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卓越工程师培养目标下的“工程力学实验”教学改革与实践 被引量:10
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作者 闫小青 张纯 +2 位作者 黄模佳 兰志文 梁洪 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2013年第9期177-180,184,共5页
在验证性实验教学中,注重实验教学与理论教学相结合并组织因材施教,突出学生主体地位、鼓励学生自主学习,拓展验证性实验教学的空间。同时,基于科研课题开发研究型实验项目来推进工程力学实验教学改革,选择与学生培养目标相适应的科研项... 在验证性实验教学中,注重实验教学与理论教学相结合并组织因材施教,突出学生主体地位、鼓励学生自主学习,拓展验证性实验教学的空间。同时,基于科研课题开发研究型实验项目来推进工程力学实验教学改革,选择与学生培养目标相适应的科研项目,从中分解、提炼出一系列不同层次、不同难度的研究型实验项目,授课教师和学生改变传统的教与学的模式,确保科研型实验项目的顺利实施。 展开更多
关键词 工程力学实验 验证性实验 实验教学改革 创新能力
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工程力学中的互补问题:模型 被引量:7
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作者 何素艳 李建宇 +1 位作者 张洪武 李兴斯 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期185-190,共6页
对互补问题在非线性力学中的一些应用情况给出了较概括的介绍,重点放在了静态接触问题、弹塑性问题以及结构优化问题的互补模型上。将力学问题写成互补模型的好处主要有两点:一是使力学问题有更自然、更精确的数学描述;二是可以考虑用... 对互补问题在非线性力学中的一些应用情况给出了较概括的介绍,重点放在了静态接触问题、弹塑性问题以及结构优化问题的互补模型上。将力学问题写成互补模型的好处主要有两点:一是使力学问题有更自然、更精确的数学描述;二是可以考虑用互补问题的有效和强健的数值算法来求解。 展开更多
关键词 工程力学 结构优化 互补问题 非线性力学 数学规划 塑性本构定律 单侧接触定律 Coulomb摩擦定律
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工程力学研究所地震工程宽带网的建设 被引量:1
3
作者 贾相玉 苏哲明 +1 位作者 戴志勇 王秀珍 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2001年第3期154-158,共5页
计算机技术和网络技术的发展及应用对加快地震工程领域的研究具有重要意义,我们建立内部网站,发布内部信息。通过网络服务器以宽带接入方式访问Internet,快速查询国际上有关地震工程、工程振动、防震减灾等方面的科研信息.... 计算机技术和网络技术的发展及应用对加快地震工程领域的研究具有重要意义,我们建立内部网站,发布内部信息。通过网络服务器以宽带接入方式访问Internet,快速查询国际上有关地震工程、工程振动、防震减灾等方面的科研信息.及时公布和交流最新科研成果,为促进地震工程事业的发展提高了工作效率,简化了工作环节。 展开更多
关键词 地震工程 宽带网 防震减灾 工程力学 计算机 网络服务器 网络技术
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工程力学中的互补问题:算法 被引量:3
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作者 张培爱 何素艳 +1 位作者 李建宇 李兴斯 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期696-699,705,共5页
工程力学里很多问题存在互补关系,文献[1]介绍了有关的数学模型。本文介绍了近年来求解互补问题的几种主要方法,包括投影方法、内点方法、方程组方法、延拓方法以及无约束优化方法。与此同时,也介绍了作者近期在互补问题算法方面的一些... 工程力学里很多问题存在互补关系,文献[1]介绍了有关的数学模型。本文介绍了近年来求解互补问题的几种主要方法,包括投影方法、内点方法、方程组方法、延拓方法以及无约束优化方法。与此同时,也介绍了作者近期在互补问题算法方面的一些研究工作。 展开更多
关键词 互补问题 内点方法 NCP函数 光滑化方法
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低载荷下PTFE-不锈钢摩擦特性及力学模型研究
5
作者 赵守江 戴君武 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第3期42-50,共9页
在滑移隔震支座中,聚四氟乙烯(PTFE)和不锈钢所构成的摩擦副应用广泛,其摩擦特性是影响支座隔震效果的关键因素之一。为研究其在低载荷条件下的摩擦特性,通过滑动摩擦试验考察静摩擦系数和动摩擦系数随载荷变化的规律,以及动摩擦系数与... 在滑移隔震支座中,聚四氟乙烯(PTFE)和不锈钢所构成的摩擦副应用广泛,其摩擦特性是影响支座隔震效果的关键因素之一。为研究其在低载荷条件下的摩擦特性,通过滑动摩擦试验考察静摩擦系数和动摩擦系数随载荷变化的规律,以及动摩擦系数与速度的相互关系。建立PTFE-不锈钢的摩擦力模型,并结合振动试验和数值分析对该模型的准确性进行验证。此外,对比评估了该力学模型与库仑模型在预测摩擦行为方面的适用性。结果表明:静摩擦系数和动摩擦系数均与竖向载荷显著相关。当压强为0~0.5 MPa时,静摩擦系数随压强增大而大幅度降低;当压强为0.5~1.2 MPa时,静摩擦系数的降幅趋缓并基本稳定在0.045左右。对于动摩擦系数,当压强为0~2.0 MPa时,其随压强增大呈现出先减小后增大的趋势,且增速持续减缓;同一压强下,动摩擦系数随速度增大而增大,并在速度达到一定阈值后趋于稳定,而且不同压强下的上限值均接近0.202;动摩擦系数与速度的关系可用指数函数描述。在多次振动响应试验中,加速度时程曲线的重合度优于相对位移的重合度,但随着试验次数的增加,相对位移的重合度有所提高。通过对比位移变化量和加速度极值,验证了基于指数函数模型的理论分析值与试验值的高吻合度。相较于库仑模型,指数函数模型能更准确地反映低载荷下摩擦力的特征,也更适用于滑移隔震支座的动力响应分析。 展开更多
关键词 聚四氟乙烯(PTFE) 不锈钢 滑移隔震 力学模型 低载荷 摩擦系数
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地理信息及技术助力“千万工程”实践综述 被引量:1
6
作者 龚强 龚天慧 《现代农业研究》 2025年第1期95-97,102,共4页
空间地理信息、测绘地理信息技术助力“千万工程”的实施,在各级国土空间规划编制、全域土地综合整治、水利工程建设、生态修复与治理等工程建设中发挥了重要作用,也取得了许多成功的经验。希望加强研究,进一步融合,培育新质生产力,扩... 空间地理信息、测绘地理信息技术助力“千万工程”的实施,在各级国土空间规划编制、全域土地综合整治、水利工程建设、生态修复与治理等工程建设中发挥了重要作用,也取得了许多成功的经验。希望加强研究,进一步融合,培育新质生产力,扩大普及面,使其更好地服务“三农”,服务于乡村振兴。 展开更多
关键词 地理信息 测绘技术 千万工程 新质生产力
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城市生命线工程系统抗震韧性统一设计方法
7
作者 翟长海 胡杰 谢礼立 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第2期1-13,共13页
城市生命线工程系统作为保障居民日常生活、城市功能运行、经济健康发展和社会长治久安的关键基础设施,是韧性城市建设的基石。国内外针对城市生命线工程系统的抗震韧性评价方法研究已取得一定进展,但城市生命线工程系统抗震韧性设计方... 城市生命线工程系统作为保障居民日常生活、城市功能运行、经济健康发展和社会长治久安的关键基础设施,是韧性城市建设的基石。国内外针对城市生命线工程系统的抗震韧性评价方法研究已取得一定进展,但城市生命线工程系统抗震韧性设计方法却处于空白状态。文中阐述了城市生命线工程系统抗震韧性设计的内涵及其与传统单体设施抗震设计之间存在的差异,提出了“两层面”抗震韧性设计基本思路,即通过单体设施的结构安全设计保证单体设施结构抗震安全,通过单体设施之间的韧性协同设计保障工程系统震后功能及快速恢复;建立了“三目标”抗震韧性设计基本要求,包括保证单体设施结构抗震安全,满足单体设施和工程系统预定功能以及工程系统能够快速恢复;提出了“四环节”抗震韧性设计关键步骤,即确定工程系统抗震韧性目标、单体设施结构安全设计、工程系统震后功能验算、制定工程系统功能快速恢复技术与策略,进而建立了城市生命线工程系统抗震韧性统一设计方法。文中以道路交通系统为例,开展了抗震韧性设计,初步验证了提出的抗震韧性设计方法的合理性和可行性。该设计方法可实现城市生命线工程系统的抗震设计,从保障单体设施结构抗震安全的结构抗震设计向保障工程系统震后功能和快速恢复的抗震韧性设计的转变。所提设计方法也能为城市生命线工程系统的抗震韧性提升提供可行思路。 展开更多
关键词 城市生命线工程系统 抗震韧性协同设计 抗震韧性目标 震后功能验算 功能快速恢复
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细长输流管道大变形动力学研究进展
8
作者 陈伟 曹润青 +2 位作者 胡嘉纯 代胡亮 王琳 《力学进展》 北大核心 2025年第1期113-174,共62页
细长输流管道是发动机液压装置、航空加油机、核工业热交换器、海洋钻井平台等工程装备系统的一类重要结构.当流速较高时,细长管道可能会发生屈曲或颤振等流致失稳现象,严重时可酿成重大安全事故.输流管道的流致失稳及其非线性振动是典... 细长输流管道是发动机液压装置、航空加油机、核工业热交换器、海洋钻井平台等工程装备系统的一类重要结构.当流速较高时,细长管道可能会发生屈曲或颤振等流致失稳现象,严重时可酿成重大安全事故.输流管道的流致失稳及其非线性振动是典型的流固耦合力学行为,已成为结构动力学、流固耦合力学等研究领域的一个普遍性范例.在建立动力学方程、明确稳定性机理和分析非线性振动规律之后,近年来人们极其关注输流管道的大变形/大位移动力学问题.本文系统介绍了细长输流管道非线性振动,特别是其弯曲大变形动力学的研究进展.首先,概述了输流管系统的非线性特征及其分类,简要分析了一些常用假设的合理性.其次,重点介绍了泰勒展开近似模型、几何精确理论模型、绝对节点坐标描述计算模型、数据驱动模型及相关的其他建模与求解方法.然后,针对两端支撑管道和悬臂管道两类有本质区别的动力学系统,回顾了其非线性动力学机理与演化规律,重点介绍了悬臂管道从小变形假设到大变形响应的一些新近研究进展.在此基础上,还介绍了提高输流管稳定性、抑制输流管非线性振动和利用输流管大变形响应的主要方法.最后,对细长输流管道大变形动力学的研究现状进行了归纳总结,并指出值得关注的几个基础性科学问题. 展开更多
关键词 输流管道 流固耦合 大变形动力学 几何精确模型 绝对节点坐标法
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黑龙江省土动力学参数变异性研究
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作者 齐文浩 李林芳 +1 位作者 陈方晓 张苋凯 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第2期145-154,共10页
土动力学参数是土层地震反应计算的必备参数。针对当前黑龙江省土动力学特性理论研究的不足,基于黑龙江省286组不同埋深的粉质黏土、黏土和砂土的动剪切模量比和阻尼比数据,反推得到每组土动力学参数的特征参数,并统计给出特征参数随土... 土动力学参数是土层地震反应计算的必备参数。针对当前黑龙江省土动力学特性理论研究的不足,基于黑龙江省286组不同埋深的粉质黏土、黏土和砂土的动剪切模量比和阻尼比数据,反推得到每组土动力学参数的特征参数,并统计给出特征参数随土体埋深变化的拟合公式。通过该公式,推算了不同埋深下不同土类的动剪切模量比和阻尼比数据,并验证了拟合公式的合理性。利用数据较为丰富的土类,建立了6个土层地震反应模型,输入黑龙江省的典型地震动,分别计算了拟合公式的a_(1)、a_(2)、E(λ_(max))、E(M)等拟合参数。通过放缩拟合参数研究了特征参数变异性对地表峰值加速度、地表反应谱特征周期和平台值的影响。结果表明,随着a_(1)和E(λ_(max))的增加,阻尼比增大,导致场地放大系数F_(PGA)减小,特征周期T g增大。a_(2)和E(M)的增加则会导致阻尼比减小,进而导致F_(PGA)增大,T g减小。平台值β离散性较大,在某一范围内波动,并无确定的增减趋势。变异性对F_(PGA)的影响最大,T g次之,对β的影响最小。土层地震反应对a_(1)变异最敏感。随着输入地震动强度的增加,误差增大。本研究为黑龙江省土动力学参数研究做出了必要补充。 展开更多
关键词 土动力学参数 变异性 土层地震反应 黑龙江省 地震动参数
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受冲击荷载后未失效电池力学性能和电性能的劣化 被引量:1
10
作者 魏和光 周名哲 +1 位作者 朱瑞卿 胡玲玲 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第2期25-36,共12页
为探究小能量冲击对锂离子电池安全的影响,通过冲击-压缩顺序加载实验对受动态荷载后未失效的软包锂离子电池二次受载时的力学响应及失效行为进行评估,结合电性能测试与内部结构损伤分析,探究较弱冲击荷载下电池性能的劣化行为,并据此... 为探究小能量冲击对锂离子电池安全的影响,通过冲击-压缩顺序加载实验对受动态荷载后未失效的软包锂离子电池二次受载时的力学响应及失效行为进行评估,结合电性能测试与内部结构损伤分析,探究较弱冲击荷载下电池性能的劣化行为,并据此提出弱冲击后电池状态量化评估方法。结果表明:3、5和7 J的冲击能量下,锂离子电池即使未失效,其内部机械完整性也已经受到一定的损伤,再次受载时失效位移相比新电池分别约降低18%、21%和34%;失效对应的变形能分别下降40%、47%和67%,且电性能劣化现象明显,容量分别变为新电池的99.4%、93.6%和87.9%;内阻分别上升4.2%、16.2%和28.7%。二次承载能力下降和电性能劣化程度与冲击能量呈正相关。揭示了电极的冲击变形损伤与电池整体力电性能变化的联系。 展开更多
关键词 锂离子电池 碰撞失效 性能劣化 二次加载 冲击动力学
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间隙氢在α-Mg中扩散的分子动力学研究
11
作者 于浩伟 张兴丽 +3 位作者 王祥金 崔翰文 赵红华 赵红霞 《计算力学学报》 北大核心 2025年第3期412-418,共7页
镁基储氢材料具有自然含量丰富、储氢容量高、成本低等优点,是目前综合性能最好的固态储氢材料之一,备受广泛的关注。然而,在实际应用过程中存在一个主要的瓶颈问题,即吸放氢速率慢。氢扩散作为吸放氢动力学的速率控制步骤在研究和解决... 镁基储氢材料具有自然含量丰富、储氢容量高、成本低等优点,是目前综合性能最好的固态储氢材料之一,备受广泛的关注。然而,在实际应用过程中存在一个主要的瓶颈问题,即吸放氢速率慢。氢扩散作为吸放氢动力学的速率控制步骤在研究和解决这一问题上至关重要。本文基于经典分子动力学的方法,以α-Mg为宿主材料研究了氢在其晶格间隙中的动态扩散行为。研究发现,氢的扩散不仅具有温度依赖性还具有浓度依赖性,氢原子的自扩散系数随温度的升高和浓度的降低而增大,计算结果与其他研究结果符合得较好。本文通过能量和原子扩散过程等分析发现,浓度导致的扩散系数减小是由于富氢团簇增加了扩散能垒,引起氢的跃迁率下降。团簇的形成与分解遵循一定的内在规律,与温度和浓度有一定的关系。这项研究加深了对氢扩散内在机制的理解,对吸放氢速率的提高具有指导意义,有助于储氢应用的有效设计。 展开更多
关键词 α-Mg 分子动力学 氢扩散 团簇 浓度依赖性
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基于柔性微弦的工程化牵张组织构建和力学调控研究
12
作者 周子星 李婷婷 +1 位作者 张作启 黄国友 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期624-624,共1页
目的在体中牵张刺激普遍存在且发挥关键作用,构建力学调控的三维工程化牵张组织模型并模拟牵张刺激是当前的一个研究热点和挑战。本研究拟基于柔性微弦实现工程化牵张组织的构建和力学调控。方法基于水凝胶牺牲模板法,制备适用于三维工... 目的在体中牵张刺激普遍存在且发挥关键作用,构建力学调控的三维工程化牵张组织模型并模拟牵张刺激是当前的一个研究热点和挑战。本研究拟基于柔性微弦实现工程化牵张组织的构建和力学调控。方法基于水凝胶牺牲模板法,制备适用于三维工程化牵张组织构建的微弦芯片,并结合弯曲力学测试和有限元分析建立微弦形变与受力关系的标准曲线。基于微弦芯片和胶原水凝胶进行三维细胞包埋和培养,在细胞收缩力和微弦约束作用下形成工程化牵张组织,通过分析微弦变形表征组织收缩力。最后,对工程化牵张组织施加力学拉伸加载,表征组织力学性能并实现牵张刺激调控。结果制备了具有不同直径和跨度的微弦芯片,方法简单灵活,不需要复杂的材料与设备,易于推广。基于微弦芯片,成功构建了具有不同约束边界刚度的工程化牵张组织,并建立了细胞收缩下组织重塑的数理模型,获得了组织收缩力和形貌与边界约束刚度的关系及随时间变化的规律。在此基础上,通过组织收缩力和力学性能表征,实现了工程化牵张组织的力学调控。结论基于柔性微弦芯片,可以实现工程化牵张组织的构建、力学表征和调控,具有很大的灵活性和扩展性,有望为牵张组织的力学生物学机制和应用研究提供支持。 展开更多
关键词 组织构建 力学生物学 组织重塑 细胞收缩 收缩力 工程化 牵张 数理模型
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股骨骨折髓内固定系统的力学可靠性分析
13
作者 黄英浩 王欣 楚海建 《上海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期233-242,共10页
髓内钉固定骨折面是治疗髋关节骨折的主要方法,髓内固定系统的力学可靠性是确保治疗成功的关键.针对股骨转子间骨折,构建了计及股骨层状结构特点和肌肉力作用的髓内固定系统有限元模型,模拟分析了缓步行走条件下固定系统的力学响应.为... 髓内钉固定骨折面是治疗髋关节骨折的主要方法,髓内固定系统的力学可靠性是确保治疗成功的关键.针对股骨转子间骨折,构建了计及股骨层状结构特点和肌肉力作用的髓内固定系统有限元模型,模拟分析了缓步行走条件下固定系统的力学响应.为定量化评估髓内固定系统的力学可靠性,提出安全因数的概念,并基于这一概念定量化考察了头钉定位参数对固定系统力学可靠性的影响.研究表明,固定系统在股骨与头钉、主钉与头钉,以及主钉与锁钉的接触区存在明显的应力集中,是评估髓内固定系统力学可靠性的关键区域.研究还表明,髓内固定系统具有良好的力学可靠性,降低头钉高度有利于提高髓内固定系统的力学可靠性,而头钉近端钉角(proximal nail angle)对固定系统可靠性的影响可以忽略. 展开更多
关键词 股骨骨折 髓内固定系统 力学可靠性 结构优化 有限元方法
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大跨劲性骨架钢管混凝土拱桥新型栓焊节点叠合构件偏压力学性能研究
14
作者 于鹏 郭子康 +1 位作者 云惟经 郭晓 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期29-46,共18页
在地形复杂、条件恶劣地区的大跨钢管混凝土拱桥建设中,拱肋采取传统焊缝连接施工难度高且节点质量无法保障.在此基础上提出了一种新型栓焊节点,有效降低施工难度的同时保障了节点质量.采用钢管混凝土新型栓焊节点与外包混凝土组成的劲... 在地形复杂、条件恶劣地区的大跨钢管混凝土拱桥建设中,拱肋采取传统焊缝连接施工难度高且节点质量无法保障.在此基础上提出了一种新型栓焊节点,有效降低施工难度的同时保障了节点质量.采用钢管混凝土新型栓焊节点与外包混凝土组成的劲性骨架(叠合构件)作为拱肋不仅能提升结构承载力,还能改善节点与外包混凝土之间的黏结性能,具有广阔应用前景.由于拱肋受力特点为小偏心受压,为研究钢管混凝土新型栓焊叠合构件的偏压力学性能,开展了缩尺钢管混凝土叠合构件偏压试验,研究不同节点形式下(焊缝连接、栓焊连接)叠合构件之间的力学性能差异,并通过有限元分析进一步探讨了叠合构件的力学行为以及栓焊节点设计的影响.结果表明,小偏压下钢管混凝土部分提供叠合构件的主要承载力,增加外包混凝土中配筋数量能有效提高叠合构件承载力.新型栓焊节点在满足节点安全施工的前提下为叠合构件提供了更加优良的节点性能,提高节点稳定性的同时增强了节点与外包混凝土之间的相互作用,保证叠合构件承载力的同时又提升了延性.当采用钢管混凝土栓焊节点连接形式时,栓焊弧长比应控制在2.00以内. 展开更多
关键词 劲性骨架钢管混凝土拱桥 栓焊节点 叠合构件 偏压 力学性能 数值分析
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第18届世界地震工程大会岩土地震工程领域进展综述
15
作者 马星宇 王兰民 《世界地震工程》 北大核心 2025年第1期26-48,共23页
通过参会交流和对口头报告论文的研读,对第18届世界地震工程大会岩土地震工程与场地响应领域的研究与实践进展进行了综述。内容包括大会大师报告、特邀报告相关进展和分会口头报告相关进展两个方面,涉及专题:强震动记录排序,地震危险性... 通过参会交流和对口头报告论文的研读,对第18届世界地震工程大会岩土地震工程与场地响应领域的研究与实践进展进行了综述。内容包括大会大师报告、特邀报告相关进展和分会口头报告相关进展两个方面,涉及专题:强震动记录排序,地震危险性评估,区域尺度的地震滑坡评价及应用;隧道与地下基础设施的抗震设计、风险评估与管理;液化场地的地下结构;岩土隔震;面向结构保护和基于抗震超材料的创新地基相互作用概念;浅基础抗震设计中的挑战;面向建筑物和桥梁的土-结构相互作用模型与韧性应用;地震输入、场地效应和土-结构相互作用的历史发展与对其易损性曲线的影响;抗液化结构;场地响应谱分析的实践、知识和技术的现状与讨论;采用土工合成材料的岩土地震工程;土体非线性对建筑环境的影响-观测与预测等。以期与读者全方位分享本届盛会该领域的主要进展。 展开更多
关键词 第18届世界地震工程大会 岩土地震工程 场地响应 液化 土结相互作用 土工合成材料 土体非线性 地震滑坡 基于性能的抗震设计
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第18届世界地震工程大会地震动模型相关研究综述
16
作者 刘名吉 胡进军 《世界地震工程》 北大核心 2025年第1期49-57,共9页
第18届世界地震工程大会于2024年6月30日至7月5日在意大利米兰成功举行,本文综述了此交会议关于地震动模型的相关研究。地震动模型是评估地震危险性和进行结构抗震设计的关键工具。文中重点介绍了地震动数据库的更新、非遍历地震动模型... 第18届世界地震工程大会于2024年6月30日至7月5日在意大利米兰成功举行,本文综述了此交会议关于地震动模型的相关研究。地震动模型是评估地震危险性和进行结构抗震设计的关键工具。文中重点介绍了地震动数据库的更新、非遍历地震动模型的发展、地震动模型的不确定性,以及竖向地震动模型的重要性。这些研究不仅提高了地震预测的准确性,也为地震工程实践提供了新的视角。 展开更多
关键词 世界地震工程大会 地震动模型 新进展 地震动数据库 模型的不确定性 竖向地震动
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基于共旋坐标法的海洋柔性管缆动力学分析
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作者 孙晓旭 柯旺 赵岩 《计算力学学报》 北大核心 2025年第1期37-43,共7页
海洋柔性结构的运动往往随着开采深度和离岸距离的增加而不断增大,这种大幅度的往复运动使得结构危险点极易发生疲劳损伤,显著增加了失效的风险。本文考虑海洋柔性管缆大位移、大旋转和小应变的几何非线性,基于共旋坐标法开展了结构动... 海洋柔性结构的运动往往随着开采深度和离岸距离的增加而不断增大,这种大幅度的往复运动使得结构危险点极易发生疲劳损伤,显著增加了失效的风险。本文考虑海洋柔性管缆大位移、大旋转和小应变的几何非线性,基于共旋坐标法开展了结构动力学分析。首先,基于共旋坐标法建立了柔性管缆的基本运动方程;其次,根据Morison方程计算水动力效应得到海洋柔性管缆的运动方程,并应用Newton-Raphson法结合HHT法进行求解;最后,在数值算例中将本文方法与商业软件分析结果进行对比,表明本文提出的方法能够有效用于海洋柔性管缆的非线性动力学分析。 展开更多
关键词 海洋柔性管缆 非线性动力分析 共旋坐标法 Morison方程 随机波浪载荷
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地震及次生火灾后Q355钢材力学性能研究
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作者 陈东 程乔夫 +3 位作者 宋晋东 韩婷婷 刘旋 王梦琦 《自然灾害学报》 北大核心 2025年第3期24-33,共10页
地震及次生火灾是一种链式灾害组合,不同于单一灾害,其对材料的损伤破坏具有多灾害耦合叠加和累积放大的特点,而现行设计规范均未考虑这种灾害组合的影响。为此,针对结构常用的Q355钢材,以地震及次生火灾为链式灾害场景,系统研究材料在... 地震及次生火灾是一种链式灾害组合,不同于单一灾害,其对材料的损伤破坏具有多灾害耦合叠加和累积放大的特点,而现行设计规范均未考虑这种灾害组合的影响。为此,针对结构常用的Q355钢材,以地震及次生火灾为链式灾害场景,系统研究材料在不同循环应变以及火灾温度后的力学性能,通过试件在宏观和微观层面上的破坏形态、滞回曲线以及关键力学性能指标的变化,揭示Q355钢材在地震及次生火灾作用后的破坏机理,并建立相应的本构关系。结果表明:链式灾害后,断口特征从杯状转变为平整形态,微观韧窝随温度升高而减小且密度增加。循环应变增加时,屈服强度和极限强度均上升,但温度升至400℃后,两者显著下降。基于Poh模型,利用试验数据,建立了能够考虑地震及次生火灾后的Q355钢材本构关系,为链式灾害场景下的材料力学性能评估提供参考。 展开更多
关键词 地震及次生火灾 Q355钢材 电子显微镜扫描 力学性能 本构模型
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薄膜天线航天器刚-柔-热耦合动力学建模与复合控制研究
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作者 陈呈 刘翔 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第3期283-297,共15页
大型空间薄膜天线在深空探测、天基预警、对地观测等领域具有广阔的应用前景.由于薄膜天线具有大、轻、柔的显著特征,其动力学与控制问题十分复杂且突出.与此同时,由于天线工作性能的需求,天线在轨运行时必须保持极高的指向精度和形面精... 大型空间薄膜天线在深空探测、天基预警、对地观测等领域具有广阔的应用前景.由于薄膜天线具有大、轻、柔的显著特征,其动力学与控制问题十分复杂且突出.与此同时,由于天线工作性能的需求,天线在轨运行时必须保持极高的指向精度和形面精度.这就要求我们对薄膜航天器进行精细的动力学分析与有效的主动控制设计.该文针对一类平面张拉式薄膜天线进行刚-柔-热耦合动力学建模与复合控制问题的研究.首先,基于非线性有限元方法建立了薄膜天线结构的非线性动力学模型,并对该模型进行了模型降阶.然后,基于非线性降阶模型并考虑空间热环境的影响,采用混合坐标法建立了航天器的刚-柔-热耦合动力学模型.最后,采用合力合成控制方法结合拉索作动的非线性振动控制策略,对航天器的姿态运动和非线性振动进行了同步、复合控制. 展开更多
关键词 薄膜天线 刚-柔-热耦合动力学建模 非线性振动 复合控制
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W/Ta纳米层状金属的拉伸力学性能和塑性变形机制
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作者 刘雪鹏 颜家豪 《振动工程学报》 北大核心 2025年第3期637-644,共8页
W/Ta纳米层状金属是一种典型的BCC/BCC结构的层状金属材料,在核聚变装置中具有广阔的应用前景。本文采用原子尺度分子动力学方法研究了W/Ta纳米层状金属在单轴拉伸过程中的力学性能和塑性变形行为,进一步分析了调制周期对W/Ta纳米层状... W/Ta纳米层状金属是一种典型的BCC/BCC结构的层状金属材料,在核聚变装置中具有广阔的应用前景。本文采用原子尺度分子动力学方法研究了W/Ta纳米层状金属在单轴拉伸过程中的力学性能和塑性变形行为,进一步分析了调制周期对W/Ta纳米层状金属力学响应的影响。结果表明,W(110)/Ta(110)界面上会形成网络状的失配位错结构,它不仅可以作为位错形核的源头,而且可以吸收层状金属结构中的位错。微结构演化分析表明,拉伸过程中主要经历三个变形阶段,即线弹性、塑性屈服和塑性流变阶段。位错首先在Ta层中形核扩展,导致应力急剧下降,随后Ta层中的位错穿越界面至W层中并增殖扩展,导致W层发生屈服。试样的塑性屈服主要由Ta层主导,流变阶段的塑性变形由W层和Ta层中的位错及其演化共同决定。调制周期越大,界面数量越少,Ta层中位错形核较少,同样位错被界面吸收的数量较少而且界面阻碍位错的效果减弱,因此屈服强度和平均塑性流变强度分别增加和降低。 展开更多
关键词 纳米层状金属 分子动力学模拟 力学性能 塑性变形机制 调制周期
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