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期刊信息/Journal information
应用力学学报
应用力学学报

陈绍汀

双月刊

1000-4939

cjam@mail.xjtu.edu.cn

029-82668756

710049

西安交通大学西安市咸宁西路28号

应用力学学报/Journal Chinese Journal of Applied MechanicsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由国家科委审批公开发行的中央级学术刊物。主要反映现代力学在工程实际中的应用，及时交流运用控力学理论、计算方法和实验技术在解决工程实际问题中取得的新成果。涉及内容包括流体、振动、强度等方面的问题。
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    冻融环境下钢渣细骨料混凝土微观结构及损伤演化模型

    王晨霞周阳升王高峰刘涛...
    585-593页
    查看更多>>摘要：为了揭示工业钢渣细骨料制备的钢渣混凝土的冻融破坏机理,采用快速冻融法进行试验,测试了冻融循环后不同钢渣细骨料替代率混凝土的质量损失率、强度损失率、相对动弹性模量,并分析冻融损伤规律;使用扫描电镜方法观察钢渣混凝土水化产物及钢渣-砂浆界面过渡区,进行冻融损伤微观机理的分析.结果表明:钢渣细骨料因冻融作用而发生明显破坏;钢渣细骨料与水泥凝胶的界面过渡区优于普通骨料;钢渣替代率为60％时混凝土的质量、强度损失最小,分别只减少了4.06％、44.2％;钢渣替代率为100％时混凝土的质量、强度损失率最高,分别为6.05％、58％;冻融循环次数大于50时,钢渣掺量为60％的混凝土相对动弹性模量高于其余掺量组;采用钢渣取代细骨料为提高混凝土在冻融循环作用下的工作性能时建议取代率为60％.通过对钢渣混凝土的损伤演变分析,建立了钢渣混凝土的冻融损伤演变模型.

    钢渣混凝土水化产物强度损失相对动弹性模量损伤模型

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    基于楔入劈拉试验的橡胶混凝土软化本构模型

    薛刚马从辉衣笑许胜...
    594-603页
    查看更多>>摘要：为确定橡胶混凝土的软化本构模型,对2种缝高比和5种橡胶掺量的混凝土试件进行楔入劈拉试验研究和理论分析.依据试验结果,采用规范公式及能量守恒定律计算混凝土试件的断裂韧度和断裂能,并求解出PETERSSON、欧洲混凝土规范、XU和REINHARDT3种软化曲线的相关参数.根据3种软化本构关系得到黏聚韧度理论值,并与黏聚韧度试验计算值进行了对比分析.研究结果表明:掺入适量的橡胶集料可提高混凝土的断裂失稳韧度和断裂能;3种典型的混凝土软化模型均不能很好地描述橡胶混凝土的黏聚韧度;对XU和REINHARDT软化关系式进行修正后,得到了橡胶混凝土的软化本构模型,可用于研究橡胶混凝土材料的抗裂特性.

    橡胶混凝土软化模型断裂能断裂韧度黏聚韧度

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    圆环非线性恢复力的梁约束模型建模

    韩文举陆泽琦牛牧青陈立群...
    604-611页
    查看更多>>摘要：圆环隔振器是一种以圆环结构为基础的非线性隔振器,圆环结构在压缩变形过程中会受到压力和环面拉伸的耦合作用,从而产生非线性恢复力,对圆环结构非线性恢复力的精确建模是研究隔振器性能的关键.将圆环结构等分为多段曲梁,利用梁约束模型对每段曲梁建立计及几何非线性的力-位移关系模型,结合曲梁间的力传递关系和几何约束关系,建立了圆环整体在压缩过程中的非线性恢复力模型,并计算了圆环变形过程中所有分段点处的正应力.通过电子伺服疲劳试验机对圆环结构在压缩过程中的恢复力进行了测量,验证了梁约束模型的建模精度.研究结果表明,利用梁约束模型可以表征圆环结构非线性恢复力特性,其建模精度与椭圆积分法相当,而模型表达式和求解过程都比椭圆积分法简洁.圆环在压缩量最大时正应力最大,此时最大正应力在圆环的上下端点.梁约束模型的建模精度随着分段数的增加而提高,当分段数大于12时,梁约束模型的恢复力计算误差小于2％.

    圆环隔振器非线性恢复力梁约束模型最大正应力椭圆积分法

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    装配式方钢管约束混凝土桥墩恢复力模型研究

    欧智菁曹磊林上顺薛文浩...
    612-620页
    查看更多>>摘要：采用ABAQUS通用有限元软件对装配式方钢管约束混凝土桥墩进行建模,计算了桥墩试件荷载-位移滞回曲线与骨架曲线特征值;以轴压比、长细比、约束系数、方钢管屈服强度、混凝土强度、钢管嵌入深度与桥墩边长比、嵌套钢管直径与桥墩边长比、嵌套钢管厚度与桥墩边长比为拓展参数,研究各参数对装配式方钢管约束混凝土桥墩荷载-位移骨架曲线的影响规律;借鉴钢管约束钢筋混凝土柱的计算框架,拟合得出装配式方钢管约束混凝土桥墩各特征值(弹性刚度、水平荷载峰值、峰值荷载位移与下降段刚度)的计算公式;该计算公式与有限元分析结果吻合良好,有限元分析值与公式计算值之比的平均值为1.004～1.035,均方差为0.133～0.162;选取实际工程对算法进行实例验证,计算结果与有限元数值吻合良好.

    装配式混凝土桥墩方钢管约束特征值骨架曲线恢复力模型

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    热冲击下四边简支浅壳的动态突跳行为

    孙伟何利文
    621-628页
    查看更多>>摘要：准确地分析和预测浅壳结构在热冲击下的动态稳定性和结构完整性,对于工程中普遍使用的壳结构的设计和优化具有重要意义.利用非线性浅壳理论,并使用Ritz法和Newmark直接积分法研究了内表面受热冲击作用的四边简支各向同性浅壳的动态突跳(snap-through)行为.分析结果表明:浅壳在足够强的热冲击下会发生动态突跳,而在突跳前后都会发生较剧烈的热振动;Budi-ansky-Hutchinson准则可用于判定发生动态突跳的临界热冲击条件.

    热冲击浅壳突跳Budiansky-Hutchinson准则

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    天然不含节竹管在轴向压缩冲击载荷下冲击响应与吸能特性的数值分析

    周盈侠缪馥星徐挺金跃...
    629-641页
    查看更多>>摘要：天然不含节竹管在工程中应用较广,研究此类天然薄壁管结构的抗冲击能力具有重要的意义.利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB),研究天然竹管的抗冲击性能并进行有限元分析.在ABAQUS中应用三维Hashin和Puck单向纤维复合材料失效准则,结合应变率效应对强度的修正建立竹管本构模型,对冲击载荷下的天然不含节竹管进行模拟,得到的动态应力-应变曲线和破坏模式与SHPB实验接近,验证有限元模型的准确性.结果表明:实验与模拟的极限抗压强度误差最小为2.19％、最大为8.68％;在不同的冲击压缩载荷下,竹管出现端面压溃、沿轴向劈裂等破坏形式;竹管外壁节点处的位移、速度和加速度响应均随冲击载荷的增加而增加;随冲击载荷升高,入射能、反射能、吸收能和比吸能随时间均呈上升趋势,透射能随时间变化不大;不含节竹管的峰值载荷远低于薄壁圆管GFRP(glass fiber reinforcement plastic),但比吸能较为接近,说明不含节竹管并不适用于需承受大冲击能量的高速冲击防护领域.初步结果可为竹管用于工程结构防护给予理论参考.

    不含节竹管轴向冲击冲击响应吸能特性有限元分析

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    考虑SSI的层间隔震结构在三维长周期地震下的响应研究

    刘德稳赵洁刘阳陈李昊...
    642-650页
    查看更多>>摘要：为进一步研究考虑SSI效应的层间隔震结构在三维长周期地震下的响应规律以及与普通地震动作用下的区别,分别输入一维、二维、三维的普通地震动与长周期地震动.针对在长周期地震动三维输入工况下支座应力远超规范值的问题,在原支座的基础上,增加竖向隔震装置,不仅减小了支座应力,同时进一步验证了三维隔震结构在长周期地震作用下的可靠性.研究发现,长周期地震动作用下,考虑SSI效应的层间隔震结构地震响应大于普通地震动输入下的响应;三维长周期地震下结构地震响应大于一维和二维输入下的响应;三维隔震结构在长周期地震作用下仍然可以有效隔离竖向地震,支座应力有效减小,地基土体应力得到优化,具有良好的隔震效果.

    三维地震动三维隔震SSI效应层间隔震

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    地震作用下的干法赤泥堆场稳定性分析

    卢玉林何金泽陈晓冉王丽...
    651-658页
    查看更多>>摘要：地震是影响赤泥堆体场稳定性的重要因素之一.采用有限元强度折减法和规范指导方法对龙塔崖沟干法赤泥堆场进行了静力稳定性分析,确定了滑动面的位置和形状,计算了静力条件下的安全系数.以拟静力法不同烈度工况下的堆积体安全系数为标定值,分析了两条实测地震波作用下的堆积体位移、加速度以及动力安全系数的变化规律,计算结果满足规范设定的阈值,可确定堆积体是稳定的.通过与不同方法、不同规范的评价要求对比,判定有限元强度折减法可作为稳定性分析的评价标尺.

    赤泥堆场干法地震稳定性

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    轮-阜机构的动力学模拟

    袁迪袁卫锋
    659-665页
    查看更多>>摘要：受滚木运输的启发,设计了一种轮-阜复摆互动机构,通过在两个平面上分别构造摆轮和凸台阵列,可实现平面之间的平稳滑动.为了研究滑动中接触面间法向力和切向力的关系,建立了轮-阜机构的系统动力学微分方程,并基于Runge-Kutta方法提出一种迭代算法对之求解,计算摆轮和凸台相互碰撞所产生的滑动阻力.数值仿真结果表明,合理设置轮-阜机构的几何参数,可以减少接触面相互滑动中的能量损耗,从而大幅提高法向载荷和等效切向阻力之间的比值.在理论分析的基础上,制造了相应的实物模型进行实验验证,结果显示该机构可以实现平稳的滑动,且切向驱动力可低于法向载荷的百分之一,从而验证了该机构的可行性.

    刚体碰撞动力学仿真轮-阜结构Runge-Kutta方法摩擦副

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    EPDM非线性力学行为及其拉伸速率特性研究

    李占龙任国祥王瑶秦园...
    666-672页
    查看更多>>摘要：为研究三元乙丙(ethylene propylene diene monomer,EPDM)力学行为的拉伸速率依赖性,分别开展了拉伸速率为3、30、300、500 mm/min下EPDM的单轴拉伸实验,分析了 EPDM非线性力学行为规律及其拉伸速率特性.基于分数阶Kelvin-Vogit模型、ZWT模型和OGDEN模型,对应变160％时不同拉伸速率的实验曲线进行了拟合,对比研究了模型的表征能力.结果表明,EPDM全程加载曲线呈典型"S"型,具有显著的非线性迟滞特性,且拉伸速率越大迟滞环面积越大,阻尼损耗能力越强;在应变大于68％阶段,EPDM力学行为的拉伸速率特性显著,并呈现硬化现象.分数阶Kelvin-Vogit模型和OGDEN模型适用于EPDM在低拉伸速率下、应变低于68％阶段黏弹性材料的力学行为的表征;ZWT模型适用于EPDM在高拉伸速率下应变高于100％阶段黏弹性材料的力学行为的表征,且ZWT模型在低拉伸速率下也具有较好的拟合效果.研究结果可为EPDM制品的性能评估及优化提供有益参考.

    EPDM黏弹性拉伸速率迟滞

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