工程力学
 首页  |  期刊介绍  |  编 委 会  |  投稿指南  |  期刊订阅  |  收录情况  |  留言板  |  联系我们  |  English
工程力学

在线期刊

下载中心
  第26届全国结构工程学术会议论文征文通知
  第26届全国结构工程学术会议论文投稿声明及作者信息
  第26届全国结构工程学术会议论文打印格式
  第26届全国结构工程学术会议论文打印格式样例
  第25届全国结构工程学术会议论文集(光盘版)
  《工程力学》新投稿要求重要说明
  《工程力学》征稿简则
  《工程力学》杂志社版权转让协议与学术规范承诺书
  文件1:《工程力学》格式说明
  文件2:《工程力学》格式样例
  文件3:《工程力学》英文准则
  文件4:《工程力学》文献格式
  投稿论文模板
  作者校对须知
  稿件处理清单

读者会员服务

文章快速检索  
  高级检索
工程力学
 
2017年 34卷 8期
刊出日期: 2017-08-25

基本方法
土木工程学科
机械工程学科
其他工程学科
   
基本方法
1 朱颖, 田玉基
基于区间理论的不确定结构随机疲劳损伤估计方法
将结构体系中不确定参数定义为区间变量,在随机疲劳谱分析方法的基础上,提出一种计算平稳高斯荷载作用下不确定结构疲劳损伤的新方法。该方法采用区间参数模型定义结构的不确定性,应用功率谱密度描述外荷载的随机性;利用有理级数和单位对称区间显式表达结构区间频响函数和不确定结构在平稳高斯荷载作用下的动力响应区间;根据Tovo-Benasciutti疲劳损伤预测模型,计算不确定结构在随机荷载作用下的疲劳损伤区间期望率;并可通过调整相应不确定参数的单位对称区间近似估计该不确定参数不同不确定半径的疲劳损伤区间期望率。通过数值算例,将该文提出的随机疲劳区间分析方法与顶点法进行比较,验证了该方法的准确性和适用性。
2017 Vol. 34 (8): 1-9 [摘要] ( 81 ) [HTML 1KB] [PDF 407KB] ( 53 )
10 巴振宁, 严洋, 梁建文, 张艳菊
基于TI介质模型的凸起地形对平面SH波的放大作用
在模拟地震波在介质中传播过程的研究中,正演模拟是一个重要的方面。该文采用间接边界元法(IBEM)对横观各向同性(TI)不同参数介质的凸起场地中入射SH波的散射问题进行了正演模拟,研究了TI凸起场地对SH波的放大效应。放大效应是通过地表位移与基岩露头位移幅值的比值来体现的。该间接边界元法结合了层状TI半空间精确动力刚度矩阵和均布斜线荷载动力格林函数,具有较高的精度。该文分别给出了TI介质凸起中SH波散射问题在频域和时域内的解答。频域内研究分析表明,土体TI介质参数的变化会对场地位移幅值的放大谱和空间分布产生显著的影响,即改变了凸起部分和土层的动力特性,使得两者动力相互作用发生改变。时域内研究表明,SH波在凸起周围的传播同时依赖于TI介质参数的具体取值和传播方向。时域位移幅值云图清晰地展示入射波、透射波、反射波和散射波的传播过程,凸起角点产生的散射波在TI介质中传播呈现"半椭圆"型,而在各向同性介质中呈现"半圆"型。
2017 Vol. 34 (8): 10-24 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [PDF 28186KB] ( 20 )
25 白雪, 史宝军, 贺磊, 杨廷毅
头/盘界面均匀化Reynolds方程及其高效数值求解
当硬盘工作时,磁头滑块飞行在高速旋转的磁盘上方,头/盘界面产生了一层只有几个纳米的气膜,该气膜润滑方程为考虑气体稀薄效应的修正Reynolds方程。为了提高磁记录密度,人们正在考虑用离散磁道(Discrete Track Recording,DTR)磁盘取代传统的光滑磁盘。由于这种DTR磁盘表面磁道和沟槽的影响,在数值求解修正Reynolds方程的过程中,就需要足够多的离散网格来分辨出DTR磁盘表面几何形状,从而带来了计算效率问题。基于均匀化理论和修正Reynolds方程的线性流率(Linearized Flow Rate,LFR)模型,该文推导了一个适合分析DTR磁盘气体润滑特性的均匀化Reynolds方程,并采用有限体积法对均匀化Reynolds方程进行了求解和验证。其结果显示:相对于修正Reynolds方程,求解均匀化Reynolds方程只需要很少的离散网格,从而节省了大量的计算时间,大幅提高了计算效率,且两者压力分布、压力中心和承载力的最大相对误差都小于3.5%。
2017 Vol. 34 (8): 25-30,50 [摘要] ( 76 ) [HTML 1KB] [PDF 1027KB] ( 52 )
土木工程学科
31 张爱林, 郭志鹏, 刘学春, 姜子钦
带Z字形悬臂梁段拼接的装配式钢框架节点抗震性能试验研究
提出一种适用于装配式钢结构的带Z字形悬臂梁段拼接的梁柱节点。以滑移耗能的理念设计了基础试件,通过关键参数的变化得到六组试件。对六组试件进行了低周往复荷载作用下的试验研究,对节点的破坏模式和拼接区的滑移情况进行了分析,获得了节点的滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、转动能力以及刚度退化等抗震性能。结果表明:带Z字形悬臂梁段拼接的梁柱节点属于半刚性连接节点,节点变形性能良好。节点能有效利用拼接区摩擦面滑移、螺栓和孔壁挤压以及板件屈服实现耗能。适当减少翼缘高强螺栓数目能有效提高节点延性性能和塑性转动能力。翼缘和腹板螺孔开大孔和使用三角形垂直加劲肋对节点的耗能能力和承载能力影响很小。
2017 Vol. 34 (8): 31-41 [摘要] ( 55 ) [HTML 1KB] [PDF 1847KB] ( 45 )
42 俞锋, 尹雄, 罗尧治, 许贤
考虑接触点摩擦的索滑移行为分析
连续索在接触点处滑移时会受接触点摩擦的影响,导致连续索在接触点两侧索力不相等。张拉连续索施加预应力时,接触点处的摩擦力使远离张拉端的索段预应力存在一定程度的损失。针对索在接触点处滑移时的摩擦问题,该文采用有限质点法,将连续索离散成相互联系的质点集合,质点间通过索单元连接,滑移索单元内力根据接触点力传递系数和索单元原长不变原则求解。该文推导了考虑接触点摩擦的滑移索单元内力求解公式,提出了索滑移判定准则,并给出了接触点力传递系数计算方法,通过自编程序对算例进行计算分析,验证了考虑接触点摩擦的滑移索单元的正确性和合理性。
2017 Vol. 34 (8): 42-50 [摘要] ( 71 ) [HTML 1KB] [PDF 544KB] ( 33 )
51 白久林, 金双双, 欧进萍
钢筋混凝土框架结构强柱弱梁整体失效模式可控设计
该文发展了钢筋混凝土框架结构强柱弱梁地震整体失效模式可控设计方法。基于能量平衡概念和塑性内力设计机制,提出了改进的能量平衡方程和塑性内力设计方法来实现具有不同滞回性能结构在不同设防烈度下的结构设计。设计了4个具有不同几何配置的结构,并研究了结构沿楼高的强柱弱梁系数分布。分别对结构进行Pushover分析和22条地震下的大震弹塑性时程分析,研究了结构的整体能力曲线、屈服机制、最大层间位移角分布和柱端弯矩需求。分析结果表明,该文所提方法不需要任何迭代便能实现结构预期的抗震性能和整体失效模式,克服了传统抗震设计需不断试凑迭代来满足抗震性能的缺点。
2017 Vol. 34 (8): 51-59 [摘要] ( 87 ) [HTML 1KB] [PDF 824KB] ( 79 )
60 史庆轩, 王峰, 赵锐锐, 王朋
斜交网格X型节点轴向往复荷载作用下的性能研究
以斜交网格X型节点为原型,采用ABAQUS数值分析软件建立模型,对其进行轴向拉压往复荷载作用下的非线性分析。分析了在加载过程中节点的钢部件和混凝土的应力分布情况,并研究了节点的荷载-位移滞回特性及刚度退化。同时,以节点相贯角度、竖向连接板厚度、衬板厚度、钢管宽厚比、加强环厚度、混凝土强度等级为控制参数,分析其对X型节点轴向性能的影响。研究表明:采用竖向连接板、衬板和加强环可以改善节点区混凝土的约束效果,节点滞回曲线饱满,初始刚度较大,且刚度退化较慢,表现出良好的抗震性能。竖向连接板厚度、钢管宽厚比和混凝土强度等级对节点极限承载力、滞回性能以及刚度退化影响较大,而节点相贯角度、衬板和加强环厚度对节点极限承载力、滞回性能以及刚度退化影响较小。
2017 Vol. 34 (8): 60-68 [摘要] ( 34 ) [HTML 1KB] [PDF 982KB] ( 50 )
69 张文学, 黄荐, 陈盈, 杜修力
渡槽结构考虑流固耦合的横向地震响应简化计算公式
渡槽是输水工程中的控制性工程,在地震中容易发生破坏,导致沿线供水中断。虽然大量渡槽已经建成并投入使用,但关于渡槽的抗震研究还不够完善,在国内还没有统一的渡槽抗震简化计算方法。该文以流固耦合动力学为基础,结合反应谱理论,推导了渡槽横向地震响应的简化计算公式,并与非线性流固耦合有限元时程分析进行对比。对比结果表明:该文提出的简化计算方法可以快速计算渡槽的横向地震响应,计算结果不仅能够有效反映水体晃动对渡槽结构的减震作用,且与数值分析结果吻合较好。
2017 Vol. 34 (8): 69-75,95 [摘要] ( 64 ) [HTML 1KB] [PDF 598KB] ( 46 )
76 张纯, 陈林, 宋固全, 田福志
基于l1正则化无迹卡尔曼滤波的结构损伤方法
采用传统卡尔曼滤波类算法对结构进行损伤识别时,损伤识别反问题的不适定性使得识别结果易受噪声干扰,甚至算法不收敛。为此,该文提出了一种结合l1范数正则化的无迹卡尔曼滤波损伤识别算法。根据结构出现局部损伤时其损伤参数分布具有稀疏性的特点,通过伪测量方法,将l1范数正则化引入到无迹卡尔曼滤波框架中,在改善反问题求解不适定性的同时,能有效地提高结构局部损伤识别能力。梁、桁架结构的数值分析与实验研究表明,该文方法可以对损伤的位置与程度进行准确识别,且具有良好的鲁棒性。
2017 Vol. 34 (8): 76-84 [摘要] ( 55 ) [HTML 1KB] [PDF 931KB] ( 28 )
85 黄天朗, 宫凤强, 伍婷玉
小样本岩土参数概率分布的正交多项式推断方法
实际工程中的岩土参数往往是小样本情况,利用经典概率分布(如正态分布、对数正态分布、贝塔分布、威布尔分布等)推断其最优概率类型时,存在样本分布区间不匹配、限定范围选择和单峰值概率分布函数无法反映参数随机波动性等三个未解决的基本问题。为此,选取了五种不同取值区间,利用10组小样本岩土参数的实测样本,以勒让德多项式和第二类切比雪夫多项式对岩土参数的概率分布函数进行推断,利用K-S检验法对所得的概率分布函数进行检验。通过区间取值匹配、拟合检验值和累积概率值的比较,提出了以3σ原则为基础,同时考虑偏度进行调整的积分区间确定标准。研究结果表明:以有限比较法原理确定最优概率分布的阶数,所得最优概率分布能够反映小样本数据的随机波动;而且正交多项式推断方法所得概率分布函数的检验值均小于传统分布的检验值,说明所得分布更加符合岩土参数的实际情况。
2017 Vol. 34 (8): 85-95 [摘要] ( 102 ) [HTML 1KB] [PDF 430KB] ( 46 )
96 杨勇, 张超瑞, 泮勇溥, 张锦涛, 马新堡
内藏钢管超高强混凝土芯柱组合柱抗震性能试验研究
结合6个内藏钢管超高强混凝土芯柱组合柱试件和2个普通钢筋混凝土柱试件的低周反复加载拟静力试验,对内藏钢管超高强混凝土芯柱的组合柱的破坏形态、破坏机理和抗震性能开展研究,重点对箍筋布置和预应力钢带布置对组合柱抗震性能的影响进行分析。通过分析实测荷载-侧移滞回曲线,对试件的延性性能、耗能性能、刚度退化和强度衰减等抗震性能指标进行了对比分析。研究结果表明,内藏钢管混凝土芯柱可以明显提高柱的延性性能及耗能性能,加密箍筋和采用预应力钢带可以对组合柱产生有效约束,进一步提高内藏钢管混凝土芯柱组合柱的延性性能、耗能性能,改善其刚度退化、强度衰减。
2017 Vol. 34 (8): 96-104 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [PDF 2160KB] ( 24 )
105 布欣, 谷倩, 王新武
剖分T型钢梁柱连接框架中柱空间节点抗震试验研究
为研究空间剖分T型钢半刚性梁柱连接节点的抗震性能,以钢框架中柱节点为研究对象,对2个空间剖分T型钢连接节点模型,2个平面剖分T型钢连接节点模型和1个空间刚性节点模型进行了以柱端为加载模式的空间拟静力试验。通过试验现象分析了不同节点变形特性、塑性发展及破坏模式;由试验数据分析了不同节点的强度、转动刚度、滞回特性、延性系数和耗能特性。研究了空间剖分T型钢连接节点与空间刚性节点和平面剖分T型钢连接节点的受力差异性。研究成果表明:空间半刚性节点在空间荷载作用下与平面半刚性节点在平面荷载作用下具有不同的受力特性。
2017 Vol. 34 (8): 105-116 [摘要] ( 23 ) [HTML 1KB] [PDF 2152KB] ( 24 )
117 徐龙河, 肖水晶, 卢啸, 李忠献
钢筋混凝土剪力墙基于变形和滞回耗能非线性组合的损伤演化分析
为研究钢筋混凝土结构的损伤演化规律,提出一种基于变形和滞回耗能非线性组合的钢筋混凝土构件损伤模型。通过引入组合参数考虑不同损伤状态下构件变形与滞回耗能的权重,该损伤模型能很好的反映变形和滞回耗能的相互影响,有效评估构件在不同破坏状态下的损伤程度。对4片钢筋混凝土剪力墙的拟静力试验进行数值模拟分析,结果表明:该损伤模型计算的损伤值与试验破坏形态吻合较好,能很好的描述钢筋混凝土剪力墙的损伤演化过程,且能够定量确定构件不同破坏程度的损伤界限;对钢筋混凝土剪力墙进行地震作用下动力时程分析,结果表明,该损伤模型能很好的描述不同峰值加速度作用下剪力墙构件的损伤演化规律,剪力墙损伤在峰值加速度出现时段内发展迅速,并且随着地震强度的增大而增大,损伤值超过限值时构件失效。
2017 Vol. 34 (8): 117-124 [摘要] ( 62 ) [HTML 1KB] [PDF 790KB] ( 55 )
125 易伟建, 刘彪
混凝土板柱节点冲切承载力的极限分析
基于抛物线形的Mohr-Coulomb破坏准则,推导出了求解混凝土板柱节点冲切承载力最小上限解的偏微分方程,通过该偏微分方程求解出了圆柱节点承载力的解析解,同时也求解出了方柱节点承载力的级数解。通过对试验中板柱节点冲切破坏特征的总结,确定了塑性极限分析中相关参数的取值,推导出了能用于实践的计算公式,经检验效果良好。对比分析了圆柱、方柱节点冲切破坏屈服面上的空间应力分布状况,发现圆柱和方柱节点柱边的应力高于板底的应力,在方柱节点在柱角处存在应力集中现象。
2017 Vol. 34 (8): 125-132,143 [摘要] ( 38 ) [HTML 1KB] [PDF 1069KB] ( 33 )
133 闫维明, 谢志强, 宋林琳, 何浩祥
冷弯薄壁型钢锁铆连接力学性能及其本构模型研究
为将锁铆连接引入冷弯薄壁型钢结构中构件的连接,对锁铆连接及自攻螺钉连接的试件进行了抗拉、抗剪性能试验,探讨了铆钉端距、基板厚度差、铆钉长度等参数对锁铆连接抗剪性能的影响;基于传染病传播动力学SIR模型建立了铆接本构模型,提出了锁铆连接抗剪承载力设计计算方法。研究结果表明:锁铆连接的主要破坏模式为延性破坏模式,表现为铆钉腿部剥离下层板材并伴随铆钉头部局部脱离上层板材,且刚度、强度和耗能性能均明显优于自攻螺钉连接;所建立的本构模型能够较精确反映锁铆连接荷载-变形曲线的变化趋势,且抗剪承载力的理论值和试验值误差较小;锁铆连接用于冷弯薄壁型钢板间连接时,其组合厚度不宜大于4 mm,厚板与薄板的厚度比不宜大于1.5,锁铆接头的端距应大于2倍铆钉直径。
2017 Vol. 34 (8): 133-143 [摘要] ( 50 ) [HTML 1KB] [PDF 6381KB] ( 40 )
144 阳涛, 杨哲飚, 陆新征, 陈文永, 丁一
核电厂安全壳结构模型碳纤维布加固试验研究
核电站安全壳是防止核泄漏的最后安全屏障。该文基于某核电厂预应力安全壳的1:10结构模型,开展试验研究。利用内部水压来模拟事故中安全壳的压力,试验通过数百个传感器和数据采集系统详细测得安全壳各部位的受力过程。在试验中,先加载至结构破坏,然后采用外包碳纤维布的方式进行加固并再次加载试验。在ANSYS中建立了安全壳模型的有限元模型进行分析,试验和计算结果表明CFRP加固能够显著提高安全壳结构的承压能力,同时也能有效控制安全壳结构的变形和裂缝发展。有限元计算分析结果与试验结果吻合良好,能够用来预测碳纤维布加固后结构的表现。
2017 Vol. 34 (8): 144-153 [摘要] ( 20 ) [HTML 1KB] [PDF 3879KB] ( 37 )
154 赵东拂, 高海静, 杨健辉
混凝土双轴拉压、三轴拉压压变幅疲劳性能研究
利用大型多轴疲劳试验机,进行了拉压双轴和拉压压三轴荷载作用下混凝土两级、三级变幅疲劳试验研究,重点分析了残余应变的变化规律。试验结果表明:混凝土在拉压和拉压压加载工况下的残余应变主要与相对疲劳次数和侧压应力比有关,基本不受加载历程因素的影响。定义相对残余应变为损伤变量,建立了损伤演变方程,并进行了疲劳损伤分析和剩余疲劳寿命预测,为混凝土在多轴变幅疲劳试验研究及疲劳损伤评价提供参考。
2017 Vol. 34 (8): 154-160 [摘要] ( 61 ) [HTML 1KB] [PDF 642KB] ( 38 )
161 袁阳光, 黄平明, 韩万水, 李永庆, 赵士良, 刘焕举
基于可靠度理论的中小跨径桥梁卡车载重限值研究
卡车载重限值标准直接影响实际汽车荷载水平及其分布特性以及桥梁等基础设施的服役性能。为分析中小跨径桥梁的卡车载重限值问题,该文首先基于可靠度理论建立卡车载重限值分析模型;其次,基于长期记录的WIM(Weigh in Motion)数据分析我国典型公路路段卡车荷载特性并确定需要进行载重限值研究的重载卡车车型,并根据我国当前中小跨径桥梁建设现状选择对卡车载重限值起控制作用的桥梁结构类型;最后,建立结构关键截面抗弯功能函数,选择多层次目标可靠指标,对各类型卡车的载重限值进行反向迭代分析,基于分析结果分别讨论目标可靠指标、区域荷载特性对卡车载重限值的影响,以及现行公路治超标准对中小跨径桥梁车辆限载的适用性。分析结果显示:各类型卡车载重限值随着目标可靠指标的增大有明显线性下降趋势;区域卡车荷载特性的差异对卡车载重限值有着不可忽略的影响;现行国家治超标准对中小跨径桥梁车辆限载具有较好的适用性,但建议各地区根据自身实际情况在国家公路治超标准的基础上进行微调。
2017 Vol. 34 (8): 161-170 [摘要] ( 72 ) [HTML 1KB] [PDF 2327KB] ( 32 )
171 赵秋, 蔡文平, 陈宝春
基于平钢板连接件的钢-RPC组合桥面板抗剪试验研究
该文提出了采用平钢板剪力连接件连接的钢-RPC组合桥面板结构,该结构不仅能解决公路钢桥沥青铺装层的病害,还能有效地提高桥面横向刚度,有助于缓解U肋加劲处应力集中和疲劳开裂现象。为了掌握该组合结构界面抗剪性能,连接件板厚分别取10 mm和4 mm,进行了两组平钢板连接件的推出试验,试验考察了平钢板连接件厚度对抗剪破坏形态及承载力的影响。结果表明:平钢板厚度较小时,表现为平钢板连接件根部受拉屈服;厚度较大时表现为连接件附近混凝土被压碎,工作机理类似于型钢连接件。10 mm板厚连接件相比4 mm板厚抗剪承载力提高了43.6%,抗剪刚度提高了35%,同时延性略有下降,但两组试件的延性系数均大于3.5。最后给出了平钢板连接件的抗剪承载力简化计算公式,计算结果相比试验结果偏于安全,可供设计参考。
2017 Vol. 34 (8): 171-179 [摘要] ( 52 ) [HTML 1KB] [PDF 4916KB] ( 19 )
180 张艳霞, 李振兴, 刘安然, 李瑞, 刘学春
自复位可更换软钢耗能支撑性能研究
传统屈曲约束支撑结构在震后残余变形较大,不易修复或更换。该文提出一种新型自复位可更换软钢耗能支撑,提出了理论设计方法。制作了缩尺比例为0.6的试验构件并进行了低周往复加载试验同时对试验进行了数值模拟,与试验结果进行对比并作进一步分析。研究结果表明:新型支撑中软钢耗能件可以实现良好的高阶屈曲耗能,在加载过程中支撑主体构件无塑性发展;同时残余变形很小,结构有着良好的自复位能力和受力性能。软钢夹持间距的适当减小,软钢耗能件的多阶屈曲变形和塑性发展更为理想,提高了支撑的耗能能力,尤其改善了支撑在受压时的耗能能力。在更换了软钢耗能件后,支撑仍可以继续工作,实现了新型支撑"自复位可更换"的设计目标。
2017 Vol. 34 (8): 180-193 [摘要] ( 47 ) [HTML 1KB] [PDF 2424KB] ( 49 )
194 谢俊举, 李小军, 温增平
近断层速度大脉冲对反应谱的放大作用
收集我国近年发生的汶川地震、鲁甸地震和美国NGA(Next Generation Attenuation)数据库选取的175次地震事件3661组强震动记录,考虑脉冲方向的不确定性,基于小波方法定量识别出165条典型速度脉冲记录,利用小波提取出速度脉冲记录中的长周期脉冲信号,通过对比分析原始脉冲记录和提取出长周期脉冲后的残余记录的反应谱特征,研究发现速度大脉冲在其特征周期Tp附近对反应谱有很强的放大作用,这种作用表现为一种窄带效应。基于偏差参数定量揭示了大脉冲在不同周期段对反应谱的放大作用,放大曲线变现为以脉冲特征周期Tp为中心的单峰曲线,在周期Tp处放大倍数最大可达3.5倍,往两侧逐渐变弱,主要影响周期范围为0.5Tp~2Tp。利用最小二乘回归方法分别给出了脉冲放大系数Af和脉冲周期Tp的经验模型,探讨了地震震级、场地剪切波速对放大系数曲线的影响。研究表明:随震级增大,脉冲放大作用影响的周期范围变宽,放大系数曲线的峰值周期向长周期方向移动;随场地剪切波速增大,脉冲放大作用的影响范围和峰值均向短周期移动,相比震级而言,场地剪切波速对放大系数曲线的影响较小。该文脉冲放大作用的经验结果可用于给定地震环境下(如震级、场地剪切波速)近断层场地速度大脉冲作用下对反应谱的修正。
2017 Vol. 34 (8): 194-211 [摘要] ( 28 ) [HTML 1KB] [PDF 861KB] ( 36 )
机械工程学科
212 程振, 方秦, 张锦华, 张亚栋
闭孔泡沫金属三维细观模型建模方法
该文在深入分析闭孔泡沫金属CT扫描图像的基础上,根据其细观结构特点,提出了泡沫金属三维细观模型建模方法。首先,根据闭孔泡沫金属胞孔形状和尺寸分布特性,提出了采用随机椭球体模拟胞孔的建模方法,通过采用随机投放算法,建立了三维胞孔随机投放模型;其次,提出了有限元网格剖分算法,通过引入材料属性识别算法,建立了泡沫金属三维有限元细观模型。在此基础上,研究了冲击荷载下泡沫金属的力学性能,分析了细观损伤破坏机理和能量吸收特性。结果表明,该文建立的三维细观模型,能够较好地反映泡沫金属材料的力学性能和细观损伤破坏机理。
2017 Vol. 34 (8): 212-221 [摘要] ( 69 ) [HTML 1KB] [PDF 2867KB] ( 29 )
222 陆文教, 陶功权, 王鹏, 付青云, 关庆华, 温泽峰
地铁车轮磨耗对轮轨接触特性及动力学性能的影响
对某地铁线路轮轨磨耗进行测试,分析实测型面与CN60钢轨匹配的轮轨接触几何关系,并利用Kalker三维弹性体非赫兹滚动接触理论对轮轨接触力学特性进行分析。利用UM多体动力学软件建立某B型地铁车辆动力学仿真模型,分析轮轨磨耗对车辆动力学性能及轮轨接触损伤特性的影响。结果表明:该线路车轮踏面磨耗较均匀,存在明显轮缘磨耗现象。不同运行里程下实测车轮踏面外形基本相似,导致车轮磨耗对轮轨接触几何关系、轮轨接触力学特性及车辆动力学性能的影响较小。实测轮轨匹配下的动力学性能略有下降。随着运行里程增大磨耗指数变化不大,表明车轮磨耗稳定。车轮磨耗后表面疲劳指数大于标准型面,出现滚动接触疲劳的可能性增大。
2017 Vol. 34 (8): 222-231 [摘要] ( 19 ) [HTML 1KB] [PDF 1148KB] ( 29 )
232 孟璐, 刘影, 黄彪, 高远, 吴钦
绕弹性水翼非定常空化流激振动特性研究
该文通过实验和数值计算相结合的方法,对弹性水翼非定常空化流激振动特性进行了研究。实验中,采用高速摄像机获取云状空化不同发展阶段的流动发展规律,应用激光测振仪测量弹性水翼的流激振动特性,通过同步测量技术获取水翼振动特性数据并结合空穴形态图对其进行分析,同时在实验结果基础上加入数值计算部分对流激振动特性进行进一步的说明。研究结果表明:云状空穴的发展为一个准周期过程,包括附着型空穴的生长、空穴的脉动以及空穴的脱落三个阶段;弹性水翼的振动主要受空穴发展过程的影响,因此流激振动特性呈现出周期性的变化过程,且弹性水翼振动主导频率为空穴脱落频率;在不同的空穴发展阶段,表现出不同流激振动特性,并且在空穴脉动和空泡脱落阶段水翼振动较为剧烈。
2017 Vol. 34 (8): 232-240 [摘要] ( 29 ) [HTML 1KB] [PDF 1900KB] ( 35 )
其他工程学科
241 钟委, 王涛, 梁天水
隧道火灾中正庚烷池火燃烧特性的实验研究
隧道火灾中热释放速率是评估临界风速、最高温度及温度分布的一个重要参数,而火源高度和隧道宽度是两个影响热释放速率的重要因素。为揭示上述两个因素对隧道火灾发展的影响,在缩放比例为1:10的隧道模型中进行了一系列小尺寸火灾模拟实验并对正庚烷池火的燃烧过程进行了研究。结果表明:隧道火灾的热释放速率明显大于开放环境,其燃烧过程可分为初始燃烧阶段、过渡阶段和稳定燃烧阶段;增加火源高度地面火灾(火源高度与隧道高度之比H*=0.1)质量燃烧速率小于其他各工况,H*=0.7时质量燃烧速率能增大到地面火灾的3.53倍~5倍;无量纲火焰蔓延总长度正比于无量纲热释放速率的五分之二次方,由于隧道侧壁的限制作用,其比例系数小于Hasemi's模型。
2017 Vol. 34 (8): 241-248 [摘要] ( 60 ) [HTML 1KB] [PDF 1893KB] ( 77 )
249 李天娥, 孙晓颖, 张中昱, 林国昌
平流层飞艇气动阻力的数值模拟及公式拟合
该文以某中间有圆柱段的平流层飞艇为研究对象,在验证数值模拟方法的基础上,分析了尾翼、长细比、高度及雷诺数对飞艇气动阻力的影响。基于参数分析,采用TableCurve3D软件拟合给出了该艇型在水平姿态下的气动阻力系数估算公式,且给出攻角对公式的修正。研究表明:水平姿态下,平均风压系数沿着艇体头部逐渐减小,中间圆柱段保持稳定,沿着尾部逐渐增加;沿着艇体方向,风压系数曲线斜率拐点出现在各段连接附近。尾翼及艇体对阻力系数的贡献值随着俯仰角的增大而增加,但艇体是主要的贡献者;气动阻力系数随着长细比和高度的增加呈现先减小后增加趋势,随着Re数(1.0×107~2.0×108)的增加而递减。
2017 Vol. 34 (8): 249-256 [摘要] ( 103 ) [HTML 1KB] [PDF 2794KB] ( 14 )
工程力学
在线办公

公告
更多>>  
期刊动态
更多>>  
会议动态
更多>>  
友情链接
   中国科技协会
   中国力学学会
   中国知网(CNKI)
   清华大学
   清华大学土木系
   万方数据库
更多>>  
Copyright © 《工程力学》 All Rights Reserved.
地址:北京清华大学新水利馆114室 邮政编码:100084
电话:(010)62788648 传真:(010)62788648 电子信箱:gclxbjb@tsinghua.edu.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发 技术支持:support@magtech.com.cn