因素的土体粘聚力变化表达式。基于圆孔扩张理论，并引入土体损伤因子，通过平衡微分方程的迭代计算，分析了成桩过程中的土体塑性区半径及应力分布，发现考虑土体损伤时，塑性区范围相对较大且应力的变化会相对较缓。通过不考虑损伤和考虑损伤的分析结果与既有理论的计算结果对比分析，表明本文提出的考虑土体损伤的分析方法简单合理，为精细化分析桩基施工对地基的影响提供了新方法。
2016 Vol. 37 (4): 379-386 [摘要] ( 336 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 535 )
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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
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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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