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期刊信息/Journal information
力学学报（英文版）
力学学报（英文版）

双月刊

0567-7718

010-62536271

100080

北京北四环西路15号中科院力学所

力学学报（英文版）/Journal Acta Mechanica Sinica(English Series)CSCDCSTPCD北大核心EISCI
查看更多>>是中国力学学会主办的学术期刊，刊登力学和相关交叉学科在理论研究、实验研究及在国民经济中具有创新性的优秀论文，反映力学学科的学术水平，是力学界同仁科学活动的知已和朋友。
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    三维结构失效-安全拓扑设计方法的综合研究

    王洪鑫廖宇君文桂林陈亮亮...
    87-99页
    查看更多>>摘要：失效-安全拓扑优化对于确保优化结构在发生局部失效后仍能继续工作具有重要价值.失效-安全拓扑优化方法选择性地降低局部失效区域内材料刚度,以模拟结构发生局部失效的复杂行为.在该研究工作中,我们首先探讨了局部失效区域大小、形状和分布方案对失效-安全设计鲁棒性的影响.研究结果表明,较大的局部失效区域以及更细的局部失效分布方案可以产生更具鲁棒性的失效-安全结构.然而,更细的局部失效分布方案会显著增加优化成本,特别是对于三维结构而言.为了提高优化效率,我们基于多分辨率拓扑优化(MTOP)框架建立了一种高效的失效-安全拓扑优化方法.在MTOP框架中,引入了扩展有限元方法(XFEM),以在分析网格和拓扑优化模型之间建立解耦关系.数值算例表明,所提出的方法在确保优化结构具有较高失效-安全鲁棒性的同时,对二维平面结构的优化效率比传统失效-安全优化方法提高近2倍左右,而对三维结构的优化效率比传统方法提高25倍以上.

    Robust designFail-safe structuresMulti-resolution topology optimizationComputational efficiencyXFEM

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    二氧化硅粒子增强硅橡胶复合材料的动态力学行为及其非线性超粘弹性本构模研究

    张羲黄吴学星杨荷陈莹...
    100-114页
    查看更多>>摘要：二氧化硅粒子增强硅橡胶(SiO2-particle reinforced silicon rubber composite,SP-RSRC)是一种性能优异的复合材料,在缓冲防护领域应用十分广泛.为研究SP-RSRC在静、动态载荷作用下的力学性能,采用材料测试系统(MTS)和分离式霍普金森压杆(split Hopkin-son pressure bar,SHPB)对材料进行压缩实验,获得了不同应变率下材料的应力-应变曲线及相关力学参数.静、动态压缩实验结果表明:SP-RSRC具有明显的非线性与应变率敏感性.基于Ogden应变能密度理论与率相关松弛时间函数建立了非线性粘弹性本构模型.拟合结果表明,该模型可准确描述SP-RSRC的动态力学响应,且有效减少了基于Prony级数的传统粘弹性模型材料参数过多的问题.使用建立的非线性粘弹性本构模型预测了SP-RSRC在广应变率范围(1×10-3-3065 s-1)、大应变条件下的应力应变曲线,并基于此对LS-DYNA中的简化橡胶模型进行标定.为对标定模型的准确性进行验证,基于一级空气炮开展了逆弹道冲击实验,并针对SHPB实验与逆弹道实验进行了数值模拟,与实验的对比结果表明,标定后的简化橡胶模型可以较好地表征SP-RSRC在冲击载荷下的力学响应特性.本研究可为SP-RSRC在缓冲防护领域的应用提供有价值的参考.

    Silicone rubber compositesDynamic mechanical propertiesNonlinear visco-hyperelastic constitutive modelInverse ballistic experiment

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    通过模量梯度化设计实现砖-泥结构界面剪切应力均匀化以获得更高的力学性能

    高阳何佳伟蒋洁左建平...
    115-124页
    查看更多>>摘要：受大自然启发,人们合成了各种仿生材料以获得更高的力学性能,其中具有砖-泥结构的复合材料备受关注.在这种仿生复合材料中,基体层主要通过剪切在砖之间传递载荷,然而基体中的剪切应力并非均匀分布,而是高度集中在界面边缘,这往往会引发裂纹并引起复合材料的界面分层.为了增强复合材料抵抗界面分层的能力,本文提出将基体的模量进行梯度化设计,以实现基体中剪切应力的均匀分布.通过理论分析得到了基体模量最优梯度分布的解析解,并通过数值模拟进行了有效验证.此外,与基体均匀的复合材料相比,这种基体梯度化设计的复合材料具有更高的弹性极限、更高的回弹性和缺陷容忍性.本文的结果对设计和合成具有优异力学性能的先进结构材料具有重要意义.

    Stress concentrationInterface delaminationBrick-and-mortar structureComposite

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    光遗传刺激下对含脚桥核的帕金森神经网络中beta振荡的动力学分析

    赵玉枝张红慧于颖都琳...
    125-140页
    查看更多>>摘要：临床实验证明,脚桥核(PPN)在帕金森病(PD)的beta振荡调控中起着至关重要的作用.本文通过引入PPN改进了皮层.基底神经节-丘脑网络动力学模型.研究发现,该模型不仅可以模拟先前研究中涉及的beta频带(13-30 Hz)的PD病态振荡行为,还可以产生更接近正常生理活动的alpha节律.具体地,PPN-基底神经节重要环路可以诱导beta振荡状态的产生、转迁和终止.同时,具体分析了其发生分岔转迁行为的动力学机制.此外,模拟重现了低频DBS作用于PPN有效,而高频刺激无效的实验现象,进一步验证了改进模型的合理性.研究结果表明,在适当的光刺激条件下,GPe的兴奋性光刺激可以有效抑制beta振荡,而刺激STN的效果则有限,并且理论实现了光遗传学刺激靶向PPN以讨论对病态beta振荡的调控效果,这些结果与实验现象一致.虽然PPN的功能作用和光遗传刺激的可行性仍有待临床探索,但所获得的结果有助于我们进一步了解PD中beta振荡的调控机制.

    Pedunculopontine nucleusBeta oscillationsOptogeneticDeep brain stimulationParkinson's disease

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    基于动惯性悬架的半主动控制相位偏差补偿

    杨艺刘昌宁陈龙张孝良...
    141-153页
    查看更多>>摘要：车身加速度,悬架动行程和轮胎动载荷是三个相互制衡的车辆悬架性能评价指标,并随着振动频率的不同而变化.悬架控制策略面临着平衡这三个指标的挑战.本研究分析了天棚阻尼控制、地棚阻尼控制、加速度驱动阻尼控制相位偏差的补偿机理.从机械阻抗角度出发,提出了基于动惯性悬架结构补偿控制相位偏差的方法.通过仿真分析可以发现,动惯性悬架结构和控制策略的协调运用,能在全频段内有效提升悬架的综合性能.此外,开展了半主动动惯性悬架试验.试验结果表明,半主动动惯性悬架拥有出色的隔振性能,并有效提升了悬架的乘坐舒适性,悬架动行程和道路友好性.

    Vibration isolationVibration controlPhase deviationControl compensationSemi-active suspension

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    人物介绍

    封2页
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