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2015年 36卷 3期
刊出日期：2015-06-28
论文
简报
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       论文
185 扩展的Hellinger-Reissner原理及特殊层合杂交应力元
田宗漱 杨庆平 王安平
建立了一种非匀质材料新的、扩展的Hellinger-Reissner原理，发展了当一个单元域划分为不同材料特性子域、其元内应力场沿子域表面不连续、且位移场在子域表面也急剧变化时，一个非匀质有限元刚度列式便利方法。这种列式亦可用于对每层横向剪应变均独立处置的厚层板。基于此变分原理建立了新的具有一个无外力圆柱表面的层合杂交应力元，单元各层独立假定的应力场通过以自然坐标表示的非协调位移为权函数使齐次平衡方程变分满足的理性方法及严格满足给定圆柱面上无外力条件得到，位移场在元间及层间连续条件则分别通过Lagrange乘子进行了松弛。数值算例表明：这类新型元可有效地分析具有多类圆柱形槽孔的厚、中厚及薄层板自由孔边应力分布。
2015 Vol. 36 (3): 185-196 [摘要] ( 344 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 450 )
197 基于粘聚力理论的CFRP加固钢板剥离机理研究
伍希志
碳纤维增强复合材料（CFRP）加固钢板时，CFRP端部往往会发生剥离破坏而导致失效，文中重点研究了CFRP加固钢板的机理。首先根据粘聚力理论建立了CFRP加固钢板的有限元模型；然后对CFRP加固钢板进行了静态拉伸试验研究，并利用试验数据验证了有限元模型；最后基于有限元模型对CFRP剥离破坏进行了机理研究。分析结果表明：采用粘聚力理论建立的有限元模型可以准确模拟胶层剥离机理；胶层剪应力是胶层剥离破坏主要因素，整个过程经历了弹性变形、胶层软化和胶层剥离三个阶段；胶层剥离破坏从CFRP端部开始，逐渐向中间发展，最终导致胶层完全失效。
2015 Vol. 36 (3): 197-203 [摘要] ( 282 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 543 )
204 功能梯度变曲率曲梁的几何非线性模型及其数值解
万泽青 李世荣
基于弹性曲梁平面问题的精确几何非线性理论，建立了功能梯度变曲率曲梁在机械和热载荷共同作用下的无量纲控制方程和边界条件，其中基本未知量均被表示为变形前的轴线坐标的函数。以椭圆弧曲梁为例，采用打靶法求解非线性常微分方程的两点边值问题，获得了两端固定功能梯度椭圆弧曲梁在横向非均匀升温下的热弯曲变形数值解，分析了材料梯度指数、温度参数、结构几何参数等对曲梁受力及变形的影响。
2015 Vol. 36 (3): 204-214 [摘要] ( 232 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 597 )
215 基于辛弹性力学方法的中厚板板形翘曲行为分析
戴杰涛 李烈军 张祖江
针对中厚板轧制过程中经常出现的头/尾部翘曲问题，在进行有限元分析的基础上，指出出现这种翘曲问题的主要原因是由于在轧制过程中上下表面的延伸不一致。为了进一步分析其延伸差与翘曲量大小的关系，本文将辛弹性力学方法引入到板形翘曲计算中，将翘曲计算问题这个给定初应变的三维弹性变形问题转化为一个给定初应力和边界条件的平面应变问题，并应用辛弹性力学方法对中厚板钢板的头尾部板形翘曲的力学产生机理进行了解析研究，获得了中厚板钢板产生头尾部翘曲的完备的应力场、位移场表达式，建立了中厚板翘曲高度和厚度方向上延伸差的解析关系，为翘曲控制提供了理论指导。在此基础上，根据上述理论对现场产生的翘曲问题进行了分析，找出了其翘曲产生的原因，提出了工艺改进措施，取得了显著的应用效果。
2015 Vol. 36 (3): 215-222 [摘要] ( 243 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 611 )
223 流变简单材料力学性能主曲线的构建新方法
刘秀 罗文波 李明
提出一种新的构建流变简单材料力学性能主曲线的移位方法，该方法以移位曲线与参考曲线围成的交叠区域的“面积”为判定要素，推导出移位因子的计算公式. 公式形式简单、易于计算；公式所涉及的参量均来自实验数据自身，不用进行插值即可求得移位因子, 且得到的移位因子具有唯一性，避免了手动移位主观判断的不确定性及数值移位方法因拟合带来的误差问题. 由于推导过程是一种数学计算的过程，因此，只要材料满足流变简单性，则该移位公式均能适用. 此外，在构建主曲线时，首次考虑了含有明显峰值的实验曲线的移位情况，使所提出的方法具有更强的适用性. 最后，以构建炭黑填充橡胶的动态力学性能主曲线的实例验证了该方法的有效性.
2015 Vol. 36 (3): 223-232 [摘要] ( 219 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 534 )
233 混凝土三维参数化骨料模型的创建方法
宋来忠 周斌 彭刚 姜袁
在混凝土细观结构试件的模拟中，为了降低骨料之间的相互排斥性，缩小骨料之间的空隙、提高骨料的含量、加快试件的创建速度，提出混凝土三维参数化骨料模型的创建方法。该方法充分利用骨料的参数方程，给出了骨料内外的判别方法，以及点到骨料的距离的快速计算方法和误差估计，可以有效地控制骨料之间的空隙，从而提高试件中骨料的含量。实验表明这是一个有效的方法，可以按二级配生成含不规则骨料体积达55%以上的试件，完全达到了实际混凝土的骨料含量要求，为对混凝土进行细观力学分析提供了创建数值模型的方法。
2015 Vol. 36 (3): 233-243 [摘要] ( 225 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 463 )
243 闭孔泡沫铝的塑性泊松比
张乐 张健 赵桂平
在表征闭孔泡沫铝的力学性能中，塑性泊松比是较为重要的参数之一。本文应用Kelvin十四面体模型构建出不同相对密度的闭孔泡沫铝三维细观模型并采用LS-DYNA对所得细观模型进行单轴准静态压缩计算。数值模拟分析发现，随着轴向应变的增加，泡沫铝泊松比-轴向应变曲线呈倒S形，存在峰值和极小值，曲线变化规律与泡沫铝胞孔的变形有密切关系。根据泊松比-轴向应变曲线与胞孔变形之间的关系，给出了平均塑性泊松比的定义。计算结果显示，随着相对密度的提高，闭孔泡沫铝的平均塑性泊松比增大。当闭孔泡沫铝的相对密度低于0.1时，其平均塑性泊松比接近于零，计算中可以忽略；当闭孔泡沫铝相对密 度大于0.1时，其平均塑性泊松比随相对密度的增加而呈线性从0.17增加到0.5
2015 Vol. 36 (3): 243-250 [摘要] ( 634 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 724 )
251 分形表面形貌对应力集中系数的影响
程正坤 廖日东 李玉婷 孙德林
提出了复杂表面形貌有限元建模的新方法，依据线弹性力学计算了分形W-M函数构造的表面形貌在不同测量尺度下的应力集中系数，分析了分形参数及轮廓谱矩参数与应力集中系数之间的关系。结果表明表面形貌对应力集中系数的影响与轮廓仪器分辨率密切相关，轮廓二阶谱矩能够反映表面形貌的应力集中程度，在分析表面形貌对结构疲劳特性的影响时需界定表面形貌的截止频率。
2015 Vol. 36 (3): 251-257 [摘要] ( 250 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 533 )
       简报
258 弹性波作用下压电体摩擦接触界面滑移特性分析
路桂华 赵曼 刘立华
弹性波与压电体摩擦接触界面相互作用会引起界面滑移或分离，滑移和分离位置的分布与外加压力、剪力、电场及入射波的条件有关。应用Fourier分析及matlab软件给出了滑移范围的解，给出了粘着、滑移或分离的判定条件，通过算例分析了滑移和分离出现的影响因素和条件，为工程应用提供了理论依据。
2015 Vol. 36 (3): 258-263 [摘要] ( 390 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 558 )
264 地震反应分析中Caughey阻尼系数的优化解
潘旦光
传统方法建立Caughey阻尼矩阵时，存在选择多个合理参考频率及避免负模态阻尼比的问题。为此，基于地震反应谱分析，以结构的峰值位移误差最小为优化目标，将模态阻尼比大于零为约束条件，提出了优化Caughey阻尼系数的约束二次规划方法。然后，以一个直径90米，高15米的穹顶结构为例，讨论说明当结构的显著贡献模态多且不同动力反应相关显著贡献模态的频率有巨大差异时，采用Caughey阻尼矩阵的必要性。同时，分析比较了传统方法和优化方法对结构地震反应误差的影响。计算结果表明：传统方法选择的参考频率忽略了不同模态对动力反应贡献的差别，动力反应的计算误差无法有效控制；优化方法可使显著贡献模态的阻尼比合理，因此，对于4阶以上Caughey级数，优化方法的计算误差都小于传统方法。
2015 Vol. 36 (3): 264-276 [摘要] ( 403 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 2232 )
  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）
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