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浸入式边界方法的研究及应用进展

王卓, 杜林, 成龙, 孙晓峰

2023, 53(4): 713-739. doi: 10.6052/1000-0992-23-026

摘要(1699)

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PDF(668)

摘要:
本文总结了浸入式边界方法 (immersed bundary method, IB method) 中的力源建模研究进展, 并且对该方法在诸如生物体绕流及流固耦合等典型的复杂边界以及运动边界问题中的应用进行了介绍. 边界精度低是IB方法主要特征之一, 但该方法目前在计算气动声学等高精度计算中同样有所应用. 最后本文对IB方法在处理高雷诺数流动问题上所面临的挑战以及目前研究进展和未来发展方向进行了介绍.

显微拉曼光谱力学实验方法与应用研究进展

仇巍, 常颖, 亢一澜, 谢海妹

2023, 53(4): 740-773. doi: 10.6052/1000-0992-23-035

摘要(814)

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PDF(316)

摘要:
显微拉曼光谱是近十余年来实验力学领域迅速发展的一种实验应力分析新方法. 相比于大多数的光测力学方法, 显微拉曼能够实现对应力/应变相对直接的表征, 具有高空间分辨、高测试效率、无损非接触等特点, 适合于原位、在线、活体测量. 其对本征和非本征应力均敏感, 并能够开展多物理参量的协同表征, 是当前实验力学领域新方法研究的国际前沿之一, 也是微纳米力学实验分析的重要手段. 本文首先介绍了显微拉曼力学表征的实验原理, 随后论述了拉曼光谱用于力学研究的若干关键技术, 然后综述了基于显微拉曼实验的力学前沿研究进展, 最后讨论了显微拉曼光谱在实验固体力学领域的发展前景与方向. 本文通过对显微拉曼光谱力学实验方法最新理论、技术与应用进展的综述, 为从事微尺度、多尺度力学实验领域的科研工作者提供较为系统的信息参考, 同时为那些对微尺度光谱力学感兴趣的青年科研人员提供本领域系统全面的知识.

结构状态识别与评估的机器学习方法研究进展

黄永, 鲍跃全, 李惠

2023, 53(4): 774-792. doi: 10.6052/1000-0992-23-018

摘要(1400)

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PDF(503)

摘要:
结构健康监测通过在大型工程结构上安装多类型传感器, 感知、采集、传输和处理多元数据, 已经成为保障重大工程结构安全的重要手段. 随着结构健康监测系统的广泛应用, 产生了海量的监测数据, 如何通过监测数据识别和评估结构状态与安全是核心科学问题之一. 由于土木工程结构的复杂性, 状态识别与评估的核心难点是高维问题优化与求解, 机器学习在高维问题求解方面具有很强的能力, 为该问题的解决提供了新的思路. 本文重点阐述机器学习在结构模态识别、损伤识别及可靠性评估等方面的研究进展, 并讨论未来在该研究方向的发展趋势.

高速飞行器减阻降热研究进展

潘利生, 郝亨隆, 姚子康, 郭媛, 慕浩凡, 李敏, 魏小林

2023, 53(4): 793-818. doi: 10.6052/1000-0992-23-021

摘要(1066)

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PDF(292)

摘要:
降低飞行阻力、探索更高效的热防护系统是研发高速飞行器过程中至关重要的课题. 目前, 国内外学者在飞行器减阻降热的机理及应用技术方面进行了大量研究, 取得了丰富的成果. 本文系统地梳理了在高速飞行器减阻降热领域的研究进展, 阐述了主动热防护机理的研究结果, 介绍了应用于高速飞行器的前沿减阻降热技术, 并简述了基于余热利用的整体热防护系统的发展情况. 基于对研究现状的分析, 归纳总结了高速飞行器减阻降热技术的发展趋势与实际研究需求; 最后针对这些实际研究需求, 提出了一些研究思路上的建议.

燃气涡轮发动机关键部件疲劳小裂纹研究进展

赵高乐, 齐红宇, 李少林, 杨晓光, 石多奇

2023, 53(4): 819-865. doi: 10.6052/1000-0992-23-019

摘要(866)

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PDF(218)

摘要:
疲劳小裂纹扩展作为疲劳开裂过程中的关键阶段之一, 显著影响着材料和结构的疲劳断裂过程. 因具有速率波动和扩展路径偏转等特点, 小裂纹效应给材料和结构疲劳寿命预测结果带来了不确定性, 从而影响燃气涡轮发动机等机械结构的服役安全. 本文围绕燃气涡轮发动机关键部件材料的疲劳小裂纹扩展问题, 首先总结了当前疲劳小裂纹的扩展规律及其对疲劳寿命的影响规律; 其次, 针对先进燃气涡轮发动机关键部件常用的多晶合金和单晶合金, 揭示了疲劳小裂纹的萌生和扩展机理; 再次, 对疲劳小裂纹扩展模型进行了总结, 且指出了各模型的优缺点; 从次, 重点针对先进燃气涡轮发动机热端部件的工作环境, 综述了热腐蚀/氧化介质中的疲劳小裂纹扩展行为和模型; 最后, 对当前疲劳小裂纹相关研究进行了总结, 且结合燃气涡轮发动机领域提出了未来的研究趋势与方向. 本文以期为先进燃气涡轮发动机关键部件的设计、安全评估和寿命预测提供理论知识和科学方法.

中国实验力学的开拓者——贾有权先生

仇巍, 陈金龙, 李林安, 亢一澜

2023, 53(4): 866-879. doi: 10.6052/1000-0992-23-031

摘要(765)

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摘要:
贾有权先生是著名的力学家与教育家, 是我国实验力学学科的奠基人. 新中国成立后, 他投身力学教育与科学研究工作近50载, 为我国实验力学学科的建立与发展作出了卓越贡献. 本文回顾了贾有权先生的学术生涯与家国情怀, 梳理了他在光弹性、工程测试技术、光测力学研究三个领域的主要学术贡献, 以及在基础力学教育与教材建设方面的主要成绩, 归纳了他的学术思想与治学理念, 并以若干事例展现了他在紧密服务新中国工业化建设中的突出成就, 以及在发展实验力学新方向与队伍建设方面的引领作用.

致谢2023年度审稿专家

2023, 53(4): 880-882.

摘要(279)

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