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徐鉴君

2006, 36(2): 161-169. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2005-146

摘要(3274)

PDF(1231)

摘要:

自20世纪中叶开始, 在生物学, 物理学, 力学, 数学的边缘领域逐渐形成了一门新兴的交叉学科------数学生物学, 它将生物系统视为一个复杂的动力学系统, 从应用数学角度进行深入研究, 其研究课题目前已远远超出人们熟知的生物力学领域. 这门学科的迅速发展正深刻地改变着古老的, 以观察、分类、实验为特征的传统生物学的面貌. 本文旨在探讨数学生物学中的一个具有重大理论与实际意义的课题方向? 植物系统生长、发育、演化动力学过程的数学、物理模型研究; 介绍近年来国内、外在这一方向的研究动态; 并说明在对此课题的研究方法上, 动力学数学模型与统计学模型以及计算机模拟的根本区别. 进而提出以植物根系生长过程的研究为突破口, 说明若将生长系统处理成一个热力学开放系统, 从不可逆过程热力学、植物细胞学与植物生理学原理出发, 结合植物内部组织的微观结构的确立, 人们有可能建立起一套合适的描述系统内部物质、能量与信号输运的控制微分方程; 再通过运用强有力的非线性科学、应用数学的方法求解所得微分方程式, 并将理论预测与实验观察结果进行比较, 人们可深入探索与更好地理解根系对土壤中的水分与营养物质吸收机制和根系生长过程中所出现的种种生物界面不稳定性现象.

曲线梁研究进展

赵跃宇, 康厚军, 冯　锐, 劳文泉

2006, 36(2): 170-186. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2004-188

摘要(2403)

PDF(1152)

摘要:
曲线梁在工程中的应用非常广泛, 但由于曲率的影响, 导致梁内弯矩和扭矩的耦合, 使得曲线梁的研究相对直梁非常复杂. 本文从4个方面较为详细地评述了近年来国内外曲线梁的研究进展情况. 从曲线梁的平衡方程、几何方程和基本微分方程出发, 概述了曲线梁静动力学的基本理论、建模及分析方法; 面内面外振动及分析方法; 非线性问题及分析方法; 特别评述了有限元单元法在曲线梁研究中的应用, 论述了各种曲梁单元的优缺点; 对复合曲线梁的发展及理论研究进行介绍; 推导了空间曲线梁非线性动力学方程; 最后提出了值得进一步研究的方向及采用的方法.

空间薄膜结构的褶皱研究进展

杜星文, 王长国, 万志敏

2006, 36(2): 187-199. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2005-028

摘要(2267)

PDF(1157)

摘要:
大型柔性薄膜结构是目前国际上十分关注的可满足多项空间任务需要的新型空间结构. 由于薄膜材料柔性且抵抗压缩应力作用的能力十分有限, 因此这些空间结构在轨时多处于带有褶皱的工作状态. 褶皱的存在会改变结构的力学性能且会影响结构表面形状, 因此开展薄膜褶皱研究对柔性结构的设计和力学性能评价等具有重要意义. 本文综述了空间薄膜结构褶皱研究的发展和现状, 重点介绍了薄膜褶皱的理论研究概况, 并讨论了其中存在的问题.根据褶皱研究的最新进展对其未来的发展趋势进行了展望.

纤维增强树脂基复合材料多轴疲劳研究进展

戚东涛, 张耀亨, 程光旭, 段权

2006, 36(2): 200-210. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2005-057

摘要(2126)

PDF(906)

摘要:
纤维增强树脂基复合材料结构在工程应用中常常承受复杂载荷的作用, 从而使材料处于多轴循环应力条件下. 为了更加合理地进行复合材料结构设计, 必须对复合材料多轴疲劳行为进行深入的研究, 建立比较理想的复合材料疲劳寿命预测模型. 首先简单回顾了复合材料单轴疲劳损伤判据及其寿命预测模型, 然后结合作者的研究结果, 总结了近年来国内外纤维增强树脂基复合材料多轴疲劳理论的研究成果, 对各种失效准则、疲劳寿命预测模型进行了较为深入的分析, 指出了它们各自的特点及其存在的问题, 并对复合材料多轴疲劳理论的研究趋势作出了展望. 最后, 对目前常用的复合材料多轴疲劳实验方法进行了总结, 并指出了各种方法的优缺点及其实验中存在的困难.

单纤维段裂试验评述

戴瑛, 嵇醒

2006, 36(2): 211-221. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2005-067

摘要(2059)

PDF(852)

摘要:
单纤维段裂试验作为复合材料界面剪切强度的一种测试方法被沿用至今.但是, 这种方法的可信度已受到一些研究者的质疑.为了明确单纤维段裂试验的问题, 本文首先对试验技术、试验结果分析等方面作了概述, 并指出: 纤维段裂的饱和状态是单纤维段裂试验的终点标志,以及临界长度是由试验得到的唯一数据, 而这二点是这种试验方法独具的特点, 同时也是这种试验方法难以克服的缺陷.在单纤维段裂试验中, 按照纤维段界面端处的局部损伤模式, 有3种界面端应力奇异性分析的问题需要予以考虑:(1)纤维断裂, 基体没有开裂, 和界面没有脱粘;(2)纤维断裂, 基体开裂, 但界面没有脱粘;(3)纤维断裂, 界面脱粘, 基体已开裂或基体未开裂.在单纤维段裂试验的界面端应力奇异性分析的基础上, 本文对单纤维段裂试验的可靠性进行了研究.结论是: 任何纤维和基体组成的复合材料的单纤维段裂试验都存在界面端应力奇异性, 这就排除了用单纤维段裂试验测定界面剪切强度的可能性.

轴流压气机机匣处理研究进展及评述

卢新根, 楚武利, 朱俊强, 王如根

2006, 36(2): 222-232. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2004-171

摘要(2597)

PDF(982)

摘要:
喘振和旋转失速裕度等稳定性问题是压气机设计者所关心的主要问题之一, 不稳定流动大多数情况下都是从压气机端部区域开始的, 如果能够延迟端部区域的失速,就能提高压气机的稳定工作范围. 在过去的30多年中,许多种型式的处理机匣结构被用于改善端部区域流动, 提高压气机的稳定工作范围. 从机匣处理的实验研究、理论分析和数值模拟3个方面对轴流压气机机匣处理的研究进行了回顾, 讨论了处理机匣内部流动机理及其对轴流压气机性能和稳定性的影响, 并指出了机匣处理研究的发展趋势.

航天器铰接结构非线性动力学特性研究进展

王巍, 于登云, 马兴瑞

2006, 36(2): 233-238. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2004-137

摘要(1793)

PDF(1045)

摘要:
航天器铰接结构非线性动力特性研究直接关系到航天器动力学模型的建立、航天器姿态控制方案的制定、有效载荷指向稳定度的保持以及部件可靠性的提高, 是航天器设计领域的研究重点之一. 首先介绍航天器铰接结构研究中发现的非线性动力学现象和对该类问题的研究思路, 然后分别对铰链非线性和高维非线性系统动力学研究的最新研究成果进行介绍, 最后对航天器铰接结构非线性动力学特性研究的发展前景进行总结.

便携式电子产品的跌落冲击响应-试验, 仿真和理论

周春燕, 余同希, 李世玮

2006, 36(2): 239-246. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2005-052

摘要(2316)

PDF(1525)

摘要:
便携式电子产品经常在相对恶劣的环境中使用, 在运输和使用时可能会跌落至地面或撞击到其他物体上. 本文概述了便携式电子产品的冲击响应和冲击防护这一新领域的研究状况. 介绍了该研究领域的工业背景和行业标准, 系统评述了相关的研究, 包括实验(跌落试验、冲击试验), 数值仿真及理论模型等方面的进展.

准脆性材料中强不连续问题的数值方法若干应用及其研究进展

杜效鹄, 段云岭

2006, 36(2): 247-264. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2004-165

摘要(2208)

PDF(2180)

摘要:
综述了模拟准脆性材料开裂过程的数值计算方法的研究进展和工程应用,比较了表征强不连续问题的显式非连续模型和隐式非连续模型的优缺点.结合混凝土粘结裂纹, 重点讨论了嵌入非连续模型,扩展有限元方法和富集有限元技术等非连续方法的构造特征和本质区别.从各种富集方法的理论完备性考察,以假定发展应变为基础的嵌入非连续方法虽然可以解决混凝土开裂过程中的应力锁死,满足内部边界的静力平衡条件以及反映开裂后的位移不连续问题,但嵌入非连续所采用的富集函数在开裂单元中并不能满足协调条件,使非连续两侧的应变不独立. 其局限性是由于富集自由度在单元的水平上引入,而以单位分解为基础的扩展有限元和富集有限元的富集函数以节点自由度的方式引入,除具有嵌入非连续的优点, 还可以有效消除嵌入非连续引起裂纹两侧应变的相互影响.文中同时指出了网格重构技术,弥散裂纹模型的局限性以及扩展有限元和富集有限元技术在构造方式上的细微差别.对于节点自由度方式引入的富集函数, 其操作困难性在文中也作了说明.

岩土介质中局部化变形研究的一些新进展

鲁晓兵, 王淑芸, 矫滨田, 王义华

2006, 36(2): 265-273. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2004-160

摘要(2116)

PDF(912)

摘要:
岩土中的剪切带产生通常是断裂和失稳的前兆, 常引起滑坡等地质灾害, 对油气或水合物等矿藏的开采容易导致压实带形成. 压实带的产生使岩土孔隙减小,颗粒破碎, 从而导致沉陷、对油气的挤压等.本文重点对剪切带的宽度和压实带的研究现状作综述, 阐述在该问题的研究上从微观观测到宏观表述的重要性. 通过分析, 认为还有如下问题值得研究: 怎样准确得出局部化变形带的宽度和方向?局部化变形带形成后孔隙水和油气的渗流会发生什么变化?颗粒层次的微结构特性是通过什么方式影响宏观表现的等等.

细胞骨架生物力学进展

张全有, 陈维毅, 吴文周

2006, 36(2): 274-285. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2005-140

摘要(2465)

PDF(1638)

摘要:
细胞骨架力学作为力学细胞生物学的一个新兴领域, 其研究方法突破传统细胞力学思想, 不再把活细胞简化为皮质膜包着的弹性、黏性或黏弹性连续介质体, 而是基于在细胞变形和功能中发挥重要作用的细胞骨架离散网络结构, 在微/纳米尺度建立一种集细胞形态和功能于一体的离散网络结构. 这种细胞骨架模型作为细胞变形和生化事件调控的纽带, 能从分子层次上阐述细胞运动、能量转换、信息传递、基因表达等重大生命活动的潜在机制,同时也能解释生物大分子间相互作用、受体/配体特异性相互作用、大分子自装配、细胞及分子层次的力学-化学耦合, 为定量研究细胞-亚细胞-生物大分子等在多种力学刺激下的响应建立了良好的平台, 对于理解生物模式形成、生物复杂性以及解决重大生物学难题具有深远意义. 本文基于细胞骨架三维离散网络结构特点及其生物学背景, 从生物力学角度详细阐述近几年国际上流行的细胞骨架模型理论分析和研究成果的最新进展.

工业装备结构分析国家重点实验室

武金瑛

2006, 36(2): 314-316. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2006-072

摘要(1926)

PDF(722)

摘要:

固体的统计细观力学---连接多个耦合的时空尺度

汪海英, 夏蒙棼, 柯孚久, 白以龙

2006, 36(2): 286-305. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2006-060

摘要(2114)

PDF(1235)

摘要:
从固体力学所面临的新的挑战------多物理、多尺度耦合及其现状的描述开始, 以层裂过程为例, 说明了这些多尺度非平衡问题的基本困难在于, 在固体中不同尺度上有不同的微结构层次及不同的演化物理和速率. 接下来, 概述了一些针对这一困难的独特的思路及其成果. 第3部分强调了一些统计平均方法的范式, 以及处理包含多个时间和空间尺度的问题的新思路, 特别是非平衡损伤演化导致宏观失效的问题. 在第4部分, 简要评述了一些连接多个空间和时间尺度的细观力学框架, 如位错理论, 物理细观力学, Weibull理论, 随机理论等, 并且阐述了其中蕴含的跨尺度耦合的机理. 然后, 在第5部分, 回到了描述损伤演化过程的框架, 也就是统计细观损伤力学以及它的跨尺度封闭近似. 基于这些跨尺度框架, 在第6部分, 对控制跨尺度耦合的可能机理进行了评述和比较. 由于对失效时灾变的洞察与跨尺度强耦合紧密相关, 一些非平衡和强相互作用的新概念在第7部分进行了讨论. 最后, 以一个简短的总结和一些建议结束.

2006年度力学科学处基金项目受理情况

孟庆国, 詹世革, 刘青泉

2006, 36(2): 306-306. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2006-065

摘要(1258)

PDF(691)

摘要:

中国科学院力学研究所2005年科研技工作回顾

黄晨光

2006, 36(2): 307-309. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2006-066

摘要(1215)

PDF(724)

摘要:

煤燃烧国家重点实验室

范伶俐, 柳朝晖

2006, 36(2): 310-311. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2006-064

摘要(1246)

PDF(724)

摘要:

振动、冲击、噪声国家重点实验室的研究进展及展望

孟光

2006, 36(2): 312-313. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2006-058

摘要(1222)

PDF(810)

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《应用力学评论》2005年第58卷综述评论文章目录

力学进展编辑部

2006, 36(2): 317-318. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2006-080

摘要(1093)

PDF(574)

摘要:

《流体力学年鉴》2006年第38卷目录

力学进展编辑部

2006, 36(2): 319-320. doi: 10.6052/1000-0992-2006-2-J2006-081

摘要(1133)

PDF(590)

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