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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
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    用于DH590钢塑性变形和残余奥氏体表征的多维微磁参量综合评价指标

    傅萍王钰珏何存富刘秀成...
    261-277页
    查看更多>>摘要：研究利用微磁方法对DH590钢塑性变形量和残余奥氏体含量进行定量表征.利用微磁检测仪获取不同塑性变形量DH590钢的微磁信号,并提取微磁信号的磁参量.提出基于拟合优度、归一化灵敏度和相对误差的磁参量综合评价指标,分析磁参量对DH590钢塑性变形及残余奥氏体含量的表征能力.通过对比研究,利用双高斯函数拟合提取的磁巴克豪森噪声和增量磁导率信号双峰磁参量可同时表征塑性变形及残余奥氏体含量.本文研究方法可为不同双相钢的塑性变形量及残余奥氏体含量的定量表征提供参考.

    微磁检测塑性变形量残余奥氏体含量综合评价指标

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    法向压力影响电阻应变片测量结果的机制研究

    杜振兴周士潮马少鹏
    278-286页
    查看更多>>摘要：电阻应变片因具有可靠性高、测量成本低的特点而被广泛应用于工程装备变形测量领域.传统的测量场景中,应变片粘贴于构件自由表面,仅传递切向变形而不承受法向压力,现有应变片测量理论均基于此种情况推导建立.在一些特殊的测量场景中,如深海装备的应变测量,或者基于嵌入式应变片(如将应变片与复合材料一体化成型后嵌入构件内部)的应变测量等情况,应变片同时承受切向变形和法向压力作用,法向压力会导致应变片测量结果与常规场景不同.为此,需要研究法向压力对应变片测量的影响规律,厘清其影响机制,以保障这些特殊情况下测量结果的有效性.本文实验研究了不同加载历程法向压力对应变片测量结果的影响,并结合力学仿真方法分析了影响的机制.实验结果和分析表明:法向压力对应变片测量结果存在明显的影响;对于当代制备工艺生产的应变片,其影响是被测物构件的泊松效应和力学边界条件综合作用的结果,即应变片测得的结果是该点在泊松效应和力学边界条件综合作用下的真实应变.

    应变测量电阻应变片法向压力泊松效应边界条件

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    Mbone仿真骨压缩及扭转生物力学等效性研究

    李钰辛鹏刘谟语汪芷萱...
    287-294页
    查看更多>>摘要：在临床应用及骨力学研究中,尸体骨样品稀缺且一致性较差,因此力学等效仿真骨不可或缺.美国Sawbones合成骨是目前世界上最具认可度的力学等效仿真骨,但其模型基于西方人开发,与中国人骨型有差异,尤其是股骨前弓角和前倾角与中国人有较大不同.本文旨在通过生物力学实验,研究基于中国人骨特点自研的新型力学等效仿真骨Mbone股骨的压缩及扭转力学性能,验证其力学等效性.本文测试并对比了新型自研力学等效仿真骨Mbone股骨和Saw-bones 股骨的压缩及扭转力学性能,结果显示:受压时,Mbone股骨压缩刚度比Sawbones略高7.2％,且其压缩破坏载荷在尸体骨范围内,破坏后呈现出与临床相符的股骨颈骨折;Mbone股骨内侧中段偏后方的压应变明显高于Sawbones,其他15个区域压应变与Sawbones高度一致.受扭时,Mbone股骨内旋扭转刚度比Sawbones略低6.7％,外旋扭转刚度比Sawbones低18.3％.Mbone力学等效仿真股骨在压缩及扭转力学性能上均表现出良好的力学等效性,且更贴合中国人骨型,因此认为其可以替代进口产品作为尸体骨的力学等效模型.

    力学等效压缩扭转MboneSawbones股骨

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    基于普通镜头与改进视场分离技术的光学引伸计

    郑人逢朱飞鹏白鹏翔雷冬...
    295-304页
    查看更多>>摘要：虽然基于远心镜头的光学引伸计在应变测量中具有精度高的优点,但是远心镜头成本高、视场固定的不足使得引伸计灵活性较差,因此,本文提出了一种基于低成本普通镜头与改进视场分离技术的光学引伸计方法.该方法取2个独立视场中心线上的点作为标距点,既减小了离面刚体位移对测量方向应变的影响,又有效增加了引伸计标距.通过不锈钢试样的静态实验和单轴拉伸实验验证了该光学引伸计的可行性和稳定性,实验结果的均方根误差(RMSE)约为5με,表明提出的光学引伸计具有很高的应变测量精度.

    光学引伸计视场分离数字图像相关应变测量精度离面位移

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    数字图像相关法的皮瓣减张缝合方法研究

    李华彬纪小刚孙榕温广全...
    305-314页
    查看更多>>摘要：为研究不同局部皮瓣缝合方式对皮瓣缝合应变的影响,确定局部皮瓣缝合最佳方案,开展了仿生皮肤缝合大变形场的实验测量与表征技术研究.首先,搭建非接触全场应变测量系统,获取准静态单轴拉伸实验下仿生皮肤材料的超弹性本构关系;然后,通过数字图像相关系统进行仿生皮肤缝合实验,研究旋转、推进和换位3种缝合方式对伤口缝合后皮瓣缝合力的影响,获取皮瓣缝合后的位移场和应变场,分析了缝合线附近应变集中效应;最后,基于仿生皮肤材料Mooney-Rivlin超弹性本构关系,定量求解皮瓣缝合区Von Mises等效应力.结果表明,3种皮瓣缝合方式中旋转式缝合展现出最好的缝合性能,缝合区最大应力最小,且随着伤口直径增大,最大应力减小;皮瓣缝合后应力集中在伤口缝合线附近.本文还进一步讨论了缝合张力对伤口缝线周边区域应变集中的影响,研究结果可为局部皮瓣整形缝合术前减张方案提供参考依据.

    皮瓣缝合数字图像相关法仿生皮肤材料生物力学缝合应力

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    隔离墙作用下欠膨胀射流氢气点火爆炸的实验研究

    马梦飞王昌建赵卫平孙林...
    315-322页
    查看更多>>摘要：为了降低欠膨胀射流氢气点火爆炸的危险性,通过改变隔离墙与喷嘴间距离、隔离墙长度,开展欠膨胀射流氢气点火爆炸时火焰行为和超压变化规律的实验研究.采用高速相机拍摄火焰形态,采用压力传感器测量超压.结果表明:在点火爆炸初期,火焰前锋在点火位置以扇形向外扩散;随后受射流影响,逐渐演变成三角形;火焰前锋到达墙面后逐渐熄灭;形成的射流火焰沿墙体向上、下2个方向铺展且速度基本一致;墙体长度为70cm时即可有效防止火焰向墙后蔓延;爆炸受隔离墙和地面影响,超压出现3个峰值;随着隔离墙与喷嘴间距离的增加,第一超压峰值在一定范围内波动,第二超压峰值逐渐减小;随着墙体长度的增加,最大超压呈现先增大后减小的趋势.

    氢气爆炸隔离墙火焰前锋超压

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    单侧加热条件下带石墨膜热防护复合材料力学性能的试验研究

    张佳乐耿小亮王迎芬梁恒亮...
    323-331页
    查看更多>>摘要：聚酰亚胺基体碳纤维复合材料具备高温下轻质高强的力学特性,在飞机发动机机匣及外调节片等结构上有广泛的应用前景.这类薄壁结构两侧温度通常有显著差异,目前对这种单侧高温下复合材料力学特性方面的研究相对较少.本文以耐高温的聚酰亚胺树脂基碳纤维增强复合材料层合板为研究对象,单侧制备石墨膜作为复合材料的热防护体系.制备了[0]8和[45/-45/0/90]2s两种铺层角度的复合材料试验件,并开展了在25℃(室温)和高温单侧面热源加热下的纵向拉伸与开孔拉伸试验.试验结果表明,高温下纵向拉伸破坏模式和开孔拉伸破坏模式与常温下的破坏模式相比没有差别,纵向拉伸破坏模式为纤维断裂,开孔拉伸破坏模式呈现基体断裂、纤维断裂及拔出的混合特征;在相同温度载荷下,有石墨膜试验件的非加热面温度略低;相比不带石墨膜的复合材料,石墨膜的热防护特性对主要依赖纤维承载的纵向拉伸强度并不产生显著的增强效果,而对于同时依赖纤维及基体的开孔拉伸强度在较高温度区间时其承载能力有显著提高.

    聚酰亚胺石墨膜复合材料热防护体系单侧加热

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    摩擦纳米传感技术在人体关节运动角度测量中的应用

    张井水韩光辉杨舟赵世宇...
    332-344页
    查看更多>>摘要：为了准确测量人体运动过程中关节活动的角度,本研究基于摩擦纳米发电机的传感特性,设计了一种旋转圆盘式摩擦纳米发电机(RDTENG).通过对RDTENG进行理论分析,建立了摩擦纳米发电机的角度传感模型,推导了开路和闭路状态下RDTENG的电信号和转子旋转角度之间的关系.仿真和实验结果表明,RDTENG处于开环电路时,其开路电压峰值不受转子转速变化的影响,开路电压随转子的旋转角度发生周期性变化,且角度测量范围不受限制;而RDTENG处于闭环电路时,其输出电压的峰值与转子转速呈现明显的线性相关性,线性相关系数为0.9878,角速度传感灵敏度为0.0472V/(rad/s).研究结果证明了 RDTENG在人体运动监测领域的应用可行性,为进一步提高人体运动监测的精度和可靠性提供了一种方法和思路.

    旋转圆盘式摩擦纳米发电机角度测量传感器

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    基于粗骨料和钢纤维分布的超高性能混凝土力学性能研究及强度计算模型

    吕毅刚张靖航陈火文韩伟威...
    345-355页
    查看更多>>摘要：为探明粗骨料与钢纤维的相互作用对超高性能混凝土的综合影响,研究了粗骨料体积掺量和钢纤维体积掺量对超高性能混凝土力学性能的影响,并通过Image-Pro Plus软件对试件切面进行处理,计算粗骨料和钢纤维的均匀分布程度,从而获得粗骨料和钢纤维分布情况对含粗骨料超高性能混凝土性能的影响规律.研究结果表明:钢纤维掺量一定时,粗骨料体积掺量对含粗骨料超高性能混凝土的抗压强度具有增强效果,最高可提高15.55％,但会降低24.34％的抗折强度;粗骨料掺量一定时,在钢纤维与骨料的互锁作用下,通过发挥耦合增强作用,可以提高含粗骨料超高性能混凝土的抗压强度,但过量的钢纤维容易结团,会削弱钢纤维的桥接作用,使抗折强度先增加后下降;考虑粗骨料与钢纤维相互作用对力学性能影响的特点,建立了含粗骨料掺量和钢纤维掺量双变量因素下的抗压强度、抗折强度计算模型,计算模型准确度较好,对工程应用具有一定的参考价值.

    超高性能混凝土粗骨料分布钢纤维分布力学性能计算模型

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    内外全景变形测量多镜面辅助数字图像相关方法

    徐孟乔温清凤马衍成张伟玲...
    356-366页
    查看更多>>摘要：为实现管状结构内外全景变形的同时测量,本文发展了一种可变姿态多镜面辅助数字图像相关方法.测量系统由共轴成像系统和3个可变姿态光学反射镜及必要的冷光源组成,通过合理布置反射镜的位置并调整其姿态,使管道内外壁各部分同时成像于相机靶;共轴采集系统的使用保证了 2个相机均能够观测到所有待测区域;将采集到的图像进行相关计算并经过坐标转换后,可得到内外壁的全景形貌和三维变形分布.形貌和变形验证实验证明了该方法的准确性和有效性.

    全景测量数字图像相关内外壁变形

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