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力学学报杂志

杂志介绍

力学学报杂志是由中国科学院主管,中国科学院力学研究所;中国力学学会主办的一本北大期刊。

力学学报杂志创刊于1957,发行周期为月刊,杂志类别为科学类。

  • 透水床面明渠湍流时空平均特征的大涡模拟与分析

    关键词: 湍流  大涡模拟  双平均理论  透水床面  

    基于大涡模拟数据,研究了理想粗糙透水床面明渠湍流的时空平均特性.考虑到空间异构性,对比分析了不同位置的时空平均流速、雷诺剪应力、构造剪应力、脉动幅度的垂线分布.结果表明:第一,顶层床面之上,空间异构性的影响较小,不同位置的双平均流速符合类似的对数分布,但由于透水床面影响,卡门常数较不透水床面小;在床面附近,空间异构性...

  • 长方体腔内关于密度极值温度对称加热-冷却时冷水瑞利-贝纳德对流稳定性

    关键词: 密度极值  流动型态  分岔特性  传热  

    为了解具有密度极值流体瑞利-贝纳德对流特有现象和规律,利用有限容积法对长方体腔内关于密度极值温度对称加热-冷却时冷水瑞利-贝纳德对流的分岔特性进行了三维数值模拟,得到了不同条件下的对流结构型态及其分岔序列,分析了密度极值特性、瑞利数、热边界条件以及宽深比对瑞利-贝纳德对流的影响.结果表明:具有密度极值冷水瑞利-贝纳德对流...

  • 并列双圆柱流致振动的不对称振动和对称性迟滞研究

    关键词: 流致振动  并列双圆柱  不对称振动  对称性迟滞  

    对雷诺数Re=100间距比s/D=2.5和5.0的并列双圆柱流致振动进行了数值模拟研究,其中圆柱质量比m^*=2.0,折合流速U在2.0-10.0之间,两圆柱仅能做横流向振动.研究发现,当间距比s/D:2.5时,在折合流速4.0〈以〈4.8区间内,两圆柱流致振动响应出现不对称振动现象,在折合流速4.4〈Ur〈4.8区间内,两圆柱流致振动响应出现对称性迟滞...

  • 二维方腔热对流系统中纳米颗粒混合及凝并特性的数值模拟

    关键词: 泰勒展开矩方法  纳米颗粒  混合  凝并  数值模拟  

    采用泰勒展开矩方法对二维瑞利-贝纳德热对流系统(1×10^6≤Ra≤1×10^8)中纳米颗粒群的混合和凝并特性进行了数值模拟.结果显示颗粒群随时间演化经历了扩散阶段、混合阶段、充分混合阶段3个阶段,随着颗粒群混合和凝并的进行,颗粒数目浓度减少,颗粒群的平均体积增大;得到了颗粒分布函数各特征量与温度相关系数以及各特征量的空间分布标准偏...

  • 基于应变梯度中厚板单元的石墨烯振动研究

    关键词: 应变梯度  有限元  明德林板  振动  尺度效应  

    基于应变梯度理论建立了单层石墨烯等效明德林(Mindlin)板动力学方程,推导了四边简支明德林中厚板自由振动固有频率的解析解.提出了一种考虑应变梯度的4节点36自由度明德林板单元,利用虚功原理建立了单层石墨烯的等效非局部板有限元模型.通过对石墨烯振动问题的研究,验证了应变梯度有限元计算结果的收敛性.运用该有限元法研究了尺寸、振...

  • 含固支边矩形叠层厚板的状态空间新解法

    关键词: 矩形叠层厚板  固支边  边界位移函数  状态变量  状态方程  精确解  

    通过把固支边上的边界位移函数作为状态变量引入状态方程,得到了含固支边矩形单层与叠层厚板的精确解.在求解过程中,将非齐次状态方程的求解变为齐次状态方程的求解,省略了求解待定常数的中间过程,使求解过程变得简单.所得到的解能够严格满足固支边界条件,在同一材料层内不需作分层处理,因而更加精确.此外,对固支边的应力提出了新的计...

  • 涂层式裂纹监测系统中基体裂纹穿越行为研究

    关键词: 智能涂层  能量准则  有限元法  界面  

    建立了智能涂层的两相模型与三相模型,基于能量准则分别用这两种模型研究了基体裂纹达到涂层界面后的穿越/偏转行为.用有限元法分析了相对裂纹扩展长度、弹性错配参数及界面层厚度对偏转裂纹与穿越裂纹能量释放率之比的影响,结果表明当基体裂纹到达驱动层与基体界面时,能量释放率之比不仅与基体和驱动层之间的弹性错配相关,而且当驱动层较...

  • 基于圆筒模型的热障涂层安定分析

    关键词: 热障涂层  界面  圆筒模型  安定分析  

    热载荷作用下,由于热障涂层(thermal barrier coatings,TBCs)各层材料的热不匹配以及材料参数的温度相关等因素,会使热障涂层界面区域存在复杂的应力应变场,影响系统安定性,并导致涂层开裂和剥落.将热障涂层外凸和内凹微观界面结构简化为多层圆筒模型,借助经典机动安定定理,利用特雷斯卡(Tresca)屈服准则和增量破坏准则处理对时间的...

  • 大型液体火箭姿控与跷振大回路耦合动力学建模与分析

    关键词: 姿控回路  跷振回路  大回路耦合模型  建模  稳定性分析  

    大型液体火箭结构模态的空间化分布特征导致结构振动、姿态运动和推进系统液路脉动存在相互耦合,进而影响传统姿控回路的稳定性.针对大型液体火箭,充分考虑姿态控制系统对箭体姿态动力学和弹性振动的影响,以及箭体结构弹性振动与推进系统的耦合作用(跷振(POGO)),建立了姿控与跷振大回路耦合模型.该模型包含了推进系统、结构系统与姿控...

  • 航天器集群编队最优单脉冲机动

    关键词: 集群编队飞行  单脉冲机动  周期性条件  航天器相对运动  

    对航天器集群编队最优单脉冲机动问题进行了研究.针对不同的任务约束,基于非线性相对运动的周期性条件,以解析的思路分别研究了机动时刻给定和机动时刻未定情况下集群编队的最优单脉冲机动问题.对于机动时刻给定的情况,从高斯变分方程和基于能量匹配条件的拉格朗日乘子法两个角度分别进行了探讨,将问题转化为对一元二次方程求极值或对一个...

  • 1:1内共振对随机振动系统可靠性的影响

    关键词: 平均法  可靠性函数  平均首次穿越时间  数值模拟  

    研究了二自由度耦合非线性随机振动系统在高斯白噪声激励下基于首次穿越模型的可靠性问题.在1:1内共振情形,原始系统的运动方程经平均后化为一组关于慢变量的伊藤随机微分方程.建立了后向柯尔莫哥洛夫方程以及庞德辽金方程,在一定的边界条件和(或)初始条件下求解这两个偏微分方程,分别得到系统的条件可靠性函数以及平均首次穿越时间.进...

  • 含摩擦与碰撞平面多刚体系统动力学线性互补算法

    关键词: 多体系统  库伦干摩擦  接触力  线性互补问题  非光滑  

    基于接触力学理论和线性互补问题的算法,给出了一种含接触、碰撞以及库伦干摩擦,同时具有理想定常约束(铰链约束)和非定常约束(驱动约束)的平面多刚体系统动力学的建模与数值计算方法.将系统中的每个物体视为刚体,但考虑物体接触点的局部变形,将物体间的法向接触力表示成嵌入量与嵌入速度的非线性函数,其切向摩擦力采用库伦干摩擦模型...

  • 气体动理学统一算法的隐式方法研究

    关键词: 气体动理学统一算法  隐式方法  加速收敛  

    目前的气体动理学统~算法(unified gas kineticscheme,简称UGKS)在求解高速流动问题时的计算效率,难以满足求解复杂工程问题的需求.为了提高该算法的计算效率,本文对模型方程的对流项和碰撞项进行了隐式处理,并针对UGKS界面通量与演化时间相关的特点,引入了演化时间平均界面通量,通过对控制方程矩阵进行近似Lu分解(lower-upper decom...

  • 使用时间插值的特征线法在光滑粒子法拉氏边界条件中的应用

    关键词: 时间插值  特征线法  无反射边界条件  拉氏边界条件  光滑粒子法  

    在计算流体动力学的实际应用中无反射边界条件是一个重要的研究课题.文中应用时间插值的特征线方法构造了一种新式的拉氏边界条件,并应用在光滑粒子法中.该方法与使用特征线方法的欧拉边界条件方法相比,不需要区分超声速和亚声速流的不同,并且在入流和出流中具有相同的形式,因而更加简便易行.数值结果表明,采用时间插值特征线法的拉氏边...

  • 光滑节点插值法:计算固有频率下界值的新方法

    关键词: 柔性梁  光滑节点插值法  无网格法  动力学  固有频率下界  

    将光滑节点插值法用于悬臂梁的静力学,并首次用于旋转柔性梁的频率分析.采用梯度光滑技术,用线性插值形函数描述梁的位移场,求解4阶微分方程.在静力学分析中,将该方法所得梁中各点位移与假设模态法、有限元法及解析解的结果对比,可知该方法虽用简单的线性插值形函数描述梁的位移场,但精度却很高.进一步研究表明,采用模态高于9阶的假设...

  • 数字图像相关法测量局域变形场中形函数和模板尺寸的影响

    关键词: 数字图像相关法  局域变形场  可靠性  形函数  模板尺寸  

    数字图像相关法测量均匀变形场已被普遍接受,其测量结果可与应变片测量结果比较.然而,在工程测量中,针对局域变形场(应变高度集中,如波特文一勒夏特利埃带、试件缺口附近和裂纹尖端等),应变片受限于其尺寸,其测量结果是接触面内的平均应变值.此时,采用数字图像相关法能够测量这些局域变形场.但形函数和模板尺寸等计算参数对计算结果...

  • 临界产量Dupuit公式的讨论及一种新的方法

    关键词: 底水油藏  底水锥进  临界产量  dupuit公式  临界水锥  

    临界产量的确定对底水油藏的高效开发起着重要作用.然而,临界产量Dupuit公式反映临界产量随着打开程度的降低而单调增加,存在不合理的地方.本文与一些学者的研究表明,Dupuit公式推导过程暗含的“当临界状态时水锥正好处于井底”的假设不合理,水锥不能稳定在井底位置.在不作水锥到达井底的假设,假设油井上部为径向流,井底周围为半球形流...

  • 功能梯度材料动态断裂力学的径向积分边界元法

    关键词: 径向积分边界元法  动态断裂力学  功能梯度材料  候博特方法  

    采用径向积分边界元法分析功能梯度材料动态断裂力学问题.该方法使用与弹性模量无关的弹性静力学开尔文基本解作为问题的基本解,在导出的边界一域积分方程中含有由材料的非均质性和惯性项引起的域积分,通过径向积分法将域积分转化为等效的边界积分,得到只含边界积分的纯边界积分方程;从而建立只需边界离散的无内部网格边界元算法.采用候博...

  • 弹性支撑圆柱绕流稳定性分析

    关键词: 圆柱绕流  系统辨识  降阶模型  涡致振动  稳定性分析  

    基于CFD技术,采用系统辨识方法,建立了亚临界雷诺数(Re〈47)下绕圆柱流动的非定常气动力模型(reduced order model,ROM).耦合结构运动方程和降阶气动力模型,建立了弹性支撑圆柱绕流的稳定性分析模型.算例分析了亚临界雷诺数下,结构固有频率、质量比等参数以及支撑方式对弹性系统稳定性的影响.对于单自由度横向支撑圆柱,当结构固有...

  • 2015年度力学科学处面上项目、青年科学和地区科学基金资助情况介绍

    关键词: 国家自然科学基金  力学  资助情况  

    对2015年度国家自然科学基金委员会数理科学部力学科学处面上项目、青年科学和地区科学基金资助情况进行了简要介绍,给出了资助项目清单.

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