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工程力学杂志

杂志介绍

工程力学杂志是由中国科学技术协会主管,中国力学学会主办的一本北大期刊。

工程力学杂志创刊于1984,发行周期为月刊,杂志类别为科技类。

  • 震后功能可快速恢复联肢剪力墙研究

    关键词: 震后功能可快速恢复  联肢剪力墙  低损伤墙肢  可更换连梁  抗震性能  

    震后功能可快速恢复成为地震工程领域的研究前沿。该文基于损伤控制的思想,提出一种震后功能可快速恢复的联肢剪力墙,由低损伤墙肢和可更换连梁组成。在强烈地震作用下,低损伤墙肢无损坏或轻微损坏,可更换连梁耗散地震能量,震后可通过更换连梁中的消能梁段(或阻尼器)而实现快速修复。试验研究表明,钢管双层钢板.混凝土组合剪力墙的承载...

  • 考虑谱形影响的地震动强度指标研究进展

    关键词: 基于性能地震工程  非线性地震反应  增量动力分析  地震动谱形  强度指标  

    合理地选择与调整地震动记录是影响结构弹塑性时程分析结果可靠性的重要因素之一。该文首先选择15条地震动记录作为输入,以基本周期五对应的谱加速度量(n)作为地震动强度指标来调整原始地震动记录,对一榀六层三跨钢筋混凝土平面框架结构进行了增量动力分析,分析了结构线性和非线性地震响应指标如最大层间位移角与不同周期处谱加速度值的相...

  • 修正的内部基扩充无网格法求解多裂纹应力强度因子

    关键词: 断裂力学  多裂纹  内部基扩充无网格法  特征距离  应力强度因子  

    修正的内部基扩充无网格Galerkin法求解了多裂纹应力强度因子。采用特征距离对内部基扩充无网格法进行修正,应用变分原理推导了系统离散方程,给出相互作用能量积分计算混合型模式下的应力强度因子的公式。求解3个平面应力条件下的多裂纹问题,并与其他数值方法的计算结果进行比较。数值算例表明:修正的内部基扩充无网格Galerkin法可以方便、...

  • 各种平均应力下高周疲劳极限间的定量关系

    关键词: 疲劳极限  平均应力  疲劳强度状态关系  疲劳特性常数  

    疲劳极限是材料工程应用中的一个重要特性参数,但它并不是材料常数。在不同循环载荷作用下,材料会有不同的疲劳极限值。疲劳极限值很大程度上依赖于循环载荷中的平均应力或最大应力幅值,两者之间的关系是材料自身固有的特性关系。因为在接近疲劳极限的低循环应力幅下,S-N曲线受疲劳极限控制,所以在工程应用中对其定量关系有迫切的需求,但...

  • Mindlin板弯曲和振动分析的高阶杂交应力三角形单元

    关键词: 杂交应力元  mindlin板  增强型分片检验  任意阶timoshenko梁函数  集中质量矩阵  

    现有的Mindlin板单元只能通过零剪力分片检验,而不能通过非零常剪力分片检验。该文根据Reissner-Mindlin一阶剪切变形理论,基于余能原理,提出了一种高阶杂交应力六节点三角形Mindlin板单元。该单元特点是不仅能通过零剪力分片检验,而且能通过严格的非零常剪力增强型分片检验。构造单元时特别注意了单元边界位移以及域内应力的插值函数的选取...

  • 基于单元应力级数展开的下限原理有限元法

    关键词: 下限分析  有限元法  taylor级数  稳定性  极限荷载  

    基于Taylor级数,将三角形单元内的应力场在三角形单元中心点处展开,从而可以借助于中心点应力及应力场梯度来表达整个单元应力场,再利用平衡方程中应力场梯度之间的线性关系,使单元中未知量的个数从9个减少到7个。由于已经满足了平衡方程,因此得到下限问题的数学规划模型不仅减少了变量的个数,而且也减少了等式约束的个数,从而降低了模型...

  • 冻土冲击动态应力-应变曲线特征及汇聚现象分析

    关键词: 冻土  本构关系  霍普金森压杆  冲击实验  汇聚现象  

    研究通过系统的霍普金森压杆实验,分析厂冻土冲击动态应力-应变曲线的特征,验证了冻土的应变汇聚现象,揭示了产生这一现象的原因。研究发现应变率、实验冻结温度和初始含水量等参数对应力-应变曲线均有影响,而应变汇聚现象产生的首要条件是具有相同的加载应变率,与温度和初始含水量等参数无关。同时,冻土的动态裂纹损伤类型和裂纹损伤演化...

  • 基于Rayleigh阻尼模型的竖向混合结构设计阻尼比研究

    关键词: 竖向混合结构  等效阻尼比  rayleigh阻尼  近似解耦  响应误差  随机地震动  

    由两种或两种以上不同材料串联组成的竖向混合结构,结构阻尼特征空问分布存在明显差异,这使得整体结构地震作用下的动力响应难以估计。对于结构初步抗震设计,特别是采用常规商用软件进行分析时,件什需要确定结构的阻尼比系数,这就需要引入等效阻尼比的概念。该文基于Rayleigh阻尼模型,推导了竖向混合结构在谐振荷载下的近似解耦位移响应误...

  • 三维波流耦合水槽模拟模型

    关键词: 数值波流水槽  质量源造波  海绵层消波  波流相互作用  水中结构物  波流荷载  

    水中结构物通常会受到波浪和水流的联合作用,为了得到作用在结构上的波流荷载,该文基于Flow-3D软件建立了三维波流水槽的模拟模型。为了准确模拟波浪和水流的相互作用,避免将造波边界和水流边界同时叠加在入口边界处,采用质量源造波法来实现内造波。利用Flow-3D的二次开发功能在水槽两端设置海绵层消波Ⅸ,并结合Sommerfeld辐射边界条件来实...

  • 梁轨纵向位移阻力系数双弹簧模型研究

    关键词: 梁轨相互作用  加载历程  双弹簧模型  钢轨纵向附加力  梁轨相对位移  

    对考虑加载历程的城市轨道交通桥梁梁轨非线性相互作用问题进行了研究。基于DT-2扣件位移阻力试验结果和分析,提出适用于加载历程的扣件“双弹簧模型”。采用该模型进行梁轨相互作用计算,并与传统线性叠加方法进行对比分析。结果表明:传统“线性叠加”法在钢轨拉压力计算上偏于保守,而在梁轨相对位移与墩项纵向水平位移计算上偏于不安全。

  • 多围压下三轴压缩试验与不可破裂颗粒离散元法分析

    关键词: 道砟  三轴试验  离散单元法  围压  变形  

    采用大型三轴试验仪器对道砟散体材料进行试验,重点研究不同围压条件下三轴试验力学特性与影响规律。同时基于离散单元法(DEM),采用非破裂不规则颗粒簇,在伺服条件下建立道砟三轴试验散粒体模型,对道砟颗粒在不同围压下进行相关数值三轴模拟,探讨偏应力、体应变、围压、体积应变与轴应变之间的关系,反映道砟基本力学特性。研究结果表明...

  • 全轻页岩陶粒混凝土三轴受压试验及其破坏准则

    关键词: 全轻页岩陶粒混凝土  真三轴受压  强度  变形  破坏准则  

    利用大连理工大学的大型静、动真三轴试验机,对强度等级为LC30的全轻页岩陶粒混凝土进行了等比例三轴受压试验。试验中,观察了试件的破坏形态,测得了试件的三轴受压极限强度、塑性应变、峰值应变、总应变以及应力一应变曲线。结果表明,全轻页岩陶粒混凝土在三轴受压状态下,强度和变形较单轴受压有显著增大,并伴随有明显的平台流塑现象,也...

  • 高强钢筋混凝土桥墩抗震性能试验研究与分析

    关键词: 桥墩  高强钢筋  抗震性能  影响因素  拟静力  

    通过拟静力试验研究配置高强钢筋混凝土桥墩的抗震性能。分析桥墩试件的破坏形态,对往复荷载作用下桥墩试件的滞回特性、承载能力、延性性能、耗能能力等抗震性能指标进行比较研究。分析轴压比、剪跨比、箍筋间距及钢筋强度等对抗震性能的影响规律。研究表明:配置高强钢筋混凝土桥墩试件的破坏形态与配置普通钢筋的混凝土桥墩的一致,剪跨比较...

  • 钢筋混凝土柱稳定问题的图算法

    关键词: 二阶效应  弹塑性  图算法  极限曲率  长细比  

    基于柱子曲率分布的二次抛物线假设,采用虚功原理来计算二阶偏心距,得到简化的平衡方程。对于截面抗力,考虑完整的钢筋和混凝土本构关系,采用由应变计算内力的逆解方法来计算。对于极限曲率,将精确方法与我国《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)中的简化方法比较和分析,提出考虑配筋率的更为合理的简化公式。通过对坐标系的设计和构...

  • 钢筋锈蚀后与再生混凝土间粘结-滑移本构关系研究

    关键词: 再生混凝土  钢筋锈蚀  位置函数  本构关系  

    为研究钢筋锈蚀后与再生混凝土间粘结-滑移本构关系,主要考虑了不同钢筋锈蚀率、不同再生粗骨料取代率、不同再生混凝土强度等因素的影响,采用加速通电锈蚀以及钢筋开槽内贴片方法,完成23组钢筋再生混凝土试件粘结.滑移性能拉拔试验,获得了再生混凝土与不同锈蚀程度螺纹钢筋间的荷载-滑移曲线以及不同锚同位置处钢筋应变。通过实测结果及理...

  • 基于精确爆破载荷分析的安全距离判据

    关键词: 隧道工程  毫秒延时爆破  爆破动力载荷  flac3d  安全判据  

    爆破振动灾害严重威胁着爆破振动场内既有构筑物的安全及稳定。然而,由于毫秒延时爆破的振动载荷表征复杂,若采用简化的三角形或者梯形动力载荷进行分析,与实际的工程情况差异显著。基于对爆破孔内爆破压力变化、炮孔体积扩张、围岩裂隙发展、爆破气体运动等的分析,建立起爆破动力载荷随时间变化的精确数学模型;在远场爆破振动分析时,统一...

  • 驶入式钢货架立柱计算长度系数分析

    关键词: 驶入式货架  立柱  计算长度系数  弹性屈曲荷载  转动刚度  侧向刚度  

    驶入式货架立柱在垂直货物通道方向上的计算长度系数受多种因素影响。首先,对于上端受水平位移约束而下端受扭转约束的单柱模型,推导了弹性屈曲荷载计算公式。计算结果表明,当模型中约束刚度较小时,约束刚度的变化对立柱计算长度系数产生明显影响。此后,采用有限元分析方法分析了单列立柱模型的弹性屈曲倚载,得到立柱的计算长度系数。柱列...

  • 考虑剪切变形时薄壁箱梁的挠曲分析

    关键词: 桥梁工程  薄壁箱梁  初参数法  弯曲位移  附加挠度  翘曲位移函数  

    为分析剪切效应对薄壁箱梁受力特性的影响,利用微板的面内剪切及平衡微分方程,分别推导出小考虑和考虑薄壁箱梁各板面内剪切效应的弯曲位移函数。选取剪切效应引起的附加挠度作为广义化移,通过定义的剪切广义力矩及剪切翘曲位移函数,将剪切变形状态从全梁挠曲变形状态中分离出来,作为独步的变形状态进行分析。为满足全截面翘曲应力的自平衡...

  • 基于Boer多孔介质理论的饱和半空间上刚性圆板基础竖向振动特性研究

    关键词: 刚性圆板基础  竖向振动  饱和半空间  boer多孔介质理论  hankel积分变换  黏弹性  

    针对饱和黏弹性半空间地基上刚性圆板基础竖向振动问题,基于Boer多孔介质动力控制方程组,应用Hankel积分变换技术并结合基础与地基土接触面混合边值条件,推导求解相关方程得到了饱和黏弹性半空间地基上刚性圆板基础的竖向动力阻抗以及振幅放大系数公式。在此基础上进一步通过数值算例对比分析探讨了液固耦合系数、基础质量比、地基土黏滞阻尼...

  • 基于可靠度理论的桥梁涡激振动概率性评价

    关键词: 大跨度桥梁  涡激共振  二次四阶矩法  失效模式  失效概率  

    涡激共振是大跨度桥梁在低风速下容易发生的一种风致振动,涉及的不确定因素众多,利用可靠发理论对这类风致振动进行安全估算是大跨度桥梁风振研究的趋势。探讨了桥梁涡振的三种失效模式,包括基于涡振风速的失效模式、基于涡振振幅的失效模式和基于前两种失效模式交集的涡振刚度失效模式,基于此,以某座夫跨度桥梁为例,应用二次四阶矩法计算...

  • 弹射冲击载荷作用下沥青混凝土路面面层的损伤

    关键词: 冲击损伤  弹射冲击载荷  zwt本构  沥青混凝土  用户材料子程序  

    沥青混凝土作为一种粘弹性材料一般只研究其疲劳损伤特性,冲击损伤研究较少。针对路面在弹射载荷作用下产生中低应变率响应的特点,采用Cauchy应变表达的三维简化ZWT(朱-王-唐)非线性粘弹本构模型以及应变率相关的损伤演化模型,建立了增量形式并将Kirchhoff应力转化为Cauchy应力,编写用户材料子程序嵌入有限元软件中。推导了恒应变率条件下...

  • 基于超越阈值概率的城市综合体行人高度风环境试验研究

    关键词: 城市综合体  行人高度风环境  超越概率  风洞试验  威布尔分布  

    该文以某城市综合体为研究对象,在风洞中开展了大尺度建筑和密集建筑群对行人高度风环境影响的试验研究。基于阵风等效平均风速与项目区域的气候条件,给出了采用基于超越阈值概率的4种评价标准的评估结果。结果表明:对于坐,ForceTechnology—DMI标准最为严格;对于站,IsyumovandDavenport标准最为严格;对于行走,MichaelJSoligo标准最为严...

  • 寒旱区路基冻融风蚀复合侵蚀机理试验研究

    关键词: 冻融风蚀  抗复合侵蚀能力  复合侵蚀机理  风洞试验  寒旱区路基  

    寒旱区路基常年受到风沙侵蚀,同时由于强烈温差变化造成路基填料因积雪融水入渗而引起冻融循环侵蚀破坏。路基会因风蚀和冻融侵蚀的复合作用引起结构损伤下抗剪强度的持续衰减。以内蒙古那.苏省际大通道锡林郭勒盟桑根达来段的风沙土填方路段为例,考虑不设边坡防护的裸边坡为最不利情况,通过冻融风蚀风洞试验研究路基在冻融循环和风蚀循环前...

  • AZ31B镁合金挤压矩形管的轴向压溃试验与吸能特性分析

    关键词: 镁合金  矩形管  轴向压溃  吸能特性  破坏模式  

    对AZ31B镁合金挤压矩形截面管进行准静态轴向压溃试验,研究其破坏模式和吸能特性,并探索管件长度、截面尺寸、倒角诱导因素等对吸能特性的影响。结果发现镁合金矩形管轴向压溃时存在两种破坏模式:整体破坏模式和渐进破坏模式,无倒角时管件发生整体破坏,而管端有倒角时主要从倒角端开始发生渐进破坏。渐进破坏模式有利于管件吸收能量。镁合...

  • 硅通孔转接板封装结构多尺度问题的有限元模型

    关键词: 硅通孔转接板  结构多尺度  均匀化方法  有限元模型  热疲劳寿命  

    三维硅通孔转接板封装结构中,存在大量的微凸点与微焊球,尺寸相差3个数量级,这种结构多尺度给有限元分析模型的建立带来困难。以板级封装焊锡接点热疲劳寿命的有限元计算为目标,采用均匀化方法将芯片与转接板间的微凸点/下填料层以及转接板与基板间的微焊点/下填料层等效为均匀介质,以解决结构多尺度带来的网格划分困难。在对比分析了几...

  • 基体裂纹-异型夹杂相互作用焦散线实验研究

    关键词: 静态焦散线  异型夹杂  应力强度因子k  焦散斑畸变  裂纹  

    该文通过透射式静态焦散线方法利用三点弯曲梁断裂实验对异型夹杂与基体裂纹的相互作用进行研究。首先得到不同夹杂情况下I型裂纹尖端的焦散斑图,引入焦散斑纵横轴长之比舨映焦散斑在夹杂作用下的畸变特性;其次,提取相应的焦散斑特征尺寸,并得到I型裂纹的应力强度因子蜀;最后,基于不同夹杂情况下裂尖焦散斑、裂尖应力强度因子与裂尖和夹杂...

  • 高能炸药驱动下弹体膨胀破碎过程试验研究

    关键词: 弹药工程  壳体膨胀  弹体材料  破片速度  超高速摄影技术  测速技术  

    为了获得高能炸药驱动下战斗部壳体破碎机理,选取新型弹体材料30CrMnSiNi2A钢、40CrMnSiB钢以及典型弹体材料50SiMnVB钢,采用超高速摄影技术拍摄壳体静爆,获得了不同弹体材料壳体膨胀破碎过程,引入弹体径向膨胀系数,建立了考虑弹体材料性能影响的壳体径向膨胀距离随时间变化的函数关系式,并试验测定了三种材料弹体形成破片的最大初速。分...

  • 螺栓连接对基础非均匀沉降输电塔的影响研究

    关键词: 螺栓滑移  连接偏心  输电塔  非均匀沉降  滑移梁模型  

    对传统结构分析软件分析输电塔在基础非均匀沉降工况下已经破坏,而现实中仍在正常运行的情况。首先,通过试验研究了输电塔中有代表性的螺栓连接接头特性,把试验得到的螺栓连接接头的位移一载荷关系曲线引入到输电塔的有限元模拟中,并且考虑了连接偏心的影响。其次,通过对输电塔的位移、应变和倾角的测量,给出了输电塔在基础非均匀沉降时的...

  • 变温条件下热结构的声疲劳寿命评估

    关键词: 声疲劳  热结构  变温  温度依赖性  

    为提高C/SiC热结构在热-声载荷下的疲劳寿命评估精度,分析了热结构声疲劳寿命的温度依赖性。基于频域疲劳评估方法,从温度变化改变结构动应力响应和温度与材料孓Ⅳ曲线的对应关系两个方面,分析了变温条件下的结构声疲劳寿命评估。对C/SiC热防护壁板进行的数值仿真研究发现,随着温度的升高,加筋板结构的刚度降低,动应力响应峰值在整体上...

  • 基于镜像激励的结构动力学系统的设计点激励

    关键词: 结构动力学  设计点激励  镜像激励  首穿失效概率  自由振动响应  

    在随机振动及结构可靠性研究中,动力学系统的设计点激励有着不可替代的作用,但非线性动力学系统设计点激励的计算方法仍是当今研究者的焦点之一。该文利用振子自由振动响应的镜像激励,给出了高斯白噪声激励下非线性系统的设计点激励,并将其应用到首穿失效概率估计问题中,与原始的蒙特卡罗模拟相比较,两者体现了高度的一致性。为进一步说明...

  • 柔性飞机大变形曲面气动力计算及配平分析

    关键词: 大展弦比柔性飞机  几何非线性  曲面涡格法  

    柔性飞机在载荷作用下产生较大的弹性变形并呈现出几何非线性特性,机翼升力面呈现出大变形空间曲面的特征,传统平面气动力的工程分析方法无法给出空间变形下的真实载荷状态进而影响柔性飞机气动弹性分析的准确性。该文基于柔性飞机几何非线性气动弹性分析的需求,建立了曲面三维升力线和曲面涡格两种不同的曲面定常气动力方法,并结合曲面样条...

  • 被动电磁装甲对铜射流破坏作用仿真与实验研究

    关键词: 被动电磁装甲  脉冲电流  射流  趋肤效应  颈缩  扭曲  横向电磁力  

    为了实现被动电磁装甲对射流的防护作用,分别对轴向脉冲电流对射流的颈缩、扭曲作用及装甲板对射流产生的横向电磁力作用机理进行了理论分析,考虑脉冲电流趋肤效应和射流为率相关弹塑性模型的前提下,利用ANSYS对这三种作用机理进行了电磁结构耦合仿真,分别得到了电流密度、磁感应强度、电磁力在射流上的分布规律以及射流的最终变形。最后针...

  • 本刊要讯

    关键词: 中国力学学会  科学技术协会  学术期刊  土木工程  清华大学  

    1.《工程力学》是中国科学技术协会主管、中国力学学会主办、清华大学土木工程系承办的学术期刊。

  • 《工程力学》征稿简则

    关键词: 征稿简则  学术水平  实用价值  土木建筑  航空航天  防灾减灾  研究成果  

    《工程力学》主要报导力学在工程及结构中的应用,刊登力学在科研、设计、施工、教学和生产方面具有学术水平、创造性和实用价值的论文,包括力学在土木建筑、水工港工、公路铁路、桥梁隧道、航海造船、航空航天、矿山冶金、机械化工、国防军工、防灾减灾、能源环保等工程中的应用且具有一定学术水平的研究成果。

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