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文献检索:
  • 材料微结构演化的相场模拟
  • 材料的各种宏观性能与其内部的微观结构密切相关,如何通过控制材料微结构的分布来提高其性能指标一直是工程界与学术界广泛关注的课题.由于场变量在界面的突变,传统的基于局部理论的突变界面模型在描述材料微结构演化方面存在一定的困难.基于非局部理论的相场法采用扩散界面的概念来描述界面,避开了理论上描述突变界面的困难,在模拟材料内部任意的组织形态和复杂的微结构演化方面具有独特的优点.论文首先介绍相场法的热力学理论基础,包括自由移动边界问题、扩散界面模型、非局部能量泛函、相场动力学方程及其常用求解方法.然后重点介绍铁电、铁磁和多铁性材料微结构演化的相场模拟,同时简要介绍相场法在软物质和锂离子电池材料微结构演化模拟中的应用,最后给出总结和展望.
  • 页岩水力压裂的关键力学问题
  • 页岩气是指以吸附和游离时而还有流体相的形态状态赋存于泥页岩中的非常规天然气.页岩气开采成为我国绿色能源开发的新领域.尽管北美页岩气革命取得了成功,但目前仍仅有预期产量5~15%的油气采收率,问题出在什么地方?水力压裂被认为是提高采收率的关键一环,但水力压裂过程中复杂缝网的形成和力学控制机理尚不清楚,这给力学家提出了巨大的挑战和机遇.结合本课题组近期研究成果,论文从理论、哿确实验三个方面对页岩水力压裂中的关键基础力学问题进行介绍和总结.主要内容包括发展页岩人工裂缝扩展的大型物理模型实验,建立页岩本构模型和断裂力学理论,发展耦合断裂力学和流体力学的裂缝网扩展数值模拟方法.页岩水力压裂研究对发展断裂力学的实验技术、理论模型和数值模拟方法起到推动作用,对提高我国页岩气高效开采技术具有重要意义.
  • 多孔极化PZT95/5铁电陶瓷单轴压缩力学响应与放电特性
  • 采用添加造孔剂的方法制备了四种不同孔隙率PZT95/5铁电陶瓷,对其进行电场极化,随后开展了准静态单轴压缩实验,讨论了畴变、相变以及孔隙率对极化PZT95/5铁电陶瓷的力学响应与放电特性的影响.研究结果表明:(1)多孔极化PZT9s/s铁电陶瓷非线性力学响应行为主要归因于畴变和相变的共同作用,与内部孔洞变形和坍塌基本无关;(2)在准静态单轴压缩下极化PZT95/5铁电陶瓷的去极化机制是畴变和相变的共同作用;(3)孔隙率对极化PZT95/5铁电陶瓷的弹性模量、压缩强度有明显的影响,而对断裂应变的影响较小;(4)极化PZT95/5铁电陶瓷畴变和相变开始的临界应力都随着孔隙率的增大而线性衰减,但相变开始的临界体积应变却不依赖孔隙率;(5)极化PZT95/5铁电陶瓷电荷饱和释放量随着孔隙率呈线性减小,但孔隙率对电荷释放速率基本没有影响.
  • 求解弱不连续问题的p型自适应有限元方法
  • 在实际工程计算中,存在大量的弱不连续问题,如含夹杂问题.利用通常的有限元方法,为确保界面上各点满足给定高精度,往往需要采用全域网格加密或全域提高单元阶次的方法,这将会导致计算机的物理内存和CPU时间的剧烈增长.P型自适应有限元方法是一种能通过自适应分析逐步增加单元阶次以改善计算精度的数值方法.论文针对弱不连续问题设计了相应的P型自适应有限元方法,重点讨论了容许误差控制标准对界面上各点计算结果的影响,并对几类典型的弱不连续问题进行了数值计算与模拟.数值结果表明,论文设计的P型自适应有限元方法对求解弱不连续问题是非常有效的,用较少的单元得到精度可靠的数值结果,可大大提高其有限元分析效率.
  • 循环荷载下软岩阻尼行为的试验研究
  • 动剪切模量和阻尼比是岩体重要的动力特性参数,其取值的合理性对场地地震响应分析的结果有重要影响.利用WDT1500多功能材料试验机,对砂岩、砾岩和砂砾岩等软岩试样进行了循环荷载试验,研究了软岩的动剪切模量和阻尼参数对应力、应变幅值和应力水平的响应特性,得到了动剪切模量和阻尼参数随应力幅值、应力水平及含水率的变化规律,讨论了其变化机理.结果表明,在不同应力水平和不同应力幅值下阻尼参数随着应力幅值的增大而增大,与应力幅值成线性拟合关系.当应力幅值较小时,含水率对岩石动剪切模量的影响较小,而对阻尼比和阻尼系数的影响较大;当应力幅值较大时,恰好相反.含水率,应力水平和应力幅值都相同时,应力水平逐级增大的应力路径下测得的阻尼参数大于应力幅值逐级增大的应力路径下测得的阻尼参数.建立的不同应力水平和不同应力幅值条件下软岩的动剪切模量与阻尼比关系模型能够描述分级循环荷载过程中阻尼行为.研究成果对抗震工程的地震反应分析和场地安全性评价有着重要参考价值.
  • 十二次对称二维准晶中的无摩擦接触问题
  • 利用积分变换的方法讨论了在一个刚性压头作用下十二次对称二维准晶的无摩擦接触问题.通过引入位移势函数,将数量巨大而复杂的偏微分方程转化为两个独立的双调和方程,应用Fourier分析与对偶积分方程理论解决了十二次对称二维准晶材料的无摩擦接触问题,得到了相应的接触应力解析表达式,结果表明:如果接触位移是一常数,则接触应力在接触区域边缘具有-1/2阶奇异性;反之,如果接触应力在接触区域边缘具有-1/2阶的奇异性,则接触位移一定为一常数,这为准晶材料的接触变形提供了重要的力学参数.
  • 索-梁耦合结构Hopf分岔的反控制
  • 论文研究了索梁耦合结构的Hopf分岔的反控制,动态窗口滤波反馈控制器在反控制领域有着很广泛的应用.论文通过使用这种控制器,可以使得受控系统在指定的平衡点处产生Hopf分岔.最后,根据庞加莱截面和级数展开法,证明了上述方法的有效性及可行性.
  • 向审稿专家致谢
  • 在过去的2015年,许多专家为《固体力学学报》审阅了大量的稿件,付出了辛勤的劳动,使本刊的质量得以较大提高,读者、作者和编者都从中获益匪浅,本刊编辑部在此谨向广大审稿专家致以诚挚的谢意!并祝各位在新的一年里身体健康,万事如意!(专家名单按姓氏拼音排序,截至到2015年12月31日)
  • 《固体力学学报》征稿简则
  • 1.本刊是固体力学学科的学术性刊物。主要登载具有创造性的固体力学理论、实验和应用研究论文、各重要分支问题的评述和展望以及研究简报与学术讨论等,广泛交流学术界所取得的新研究成果,以促进固体力学学科的发展。读者对象是从事固体力学工作的科研与工程技术人员、高等院校教师和研究生。本刊有中、英文两个版本,向国内外公开发行。
  • [综述]
    材料微结构演化的相场模拟(王杰;李欣凯;刘畅;石以诺)
    页岩水力压裂的关键力学问题(柳占立;王涛;高岳;曾庆磊;庄茁;黄克智)
    [研究论文]
    多孔极化PZT95/5铁电陶瓷单轴压缩力学响应与放电特性(蒋招绣;申海艇;辛铭之;王永刚;聂恒昌;董显林;刘雨生;贺红亮)
    求解弱不连续问题的p型自适应有限元方法(王彪;肖映雄;李真有)
    [研究简报]
    循环荷载下软岩阻尼行为的试验研究(何明明;李宁;陈蕴生;朱才辉)
    十二次对称二维准晶中的无摩擦接触问题(叶玉娇;李星;赵雪芬)
    索-梁耦合结构Hopf分岔的反控制(王志搴[1,3];唐驾时;罗迎社[1,3])
    向审稿专家致谢
    《固体力学学报》征稿简则
    《固体力学学报》封面

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