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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。
正式出版
收录年代

    软土地基桩基础抗震研究的若干进展与展望

    咸甘玲兰景岩李哲瀚
    729-741页
    查看更多>>摘要：桩基础是软土地基上常采用的基础形式，地震发生时会伴随软土地基震陷而导致基础损伤和失效，造成巨大的人员伤亡和财产损失，长期以来受到地震工程学界的广泛关注。当前由于软土震陷的实际观测资料非常匮乏，存在震陷量估算不清、考虑软土震陷与负摩阻力的桩土相互作用机理不明、桩基础地震损伤认识不足等科学问题。通过收集整理近年来国内外大地震的工程震害资料和现场科考经验，从模型试验、数值分析、简化理论分析以及经验法等角度较全面地对桩基础抗震的主要方法和手段展开评述，归纳总结关于软土地基桩基础抗震方面的最新研究成果，阐明了软土地基桩基础震害的现象和机理，并对软土地基桩基础抗震的最新研究成果进行了系统地梳理和总结，大部分研究表明导致桩基础动力损伤和破坏是地震作用下桩土动力相互作用的共同结果，其中软土震陷等地基失效是外因，桩基础自身强度的缺陷是内因，最后针对当前相关研究工作存在的问题和不足之处，对今后的研究方向和工作思路提出了展望与建议，特别是在缺少震害经验和观测记录的背景下，运用高效科学的模型试验是解决当前桩土相互作用问题的重要技术途径和研究手段。

    桩基础震害地震动桩土相互作用软土震陷

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    大涵道比涡扇发动机安装节动力学设计及性能评估分析进展

    陈永辉任革学潘凯燕群...
    742-751页
    查看更多>>摘要：综述了大涵道比涡扇发动机安装节动力学设计及评估问题。首先从减振设计需求出发，论述了发动机安装节开展动力学设计的重大意义，并对安装节的主要结构形式及特点进行了详细的阐述;进一步从军民用标准规范和工程实践经验出发，归纳了安装系统动力学设计技术要求;而后从动力学设计、性能评估、系统验证等方面回顾了涡扇发动机安装节的国内外研究现状，指出国内外差距主要体现在设计要求、设计理念和应用实践经验等方面。在此基础上，展望了大涵道比涡扇发动机安装节动力学设计及性能评估技术的发展趋势和热点。

    涡扇发动机安装节铰接连杆式机构动力学设计性能评估

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    纤维体积分数对Cf/Al复合材料热残余应力及损伤影响的数值模拟

    蒋文刚刘其鹏王振军高月华...
    752-763页
    查看更多>>摘要：针对真空压力浸渗法制备的单向碳纤维增强铝基复合材料(单向Cf/Al复合材料)，基于基体延性损伤和界面内聚力本构建立了细观力学有限元模型，结合热膨胀实验，研究了其降温过程中热残余应力和损伤的分布与演化规律，并对纤维体积分数的影响进行了分析。结果表明:构建的细观力学单胞有限元模型能有效地模拟材料的宏观热膨胀变形行为及横向拉伸力学性能，可用于热残余应力及损伤状态的预测;材料制备完成后，基体主要承受热残余拉应力，纤维主要承受热残余压应力;随着纤维体积分数的提高，基体中残余拉应力在富基体区域的集中程度逐渐增大，纤维中残余压应力值显著降低;基体损伤发源于贫基体区域临近界面处，纤维体积分数越高，降温过程中基体初始损伤发生越早，最终损伤程度越大;纤维体积分数较大时，贫基体区域附近的界面会产生损伤，界面损伤发生在基体损伤之后。

    铝基复合材料热残余应力损伤细观力学数值模拟

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    极低温环境下立方相和四方相Nb3Sn超导晶体力学及力-电耦合行为分析

    王涛何宇新乔力
    764-777页
    查看更多>>摘要：Nb3Sn超导相转变中的力电耦合效应给超导磁体装备的电磁性能指标和安全运行带来不利影响。鉴于Nb3Sn具有立方相和四方相两种相结构，建立了 Nb3Sn立方相、四方相和混合相晶体力学模型，以及考虑变形-临界温度退化和变形-正常态电阻率变化的力电耦合响应模型。研究结果表明，相结构会导致单晶体弹性力学性能有所区别，但静水压作用下不同相结构的Nb3Sn多晶体，其局部应力状态与相结构无关，仅取决于晶粒形貌和取向。由于不同的相结构在外载下的费米面上电子态密度的演变规律基本一致，使得变形诱导的临界温度退化行为对相结构没有依赖性。对于混合相Nb3Sn正常态电阻率变化而言，温度低于马氏体相变温度时，可以采用基于电子-电子散射假设得到的T2规律来描述;当温度高于马氏体相变温度时，由于四方相向立方相的转变，需要考虑电-声子耦合作用对正常态电阻率的贡献，可以采用拓展的Woodard-Cody电阻率模型来描述宏观电阻率的应变效应。研究结果提高了对不同相的临界性能退化机理的认识。

    Nb3Sn四方相立方相力-电耦合效应

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    基于渐进结构优化的竹结构设计及静力试验研究

    张鹄志罗文亨冷建波朱原...
    778-785页
    查看更多>>摘要：为推动竹结构的发展，展开基于拓扑优化的竹结构设计新方法开发及相应的静力对比试验研究。首先，探讨了运用渐进结构优化指导竹结构设计的系统性方法;然后结合工程实例，选用面向承压型结构和受拉型结构进化的两种优化可行域，分别开展双车道桥梁结构优化设计并完成静力对比试验。结果表明:基于优化设计的桥梁结构与Michell型桁架结构较吻合，同体积下结构刚度显著高于经验设计构件;在正常使用状态下，承压型的拓扑拱结构刚度约为受拉型的拓扑悬索结构的3倍，但承载力相较略低。可见，基于渐进结构优化的新设计方法，可以针对不同的承载力和刚度设计要求，构建合适的优化可行域以指导设计出不同的方案，为工程竹结构提供了一种可自动化分析计算的最优化设计方法。

    竹结构拓扑优化结构设计桥梁结构拱结构悬索结构

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    浅埋爆炸下考虑乘员安全的防雷底板设计理论模型

    张杜江赵振宇褚庆国贺良...
    786-796页
    查看更多>>摘要：浅埋爆炸载荷下，为更好地开展装甲车防雷底板设计，建立了考虑附加质量-弹簧-阻尼系统的均质梁动态响应理论模型，并采用有限元仿真分析进行验证，理论与仿真结果吻合良好。基于所建立理论模型，分别讨论了炸药质量、均质梁屈服强度、弹簧刚度、阻尼系数和边界条件对均质梁中点和质量块峰值位移、速度、加速度的影响。结果表明:随着TNT质量增大和均质梁屈服强度减小，均质梁中点峰值位移、质量块峰值位移、速度、加速度都增大;当弹簧刚度相同时，随着阻尼系数的增加，均质梁中点峰值位移减小，质量块峰值加速度增大;当阻尼系数一定时，弹簧刚度对均质梁中点的峰值位移和质量块峰值加速度影响较小;针对不同弹簧刚度，选择适当的阻尼系数可以降低质量块峰值速度。

    浅埋爆炸防雷底板乘员理论模型质量-弹簧-阻尼系统

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    不同挤压载荷下方形锂离子电池的力学响应特性研究

    刘南南张新春董思捷汪玉林...
    797-803页
    查看更多>>摘要：为实现动力电池在机械载荷下安全防护设计的要求，对不同挤压载荷下方形锂离子电池的力学响应特性进行了研究。首先，对方形锂离子电池进行平面压缩和局部压痕试验，给出了电池的挤压力学响应和内部结构的失效机制;其次，建立方形锂离子电池的有限元模型，研究了不同挤压载荷下电池的力-位移曲线，讨论了不同挤压形式对锂离子电池力学响应的影响。研究结果表明:有限元分析结果与试验结果基本吻合，平面压缩将导致电池内部出现拉伸引起的面内断裂模式，而局部压痕将导致剪切引起的层间断裂模式;锂离子电池在不同挤压载荷下的力学响应受压头尺寸的影响，随着压头尺寸的减小，电池承受的载荷和失效位移会有不同程度减小。

    方形锂离子电池挤压载荷力学响应失效机理

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    根-土复合体抗剪强度影响因素研究

    陈攀葛永刚孙庆敏孙聿卿...
    804-811页
    查看更多>>摘要：为比较根-土复合体组分及法向应力对其抗剪强度的影响程度，选取四川省喜德县冕山镇坡面(安宁河流域砾砂区)云南松根-土复合体和素土作为研究对象，通过室内直剪试验获得其抗剪强度，烘干试验获得各组分质量，利用根-土复合体的干土质量、水质量和干根质量进行Pearson相关分析，构建回归分析模型计算根-土复合体各组分质量与抗剪强度的标准化回归系数。结果表明:根-土复合体的干土质量与干根质量间存在显著负相关关系(P=0。002＜0。01，r=-0。792)，根-土复合体中水质量与干土质量和干根质量之间均无显著相关关系(P＞0。05);云南松根-土复合体中干土质量、干根质量和水的质量与抗剪强度的标准化回归系数分别为0。06、0。03和0。03，表明干土质量对根-土复合体抗剪强度的影响程度较水的质量和干根质量的影响程度大;与素土的内摩擦角和黏聚力相比，云南松根-土复合体的内摩擦角增加了 1。31％～1。97％，黏聚力增加了 16。71％～34。74％。

    砾砂根-土复合体抗剪强度相关分析组分质量

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    大倾角坝基上混凝土面板堆石坝滑移变形特征研究

    高俊韩小柯韩文超党发宁...
    812-821页
    查看更多>>摘要：抽水蓄能电站是实现"双碳"战略目标的重要举措，混凝土面板堆石坝作为抽水蓄能电站上水库大坝的优选坝型之一，往往坝基顺河向坡度较陡，坝体容易产生顺坡向滑移变形，坝坡抗滑稳定性较差，危及抽水蓄能电站上水库大坝运行安全。因此，建立大倾角坝基上混凝土面板堆石坝数值模型，研究大倾角坝基上混凝土面板堆石坝滑移变形的规律，揭示大倾角坝基上混凝土面板堆石坝产生滑移变形的机制，提出减小其滑移变形的物理力学和几何结构设计措施。研究结果表明，较大下滑力和较小抗滑力是大倾角坝基上混凝土面板堆石坝容易产生滑移变形的根本原因;坝基倾角越大，重力沿坡面分力越大，坝体滑移变形越大，坝坡安全系数越小(当坝基倾角大于15°时，坝坡安全系数小于规范要求的最小值1。5);增设压坡能够有效减小坝体滑移变形，显著提高坝坡抗滑稳定性，压坡平台高度越高、宽度越宽和黏聚力、内摩擦角越大，坝体滑移变形越小，坝坡安全系数越大，推荐压坡平台高度和宽度取1/2倍主坝最大坝高，压坡密实度(黏聚力和内摩擦角)与主坝堆石密实度相当。

    抽水蓄能电站上水库大坝混凝土面板堆石坝大倾角坝基滑移变形

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    预制拼装综合管廊承插式接头扭转力学性能

    凌同华余彬黄阜肖南...
    822-832页
    查看更多>>摘要：为研究节段预制拼装综合管廊承插式接头扭转力学性能，利用ABAQUS有限元软件建立预制拼装管廊节段与土体纵向三维模型，对管廊正向扭转与反向扭转进行模拟，分析管廊扭转承插式接头应力分布规律，得到管廊承插式接头扭矩随横向差异沉降变化规律及管廊横向极限差异沉降量。研究结果表明:管廊节段正向扭转与反向扭转沉降量相同时，承插式接头应力、最大主应力与切应力分布规律基本相同。管廊扭转接头插口端侧壁应力较大，接头顶底板中间与腋角处应力较小，接头最大主应力集中在承口端侧壁距顶板外侧1 m处与插口端顶底板，接头切应力在顶底板中间与侧壁中间最小，向两侧逐渐增大至腋角处切应力最大。管廊承插式接头横向极限差异沉降为1。2 mm，管廊插口端极限扭矩与采用箱型截面计算的结果相差不大，工程实际中可采用箱型截面对管廊插口端抗扭设计。研究结果为预制拼装管廊安全运营提供科学依据。

    预制拼装综合管廊承插式接头扭转变形接头力学性能极限沉降

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