固体力学

航行体出水破冰的多场耦合效应与相似律(1930-1939,doi:10.6052/0459-1879-21-082)岳军政,吴先前,黄晨光

本文针对航行体出水破冰问题,通过量纲分析,获得了影响航行体动载荷及头部应力的主控参数和相似律.基于LS-DYNA,对不同速度的航行体出水穿越不同冰层进行了数值模拟研究,结果表明,航行体穿越较厚的冰层会呈现稳定的侵彻现象,而穿越较薄冰层时,需要考虑撞击前由水冲击造成的冰层破坏.该研究阐明了航行体动力学载荷特性及作用机理,并对影响规律进行了初步分析.

新型负刚度吸能结构力学特性分析(1940-1950,doi:10.6052/0459-1879-21-083)侯秀慧,吕游,周世奇,朱志韦,张凯,邓子辰

依据曲梁单元的多稳态特征,进行单胞构型设计,提出一种新型可自主回弹三维负刚度结构,在提升吸能效率的同时,实现结构循环加载和多次重复利用.随后通过调整单胞几何参数进行梯度结构设计,因微结构尺寸的不同,该梯度负刚度结构在不同的冲击荷载环境下,均呈现出较好的吸能效率,从而为工程中减振吸能应用提供技术支持.

一种求解瞬态热传导方程的无条件稳定方法(1951-1961,doi:10.6052/0459-1879-21-140)季奕,邢誉峰

针对一般热传导问题,本文提出了一种具有二阶精度和L 型耗散的无条件稳定单步时间积分方法.值得强调的是,本文改进了经典Hughes 理论,并将其用于本文方法的参数设计中,从而使得本文方法对线性和非线性热传导问题都是无条件稳定的.数值测试结果展示了本文方法在精度、耗散和稳定性方面的优势.

基于主应变场的混凝土全表面开裂特征实时测量与分析(1962-1970,doi:10.6052/0459-1879-21-107)谷柳凝,宫文然,邵新星,陈捷,董志强,吴刚,何小元

本文提供了一种可靠、精确的混凝土表面开裂测量手段.首先测量得到混凝土表面高分辨率变形场,基于改进的Steger 算法对混凝土试件开裂后的主应变场进行处理实现裂纹精确定位；将裂纹两侧位于法线上的面内位移向量做差,向量差沿裂纹法线方向投影得到Ⅰ型裂纹宽度,沿裂纹切线方向投影得到Ⅱ型裂纹宽度.实验表明,裂纹宽度的测量分辨率为0.037 pixel,裂纹宽度的测量误差在0.010-0.017 pixel 之间.

DVC 中内部散斑质量评价及计算体素点的优化选择(1971-1980,doi:10.6052/0459-1879-21-158)邹翔,张轩豪,王延珺,潘兵

从理论分析和模拟实验两方面证实DVC 位移测量误差与计算子体块的SSSIG 值呈负相关,因此SSSIG 值可用于体图像内部散斑质量的定量评价.为在增大计算子体块SSSIG 值的同时不会显著增加计算量,提出一种计算体素点优化选择方法,该方法通过将计算子体块中灰度梯度较小的体素点剔除出计算以提高计算效率,模拟和真实实验证明了方法的有效性.

数字化光处理立体成型技术中吸附力的影响机制(1981-1991,doi:10.6052/0459-1879-21-099)范徐瑜,梁海弋

鉴于已有研究中对DLP 成型过程中吸附力机理认识的缺乏,建立了耦合自由基光聚合反应、流体流动、传质及相变的多物理场模型并通过数值求解,发现固−液界面呈现出稳定的非均匀波浪衰减形貌,液膜厚度极小且在边界处波动剧烈,讨论了其形成的内在机理.提出调整紫外光强分布是降低吸附力、提高打印速度的一种有效措施.

基于人工神经网络的声子晶体逆向设计(1992-1998,doi:10.6052/0459-1879-21-142)曹蕾蕾,朱旺,武建华,张传增

提出了一种基于Softmax 逻辑回归和多任务学习的人工神经网络声子晶体逆向设计方法,其中,Softmax 逻辑回归实现分层结构各区域材料种类的选择,多任务学习确定各区域材料的分布,从而,将声子晶体逆向设计问题转化为对单位胞元拓扑结构多组分材料的分类问题.该方法突破了传统设计方法依赖于解析理论和参数分析的缺陷,更为高效.

显式模拟类橡胶材料应力软化引起的不可恢复变形及其各向异性特征(1999-2009,doi:10.6052/0459-1879-21-060)王晓明,吴荣兴,蒋义,肖衡

本文基于对数应变构造多轴可压缩应变能函数,先引入耗散来表征应力软化现象,再引入依赖耗散大小的不可恢复变形量以及各向异性特征量,用来表征Mullins 效应,并模拟应力软化作用下产生的不可恢复变形和各向异性特征.本文在各向同性形函数的基础上,通过球坐标系的思想,进一步发展并提出了一个任意方向适用的各向异性形函数.模型结果可以精确匹配实验数据.