固体力学发展与重大工程应用专题序

作为力学的分支学科之一,固体力学一直伴随着工程技术的进步而发展;同时,固体力学理论和方法的发展为工程建设提供了重要保障并促进了技术创新。近年来,我国的重大工程建设以前所未有的态势蓬勃发展,包括高层建筑、江河大坝、大型隧道、大型桥梁、高速公路、高速铁路和海洋平台等等。这类重大工程的结构动力响应及其承载容限是必须要给予解答的基本问题。随着工程结构的大型化（如更高的高层建筑、更大的桥梁跨度和更大的隧道截面等）、复杂化（如多种环境因素耦合的载荷作用等）和受载动力的高速化（如更快的车行速度等）,大型结构工程的设计和建设不断解决了新的科技问题,同时也不断面临新问题的挑战。作为以刊登评述文章为主的期刊,《力学进展》特别关注力学在重大工程中可能发挥的引导作用。不久前,《力学进展》编委会讨论议定：以“固体力学发展与重大工程应用”为专题,邀请这方面有造诣的专家撰写相关的评述文章。在本期里,我们先选登《高速铁路工程中若干典型力学问题》,《轻质夹层材料的制备和振动声学性能》和《爆炸与冲击动力学若干问题的研究进展》等3篇文章,以后我们将再陆续刊登这方面的文章。 我们期望,本专题以及《力学进展》的相关文章,能够给读者提供反映相关重大工程与固体力学研究耦合互动的新进展,并起到促进我国重大工程建设发展的作用。这亦是《力学进展》的重要宗旨之一。     

弹塑性梁在轴向应力波下的动态屈曲

本文考虑轴向应力波效应,利用分叉理论研究各种支承半无限长弹塑性梁的动态屈曲问题。在轴向阶梯载荷和脉冲载荷冲击下得到了梁的临界屈曲载荷及初始屈曲模态。其结果与实验现象相一致。同时也为研究结构动态屈曲问题提供了有效途径。     

刚架结构中瞬态波的传播

在改进回传矩阵法的基础上 ,引入节点质量阻尼模型 ,结合射线展开技术 ,研究刚架结构中的弹性瞬态波的传播。根据分析结果可以看出 ,节点质量对弹性波的传播影响不大 ,节点阻尼对弹性波的传播影响很大。如果选取合适的节点 ,就可以阻碍波在结构局部中的传播 ,达到结构局部控制的目的。刚架结构中的弹性瞬态波的传播 ,可以对大型刚架结构的无损检测提供一定的帮助。     

有限长圆柱壳中轴对称弹性瞬态波

有限长的计及剪切变形和转动惯性的弹性圆柱壳的轴对称运动方程经过Laplace变换后转化为一组相空间中的方程。对该方程组作了一些适当的处理后,应用广义射线法,得到了相空间中位移和内力的射线法表达式。采用快速Fourier变换作Laplacl逆变换,即可得到圆柱壳受轴对称冲击载荷时的弹性瞬态波解。     

含参数的非线性方程组的数值解法

本文对含参数λ的非线性方程组f(α,λ)=O提出了在位移-载荷空间R~n+1中以弧长为参数追踪解曲线c(s)的弧长增量法,并统一地处理了搜寻极值点(extre-mum point)与分叉点(bifurcation point)的问题,我们将此法成功地用于弹性旋转薄壳的非线性分析。     

轴向应力波与弹塑性材料圆柱壳的动力屈曲

将弹塑性圆柱壳动力屈曲作为由于轴向应力波的传播而导致的分叉问题进行研究,找出该壳发生屈曲的机理,并讨论对各种支承的弹性和弹塑性壳在轴向阶梯载荷和脉冲载荷冲击下的屈曲问题.     

用有限元法分析旋转壳的一种单元

本文给出了一个子午向用Hermite插值、环向用Spline插值的环单元来进行旋转壳的分析,并提供了算例。     

变刚度复杂梁结构损伤检测方法研究

提出了适用于复杂梁结构损伤检测的子段模态应变能法SSEM(subsectionstrainenergymethod),并分析了该方法的适用性条件．通过对变截面梁的有限元计算,以及对纤维增强复合材料风机叶片缩比模型的试验分析,验证了SSEM方法确定的结构损伤指标对损伤准确定位的可靠性．该基于振动的变刚度复杂梁结构的损伤检测方法,可应用于工程实际中梁和类梁整体结构的损伤检测．     

半无限长弹性直杆受轴向冲击载荷作用的分叉问题

受轴向冲击载荷作用的弹性杆的屈曲问题曾被许多作者从不同的角度研究过。本文以半无限长弹性直杆为研究对象,把这个问题作为由于轴向应力波的传播而导致的分叉问题,给出了它的正确提法,并通过实例作了具体的说明。