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期刊信息/Journal information
实验力学
实验力学

亢一澜

双月刊

1001-4888

sylx@ustc.edu.cn

0551-3601246

230026

安徽省合肥市金寨路96号 中国科学技术大学实验力学编辑部

实验力学/Journal Journal of Experimental MechanicsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《实验力学》是由中国力学学会和中国科学技术大学主办的学术刊物。1986年创刊。双月刊，国内外公开发行。该刊宗旨是反映我国研究院所、高等院校和工程技术单位在实验力学领域的最新研究成果和动态，报导实验力学在解决重大工程设计和技术问题中的进展和作用。主要刊登实验力学领域创造性的理论和实验研究及工程应用学术论文，关于实验力学研究新方向的综述和展望，研究简报、学术讨论、教学经验交流、测试仪器的研制和应用报道等。《实验力学》是力学类中文核心期刊、及国家科委中国科技论文统计源刊、中国科学引文数据库源刊。
正式出版
收录年代

    基于双平面镜辅助多视角三维数字图像相关方法的板材Lankford系数直接测量

    朱开宇陈斌孙子杰潘兵...
    127-139页
    查看更多>>摘要：Lankford系数是评价板材成形性能的关键参数,准确测量Lankford系数对于经典的各向异性屈服准则的应用有重要意义.本文提出了一种基于双平面镜辅助多视角数字图像相关方法的板材Lankford系数测量方法,在双平面镜的辅助下,仅使用一套基于双目立体视觉的三维数字图像相关系统即可同时测量试件前后表面的形貌与变形场,再通过反射变换,即可直接测量板材全场厚度及厚度应变,进而实现对板材Lankford系数的直接测量,避免了现有测量方法对体积守恒假设的依赖.通过45号钢和DP780双相钢板状试样的单轴拉伸实验,比较了本文提出的直接测量方法与已有间接测量方法的测量差异,结果显示,本文方法与基于体积守恒假设的Lankford系数测量偏差对于颈缩区分别为2.62％和0.41％,对于非颈缩区分别为7.07％和1.21％,证明了本文方法的测量准确性.本文方法提供了一种低成本且简便有效的板状试样双表面及厚度变形场测量技术,在Lankford系数、硬化指数、杨氏模量等金属材料本构参数的准确表征中具有实用前景.

    Lankford系数多视角数字图像相关方法厚度应变平面镜

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    全固态锂金属电池充放电内部损伤演化及刚度衰减实验研究

    辛立攀杨思源侯亚楠李传崴...
    140-148页
    查看更多>>摘要：全固态锂金属电池(Li-SSB)因具有较高的安全性、灵活的可设计性以及较大的能量密度等优点,近年来受到广泛关注.针对固态电解质在长服役周期中的内部损伤演化及刚度衰减问题,采用高分辨率X射线计算机扫描成像重建技术(X-CT)对Li6.4La3Zr1.4TaO12(LLZTO)固态氧化物电解质在Li-SSB长周期充放电过程中的损伤演化过程进行研究.分别对Li/LLZTO/Li对称电池结构在0.3mA/cm2和0.5mA/cm2两种电流密度工况下不同循环次数的内部结构进行三维重建,利用图像的灰度特征提取方法定量得到了 LLZTO电解质的内部孔隙演化规律;通过建立LLZTO固态电解质多孔结构的无量纲弹性模量模型,研究了 LLZTO固态电解质充放电过程中的模量衰减效应.实验结果表明:Li-SSB中电解质的力学损伤速度随电流密度增大而增大,电池服役阶段电解质损伤程度与循环极化电压高度正相关,电池短路后电解质损伤演化呈现先剧烈后缓和的演化规律.上述结果揭示了在电化学循环过程中电池的内部损失演化规律,对改进和设计高性能的全固态锂金属电池具有一定意义.

    固态锂对称电池X-CT固态电解质孔隙率刚度衰减

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    残余应力对柔性薄壁连接结构固有频率的影响

    高梁昝祥李艳邓华夏...
    149-157页
    查看更多>>摘要：对于光束线系统中的精密部件而言,线切割加工过程往往会造成部件表面产生残余应力,从而使得精密部件的振动特性与设计预期产生偏差,影响电子束流的稳定性.本文通过对柔性薄壁连接试件固有频率的测量,结合数字图像相关方法和有损切割法对薄壁连接处残余应力进行分析,并结合有限元法分析了残余应力对柔性薄壁连接试件的固有频率影响,从而对光束线系统中柔性铰链部件的固有频率与设计值的偏差进行了探究,研究结果可为柔性薄壁连接部件振动特性设计提供依据.

    残余应力柔性铰链固有频率

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    基于偏振投影与空域耦合的两步相移测量方法

    梁妍尹卓异何小元王澄非...
    158-167页
    查看更多>>摘要：栅线投影测量是一种被广泛采用的非接触、高精度三维形貌测量方法.然而由于时间相移技术不能在同一时刻采集相移图像,导致这一技术在工业在线检测中难以发挥应有的作用,因此本文结合偏振相机技术,提出了一种基于双偏振投影校正的空间相移测量方法.该方法通过在一对投影仪镜头前加装偏振方向正交的线偏振片,并采用本文提出的投影仪自校正方法,将具有恒定相移量、但偏振方向不同的相移栅线图案投影到待测物体表面,利用偏振相机单帧采集即可获得不同偏振方向的2幅相移图像,从而实现空间两步相移.实验结果表明,该方法对于非消偏振表面具有很好的测量效果,2幅相移图像的采集时间与相机曝光时间相同,可以用于在线测量.

    栅线投影技术偏振两步相移三维测量

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    基于方向性探头的双轴塑性变形定量涡流检测研究

    曾鑫磊万强陈文彰晏顺坪...
    168-182页
    查看更多>>摘要：核电结构服役过程中,构件可能由于地震等意外载荷产生塑性变形,危害结构安全.实际构件的受力变形大多是复杂的双轴,目前对双轴塑性变形的检测研究尚较少.本文针对核电站中典型的奥氏体不锈钢材料,在基于其单轴塑性变形和电磁属性关系的基础上,首先结合莫尔圆理论建立双轴塑性变形条件下材料的周向电磁属性分布计算公式,并进行了实验验证,同时基于实验结果得到切应变对电导率影响较小的结论;然后,提出三相品字形方向性探头构型,通过数值模拟分析其检测机理,基于皮尔逊相关系数建立双轴塑性变形定量涡流检测方法,并对该方法进行了数值验证;最后,制作品字形传感器,搭建实验系统,进而通过实验验证了本研究所开发的双轴塑性变形定量检测方法的有效性.

    奥氏体不锈钢双轴塑性变形电磁属性涡流检测品字形探头

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    基于单个SIFT特征的相对位姿估计方法

    谭泽关棒磊孙祥一
    183-194页
    查看更多>>摘要：位姿估计是精密光测和自动驾驶的基本问题之一.针对自动驾驶等实际应用中,相机在平面上运动,相机位姿的自由度为3的情况,本文提出了基于单个SIFT特征的相机相对位姿估计方法.由于单目相机无法恢复平移尺度,因此相机运动的自由度减少为仅有旋转角和平移角的两自由度.通过观测地面,可以得到包含相机运动和平面法向量的地面单应信息,因此可以通过提取地面同名点估计单应矩阵来恢复相机运动.为了减少RANSAC迭代次数、提高算法效率,引入SIFT特征进行位姿估计.SIFT特征包括2幅图像中同名点图像坐标以及其特征旋转和特征尺度,可以扩充单个点对中包含的信息,有效减少求解单应矩阵所需点对数量.针对平面二自由度运动情况,本文使用单个SIFT特征点对完成单应矩阵的估计,并采用随机采样一致算法对结果进行优化,最终分解单应矩阵得到相对位姿估计结果.在仿真实验及真实实验中与2pt方法和5pt方法进行对比,证明了所提出的方法是有效的.

    位姿估计随机采样一致算法自动驾驶平面运动精密光测

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    压剪荷载作用下红砂岩裂纹尖端应变分布特征及起裂机理研究

    左金涛卓莉刘怀忠谢红强...
    195-207页
    查看更多>>摘要：岩石在纯剪切荷载作用下,断裂类型都为Ⅰ型或者复合型断裂,为了研究Ⅱ型断裂,有必要探索压剪荷载共同作用下的断裂机理.本文首先利用剪切盒装置对双边切口的红砂岩试样进行加载试验,然后通过数字图像相关(DIC)技术对试样切口尖端及岩桥上的应变状态进行分析,最后对裂纹起裂机理做出判断.试验结果显示,剪切角为30°～60°时,试样均从切口尖端起裂,并且起裂裂纹沿岩桥所在平面有不同程度偏转;剪切角为70°时,试样从岩桥中部起裂,起裂裂纹沿着岩桥所在平面扩展.分析试样断裂特征及DIC试验数据后得到的主要结论如下:随着剪切角的增大,起裂平面张拉位移最大值和滑移位移最大值之比逐渐增大,起裂机理逐渐由剪切断裂转变为张拉断裂;当剪切角为30°、40°时,试样岩桥在初始裂缝平面上的应力状态始终处于压剪状态,起裂机理为剪切主导的拉剪复合型断裂;当剪切角为50°、60°时,在加载前期,试样岩桥在初始裂缝平面上的应力状态处于压剪状态,但随着荷载进一步增大,岩桥应力状态逐渐转变为拉剪状态,起裂机理为拉剪复合型断裂;当剪切角为70°时,试样岩桥上的应力状态在加载过程中始终存在拉应力,并且随着荷载增大,切口尖端也出现拉应力,不能达到压剪状态,裂纹起裂机理为张拉断裂.

    剪切盒试验压剪断裂数字图像相关(DIC)技术断裂机理

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    冲击加载下材料应力应变曲线振荡现象的研究综述

    李泊立王瑞丰陈龙洋郭伟国...
    208-222页
    查看更多>>摘要：在冲击加载下获得的材料应力应变曲线往往具有显著的振荡,长期以来由于很难判断振荡的真伪,即不确定振荡是试样材料的本征特性还是纯粹的机械加载等带来的影响,故曲线的振荡往往没有从真实应力应变曲线中直接消除.但这种振荡的存在掩盖了真实的材料响应,导致很难准确确定材料的动态屈服强度,也影响了材料动态本构关系的建立及本构模型参数的准确性,这对重大装备工程在冲击载荷下的优化设计及安全可靠性带来不利影响.针对这个长期困扰科研和工程技术人员的普遍性问题,本文综述了冲击加载下材料应力应变曲线振荡现象的研究进展,首先从加载系统设计、应力波传播、试样变形分布等方面分析了动态测试曲线中出现振荡的原因;其次依据振荡成因重点论述了抑制或消除振荡现象的方法;最后总结了现阶段研究的突出问题,并对未来发展方向提出一些建议.

    冲击加载动态测试应力应变曲线振荡

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    基于改进鲸鱼算法的声发射定位方法

    代树红郑昊柳凯张战军...
    223-236页
    查看更多>>摘要：为提高声发射源定位精度,提出了一种改进鲸鱼算法,并基于该算法生成了 一种新的声发射源定位方法.该方法根据不同通道间的时间差建立基于最小二乘法原理的 目标函数,通过改进鲸鱼算法的搜索机制求解目标函数,实现对声发射源的定位.为准确评估改进鲸鱼算法的定位精度,开展了煤岩断铅实验和三点弯曲加载条件下Ⅰ型断裂实验,对比分析改进鲸鱼算法、鲸鱼优化算法、Geiger算法和最小二乘法等4种定位算法的定位结果.结果表明:改进鲸鱼算法相较其他定位算法具有更高的定位精度,且累计有效声发射事件更集中于真实断裂过程区;改进鲸鱼算法的各阶段声发射源定位结果与数字图像相关方法(Digital Image Correlation,DIC)观测结果具有一致性,能够有效地反映试件内部裂纹萌生、扩展的动态演化过程.

    声发射定位算法鲸鱼优化算法断铅实验Ⅰ型断裂实验

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    聚丙烯纤维对风积沙改性土三轴压缩特性的影响研究

    肖惠茹苏占东李驰吴成龙...
    237-247页
    查看更多>>摘要：为了研究聚丙烯纤维加固风积沙改性土(95％风积沙+5％水泥)的效果和机制,改善风积沙改性土的脆性破坏特性,将聚丙烯纤维以0.1％、0.2％和0.4％质量百分比掺入到风积沙改性土中,进行固结不排水三轴压缩试验.试验结果表明:风积沙改性土的应力-应变曲线具有弹塑性变形特征,应变初始阶段出现应力陡增的孔隙压密期后有完整的弹性阶段、塑性变形阶段和破坏阶段;聚丙烯纤维的掺入增加了 土样的塑性变形能力,提高了残余强度,破裂面因纤维的拖拽牵引而呈现圆弧形,抑制了土样的脆性破坏,增加了其延展性;风积沙改性土的内聚力随着聚丙烯纤维含量的增大而增大,基本呈线性正相关关系,内摩擦角随着聚丙烯纤维含量的增大而减小,整体呈现负相关关系;风积沙改性土的峰值应变随着聚丙烯纤维含量的增大而增大,应力-应变曲线由应变软化转变为应变硬化型,可用双曲线进行有效拟合;同一围压下应力-应变双曲线拟合模型参数b随聚丙烯纤维的含量增大而减小,在同一聚丙烯纤维含量下,模型参数b均随围压的增大而减小.本文研究成果可为风积沙改性土的实际工程应用提供试验参考.

    聚丙烯纤维风积沙改性土三轴试验峰值应变抗剪强度

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