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2016年 37卷 6期
刊出日期：2016-12-28
综述
研究论文
研究简报
 
       综述
477 重型燃气轮机高温透平叶片热障涂层系统中的应力和裂纹问题研究进展
王铁军
燃气轮机是清洁高效火电能源系统的核心动力装备之一，是关乎国家能源安全和国防安全的战略高技术，是国家重大装备制造水平的标志，被誉为制造业王冠上的明珠。透平前燃气温度代表了燃气轮机的技术水平，人们一直在不断地追求燃气温度的提高。目前，国际最先进的重型燃气轮机的透平前燃气温度已达1600?C，未来还将向1700?C及以上发展。这种极端高温服役环境对高温透平叶片的设计和制造提出了严峻挑战，热障涂层（TBC）技术是解决这一问题的核心技术之一，在燃气轮机发展进程中发挥了重要作用，它不仅具有热障效果，而且还能防止氧化、腐蚀、外来物冲蚀等对叶片造成的损伤。因此，深入研究TBC的失效机理及其影响因素，对TBC的设计、制备及强度评价具有重要意义，对燃气轮机的安全服役具有重要作用。本文拟介绍重型燃气轮机高温透平叶片TBC系统中应力和裂纹问题的国内外最新研究进展，涉及理论、实验和数值分析几个方面。主要内容包括：TBC制备过程中的热应力，热生长氧化物（TGO）及其诱发的生长应力，TBC中的表面裂纹、界面裂纹及表界面裂纹间的竞争，TBC双轴强度评价方法，先进层级TBC中的表面和界面裂纹及其竞争，表面环境沉积物（CMAS）渗入诱发的涂层脱粘行为，陶瓷层烧结及其对TBC开裂的影响等。
2016 Vol. 37 (6): 477-517 [摘要] ( 1281 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 384 )
518 剪切增稠液的力学性能与机理
陈潜 何倩云 刘梅 宣守虎 龚兴龙
剪切增稠液（shear thickening fluids，STFs）是一种将纳米或者微米尺度的颗粒分散到极性介质中，形成的浓缩颗粒悬浮液。由于在外力的作用下，其力学性能会表现出快速、显著、可逆的变化，并且具有优异的能量吸收能力，因此在减振吸振、个体防护、抗冲击等领域有着重要的应用前景。本文首先介绍了高性能STF的研制，分析了STF在不同外加载荷下的力学行为；然后从实验和理论等方面讨论了STF机理的研究现状；最后总结了关于STF的实际应用并对这类材料的发展进行展望。
2016 Vol. 37 (6): 518-537 [摘要] ( 517 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 375 )
       研究论文
538 考虑稳定性约束的五零能模式材料结构设计方法研究
和帅 王晓明 梅玉林
五零能模式材料是一种声学超材料，虽然它一般采用固体材料设计，并且单胞常应用微桁架构型，但理论上这种材料设计的结构是不稳定的。本文从分析设计结构整体出发，探讨一种通过施加预载荷，确保五零能模式材料结构稳定性的方法，并给出了保证结构稳定性的充分条件，且应用典型的五零能模式材料单胞构型加以验证。同时，为方便提出的稳定性条件在设计过程中的实施，将五零能模式材料结构的设计过程描述为五零能模式材料的变换过程，采用结构尺寸优化模型来描述。当材料单胞为微桁架构型时，这一结构尺寸优化模型简单，结构稳定性约束和五零能模式材料性质约束均为线性约束。
2016 Vol. 37 (6): 538-552 [摘要] ( 218 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 368 )
       研究简报
553 跳车冲击力作用下车桥耦合动力学数值分析
樊建平
考虑到传统的Hertz弹簧模型进行车桥耦合动力学分析存在诸多问题，本文基于简单的车桥耦合模型，导出了车桥耦合与非耦合动力学方程。考虑轨道周期和随机不平顺情况，车辆在不平顺轨道曲线上运行时，当离心力大于车辆自重时，自动确定车辆的起跳时间和起跳高度。起跳后的车辆在重力作用下，将重新回到梁上，同时对梁有一冲击作用力。文章假设了此冲击力的作用规律，并由有限元模拟确定冲击力系数。通过自编程序，对单轴行车简支梁进行了数值计算。数值分析结果表明，考虑跳车冲击力的动力模型能够更加精准地反应车桥耦合振动特征，且本模型首次给出了跳车高度。考虑轨道具有相同幅值的周期不平顺和随机不平顺时，轨道随机不平顺将导致桥梁，尤其是车辆的响应更大，舒适性更差或结构更危险，在车桥耦合动力学分析中应重点关注。
2016 Vol. 37 (6): 553-558 [摘要] ( 317 ) HTML (1 KB)  PDF   (0 KB)  ( 339 )
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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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