塑性成形准确度与力学关系的研究

本文对于物体发生塑性变形时,力学状态和形变状态的特性关系进行了研究,并导出了以比值v_σ表征的塑性变形物理方程,广义虎克定律以及主应力的表达式,并绘制了力学简图,简图直接反映了主应力、主应变及弹性主应变的数值(比例)关系,展示了具有不同球张量的应力状态引起弹性变形变化的规律,最后,举例说明了在生产中,根据尺寸精度的要求,如何计算和选择应力状态、实现精度控制.     

黏弹性半空间体内部作用水平力时的理论分析

研究假定半无限体为线性黏弹性介质,土体在内部水平集中力作用下的应力球张量和应变球张量之间符合弹性关系,而应力偏张量和应变偏张量之间符合三参数固体黏弹性应力应变关系.利用半空间体内部受水平向集中力的Mindlin弹性理论解,根据弹性--弹黏性相应原理,系统推导了水平集中力作用在半无限体内部时的应力与位移分量的黏弹性解.通过对应力与位移分量在拉氏域内的解答进行Laplace逆变换,给出了应力与位移分量的时域解.作为黏弹性解答的应用,基于上述解答给出了水平向均布荷栽下作用在半空间体内部时的黏弹性位移计算公式,并编制了便于工程应用的计算程序.结果验证与深埋锚板的算例分析表明,本文的理论解答对实际工程具有一定的理论及应用价值.     

基于弹性解的结构弹塑性应力分析方法

以弹塑性力学的模型理论和塑性力学形变理论为基础，提出了一个由试验或计算获得的弹性解，按原型材料的广义应力与广义应变关系曲线，以及塑性力学伊留申理论，将弹性解转换为相应结构中的弹塑性应力解的分析方法。实验结果表明，本方法是正确、可行的。     

航空有机玻璃高阶弹性常数超声测定

从有限变形弹性动力学理论出发,认为超声在经历初始静态形变的各向同性弹性体中的传播是叠加在有限变形上的微小扰动,假设应变是应力的三次函数,导出以材料高阶弹性柔度系数为参数的超声纵波传播速度与初始应力关系式,针对YB-3航空有机玻璃试件,通过一组应力-速度测量数据,利用非线性最小二乘法优化方法确定了该材料的前四阶弹性柔度系数,并对实验及模拟计算结果进行了讨论。     

超高强度钢单轴拉伸下形变与断裂过程的研究

1.引言单轴拉伸试验是材料基础力学试验之一,研究它的形变与断裂过程,历来受到人们的重视。关于超高强度钢单轴拉伸的形变规律,一般来说,当外加负荷较小时,材料处在弹性阶段,这时试样形状为圆柱体,应力与应变服从虎克定律。随外加负荷增加,材料进入塑性状态。从屈服至最大负荷这一段,试样仍保持为圆柱体,应力与应变关系服从二段幂乘硬化律。从最大负荷到断裂这一段,试样发生了局部变形,即所谓颈缩现象,     

地应力与地应变的定向测量

测量地表或地壳上层岩石中的应力和应变,工程界常用弹性力学平面问题原理,先实测平面内三个方向上的某种几何量或物理量,然后从力学公式算出平面内主应力或主应变的大小和方向,再用应力或应变分析公式计算平面内任一方向上的应力或应变.许多实际工作往往要求我们着重了解某一指定方向上的应力或应变,随时监视它们的变化.此时若仍用上述算法,是绕道的. ...     

非线弹性平面杆系的应力应变分析

以指数函数近似表示非线弹性材料的应力-应变关系, 推导出了非线弹性材料平面杆系结构应力应变计算的普遍表达式, 编制了通用程序, 使这一类问题有了一个通用的解题方法.     

压杆/试样表面接触变形对SHPB实验应变测量的影响

采用SHPB（split Hopkinson pressure bar）实验技术测量了3种不同尺寸纯铁试样的动态压缩应力应变关系,根据实验结果提出一个经验模型,定量分析了SHPB实验中压杆/试样表面接触变形对应变测量的影响。分析表明,在轴向应力平衡条件下,表面的接触变形对弹性段的应变测量影响显著;对塑性段应变测量的影响与试样的强化模量和长度相关,当试样强化模量较大而长度较小时,这种影响将不可忽略,可根据影响量的经验分析模型对应变进行修正。     

混凝土单轴受拉的非局部本构模型

混凝土受拉本构行为存在很强的局部软化现象,使得单轴受拉试验无法给出应力-应变关系,而只能给出应力-位移关系。本文根据内变量理论和等效应变假设建立了基于真实应变的混凝土单轴受力本构方程,并根据Weibull分布可以描述混凝土等脆性材料断裂过程的试验现象,建立了关于弹性应变的损伤演化规律。然后,通过假设平均应变与真实弹性应变的函数关系,在应力-平均应变的本构关系中采用平均弹性应变以描述其非局部行为,而在材料的损伤演化规律中采用真实弹性应变以描述其局部行为,由此建立了单轴受拉荷载条件下的非局部本构模型。最后,对一个单调受拉试验和一个反复受拉试验的仿真结果表明所提出的非局部本构模型可以准确地模拟试验结果。     

三七黄铜的塑性应力应变关系

本文分析了扭矩和內压复合加載下的黄铜薄管試驗結果。試驗变形范圍屬小彈塑性。加載方式包括簡單加載,应力分量无一减少的复杂加載,以及“中性变載”。分析对象包括应力与应变主軸方向間的关系,应力与应变Lode参数间的关系以及硬化特性曲綫的建立。試驗結果示出:在各种加載方式中,应力应变关系都大致符合流动理論。而在应力分量无一减少的复杂加載中,形变理論也能大約适用。但在“中性变載”中,形变理論的各項基本假定与实验数据有显著差异,因而不能适用。对于“中性变載”,滑移理論所預測的应变数值也与实驗数据有較显著的不符。試驗結果并示出:应力应变关系对复杂加載的敏感性似与变形的塑性程度有关:塑性程度愈大时,复杂加載下的实际应力应变关系对形变理論中各項基本假定的偏差似也愈大。     

Combustion in engineering

This is a theoretical study of the diffusive deposition of nucleated fog droplets on a low-pressure steam turbine blade operating between terminal conditions 0.23 bar, 3% wetness and 0.10 bar. Nucleation is assumed to occur at the nozzle passage entrance and fog droplets in the diameter range 0.01–1.00 μm invade both boundary layers in addition to the free stream. Droplets in the boundary layers are subject to diffusion and deposition. If the blade surface temperature is raised by internal heating, the droplets are also subject concurrently to thermophoresis and phase change. The boundary layers were divided into equal cells of size 4 mm flow-wise x 5 μm height-wise and the effects of the coupled phenomena were traced, using a comprehensive computer program, for the complete fluid transit for blade temperatures of 66–85°C. Calculations show that deposition can be inhibited by a modest degree of heating which for 1.0 μm drops is approximately 3 kW per m of blade length.     

Birefringent-fluid-flow method in engineering

The theories of the birefringent flow are reviewed. The development of the experimental techniques, the search for suitable birefringent fluids, and the application of the method to various engineering problems are presented. The special scattered-light polariscope for the three-dimensional birefringent flow and the research to establish the three-dimensional flow-optic law are discussed. A few examples of three-dimensional flow through straight channels with various cross sections are given.     

Crisis in engineering education

Experimental Techniques -     

Biomechanics in cartilage tissue engineering

关节软骨是关节表面具有弹性的承重组织, 其结构复杂, 由固体相和液体相组成. 固体相包括胶原纤维、蛋白多糖等, 属纤维增强型复合结构; 液体相包括水、电解质等.关节软骨提供了一个低磨损和低摩擦的光滑界面, 起缓冲振动和传递载荷等支撑作用. 由于膝关节承受的运动量大、应力高, 关节软骨损伤在临床上较为常见. 但软骨内没有血管, 代谢缓慢, 其损伤后难以实现自我修复. 组织工程从理论上建立了一种治疗软骨缺损的理想方法, 但尚未成为临床上常规的治疗选择. 如何获得结构和功能相匹配, 同时适用于临床治疗的工程软骨, 至今仍是亟需解决的问题.在体外构建功能化工程软骨, 关键在于运用生物反应器对组织施加合适的力学载荷: 首先保证工程软骨复合体内信号分子、营养和废物的有效运输; 其次对支架内种子细胞产生特定的力学刺激; 同时促进细胞外基质结构与功能的适应性发展.本文对力学载荷在软骨组织工程构建中的应用进展加以综述: 按照作用于组织层面的力学载荷传递所需的介质属性, 将其分为液体介导、固体介导和其他媒质介导三种类型, 重点关注不同载荷对工程软骨功能化构建的作用和效果; 分析讨论软骨组织工程构建中存在的关键生物力学问题; 总结和展望软骨组织工程未来的发展趋势.软骨组织工程体外培养需要考虑力学载荷和生化刺激的耦合作用; 在合适的生化条件下进行滚动、滑动和压缩复合加载, 将有利于工程软骨的体外功能化构建.     

加强实验教学以培养学生的工程素质

对基础力学实验教学进行改革，通过增设工程模拟实验和转化工程课题为实验项目等措施，培养学生的工程意识和工程概念，增强学生的动手能力和解决问题的能力，达到对学生的知识、能力和品质的综合培养，收到很好的效果．     

实际工程中的流体力学

 为更好地学习流体力学，在总结流体力学学习方法的基础上，运用流体力学基本 原理，解释了气象预报、灾害的防治、神州六号载人飞船升空、三峡工程、南水北调工程、 西气东输等实际工程和案例中解决问题的方法和分析问题的思路，对学习流体力学具有一 定的指导意义.     

浅谈复合型工程力学专业人才的培养

作为一名一线的力学教学科研人员, 通过自身的教学体会及深入相关行业了解和调研, 结合 实际情况, 客观地提出当前工程力学专业人才培养中存在的问题, 并思考当前高校工程力学 专业人才培养中需要做出的改革.