期刊,力学学报（英文版） 2024年卷7期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

力学学报（英文版）

出版周期：双月刊

国际刊号：0567-7718

电　　话：010-62536271

邮政编码：100080

地　　址：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。

正式出版

收录年代

基于机器学习的低频非互易准零刚度弹性波二极管设计

何峻森周加喜王凯王强...

137-151页

查看更多>>摘要：具有非互易性的弹性波二极管可以用于弹性波单向调控.然而,利用已有的弹性波二极管在低频(＜100 Hz)实现非互易性是一个挑战.本文提出了一种基于准零刚度的弹性波二极管来解决这一难题,实现低频高质量的非互易性.这种弹性波二极管通过将准零刚度局域共振超材料和线性局域共振超材料相结合来实现,其利用了准零刚度局域共振超材料可以在低频开辟振幅依赖带隙的有利非线性特性.首先,基于谐波平衡法推导了准零刚度超材料的色散关系.然后,通过理论分析和数值仿真计算了弹性波二极管的正向和反向传递率.接着讨论了结构参数对低频非互易效果的影响规律.结果表明,提出的弹性波二极管利用振幅依赖带隙结合界面反射的机制可以在低频实现高质量的非互易性.最后,介绍了一种基于机器学习的优化设计方法用于评估和增强弹性波二极管的非互易效果.利用这一方法预测非互易效果可以显著减少优化设计过程中的计算量.通过优化设计成功拓宽了弹性波二极管的非互易频率区间,同时在低频保持了足够的隔离质量.

关键词：

NonreciprocityLow-frequencyElastic diodeQuasi-zero-stiffnessNonlinear elastic metamaterialsMachine learning

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万方数据

压电梁式行波致动器的设计与评估方法

丁元帅吕增耀李航宇林瑜阳...

152-163页

查看更多>>摘要：压电梁式行波致动器(TWPBA)由于结构简单劲凑的特点,十分适合在狭窄空间中作业.然而,目前TWPBA的研究面临着一些局限性,包括激励和结构参数的设计方法不足,评价指标不充分,以及激励参数和结构参数与评价指标之间缺乏定量关系等.本研究提出了确定TWPBA结构和激励参数的系统性设计方法,通过建立的解析模型提出了确定激励参数的准则,并提出了一套TWPBA致动器驱动效果评价指标.借助解析模型和评价指标,我们揭示了:(1)激励参数与结构参数之间的耦合关系,(2)参与模态对对振动响应的影响,(3)评价指标与激励参数之间的定量关系.这些结论得到了有限元分析、激光测振实验和运动测试实验结果的证实.最后,TWPBA在管道操作中的实际应用凸显了它们在内窥镜和精密仪器中的应用潜力.

关键词：

Piezoelectric actuatorExciter-Exciter methodWave propagationVibration control

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万方数据

用于壁板结构减振的分布式动力吸振器的设计

李力源李斌徐泽华

164-180页

查看更多>>摘要：分布式动力吸振器具有减振频带宽、失谐适应性强、系统稳定性高等诸多优点,非常适合于连续体结构的振动与噪声控制,在交通运输、航空航天等诸多领域拥有广泛的应用前景.然而,分布式动力吸振器在工程减振应用方面仍然存在许多问题,如传统最优同调动力吸振器设计中最优阻尼的工程匹配问题,以及阵列化动力吸振器在有限周期条件下的工程适用性问题等.基于动态机械分析仪(DMA)测试得到的阻尼材料特性参数,本文建立了敷设约束阻尼层的悬臂梁式动力吸振器的有限元模型,以实现最优阻尼的精确匹配.实验中以四边固支的薄壁板结构为研究对象,在壁板上安装了最优同调的动力吸振器进行减振.实验结果表明:在随机激励下,壁板的振动得到了很好的抑制,其各阶频响峰值降低量均高于14 dB,在500 Hz内的RMS值降低比在58％以上.此外,本文基于带隙调控方法进行了周期阵列化动力吸振器的设计,并分析了设计参数对阵列化动力吸振器带隙特性的调控规律.通过实验对比相同质量比条件下传统动力吸振器和阵列化动力吸振器的减振效果可以发现:阵列化动力吸振器设计便捷,在吸振器固有频率附近的窄带范围内具有和传统动力吸振器相似的减振效果,但是其宽带减振效果较差.值得注意的是,若选取合适的吸振器频率和阻尼,阵列化动力吸振器也可以产生较宽的带隙,表现出良好的工程适用性.本文的研究工作为适用于薄壁板结构减振的分布式动力吸振器的设计提供了有益的参考.

关键词：

Distributed dynamic absorbersEngineering realization of the optimal dampingVibration suppressionLow-frequency and broadband

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万方数据

冰冲击位置对涡轴发动机压气机叶片损伤影响研究

牛浩李超陈安华宾光富...

181-194页

查看更多>>摘要：冰对压气机叶片不同位置造成冲击损伤,破坏转子结构完整性,进而产生不平衡故障甚至诱发碰摩等非线性振动事故,影响直升机任务执行.为研究冰冲击过程中冲击位置对叶片损伤形式及动力学响应的影响,采用有限元-光滑粒子流体动力学耦合方法(FEM-SPH)创建了动力学模型.开展基于高速轻气炮实验装置的钛合金板冰冲击损伤实验,验证了仿真模型可靠性,分析静止和设计转速45000 r/min两种工况下冰从不同位置冲击压气机叶片的损伤情况.研究结果表明:静止状态下,冰从前缘叶尖到前缘叶根进行冲击产生的损伤先增大后减小,最大损伤发生在前缘66.7％的叶片高度位置.在设计速度下,冰冲击位置越靠近叶尖产生的损伤越大,冰冲击叶片产生的塑性损伤、等效应力及动能损失均低于叶片静止工况.研究结论可为涡轴发动机压气机叶片结构强度设计及防护提供理论参考和数据支持.

关键词：

Turboshaft engineCompressor bladeIceImpact damage simulationDynamic response

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万方数据

肝脏中心和边缘区域的异同:从微观和介观结构到宏观力学性能

康巍孙开新王丽珍樊瑜波...

195-205页

查看更多>>摘要：精准描述肝脏的力学性能对于疾病诊断和治疗,外科假体建模和冲击损伤模型具有重要意义.然而,由于其固有的生物软组织特性,测试方法和样本类型等对于其力学行为的表征结果总是不尽相同.在本研究中,我们采用了透射电镜(TEM)和Micro CT观察大鼠肝脏内外缘的形貌并进行宏观力学试验表征弹性和黏弹性.结果显示,在微观尺度上,中心区域表现出较高的新陈代谢水平,线粒体细长且更丰富的内质网,在介观尺度上,较大直径的门静脉主要分布在中心区域,而较小直径的动脉主要位于边缘.在宏观尺度上,两区域在应变率为0.0167 s-1时弹性性能无明显差异,中心区域相对于边缘孔隙率更高且随着应变率上升到0.167 s-1,减少了水分的流失变得更硬且显示更高的黏性.因此肝脏整体表现出了异质性,各向同性模型适用于肝脏边缘区域,对于血管复杂的中心区域可能需要更复杂的模型.

关键词：

LiverMechanical propertiesMicro and macro tests

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万方数据

将短DNA简化成串联的横观各向同性环进行弯曲

石陈玉姚美成陈彬

206-212页

查看更多>>摘要：尽管短DNA表现出的高柔性具有重要意义,但对其异常持续长度的机理仍未完全弄清楚.在本研究中,我们建议将短DNA中基因序列的每个基本单元建模为一个横观各向同性环.我们的模型分析成功重演了所观测到的短DNA高柔性,并显示了序列依赖性的影响,与实验结果一致.此外,我们的分析表明,短DNA的弯曲行为可以通过考虑剪切的Timoshenko梁理论进行有效描述.

关键词：

DNAPersistence lengthTimoshenko beam theoryTransversely isotropicBending

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人物介绍

封2页

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