检索结果-南通市图书馆

基于两种梁理论对变幅锥形杆弯曲振动的特性分析及参数设计

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振动与冲击 2024年第2期43卷 114-122页

作者：常婷婷沈峰鲍四元苏州科技大学工程力学系江苏苏州215011

为了研究圆锥形杆自由振动的特性,分别基于欧拉-贝努力梁理论和铁木辛柯梁理论,建立变截面杆自由振动的分析模型。采用一种含三角函数的级数形式来表示欧拉-贝努利梁理论下杆的位移函数,以满足端部位移的条件;利用能量泛函极小化得到系... 详细信息

为了研究圆锥形杆自由振动的特性,分别基于欧拉-贝努力梁理论和铁木辛柯梁理论,建立变截面杆自由振动的分析模型。采用一种含三角函数的级数形式来表示欧拉-贝努利梁理论下杆的位移函数,以满足端部位移的条件;利用能量泛函极小化得到系数满足的线性方程组,进而获得不同边界条件下圆锥形杆在欧拉-贝努利梁理论下的若干阶固有频率;类似地,假设位移的级数形式并利用能量函数,建立锥形杆基于铁木辛柯梁理论的求解方法,可得各阶固有频率和模态;给出等截面杆在两种理论下固有频率的转化公式,并推广应用到圆锥形杆的固有频率近似转化。算例分析锥形杆截面参数对结构固有频率的影响,并基于目标设计频率和若干限制条件对锥形杆的尺寸进行设计。数值结果表明,在应用欧拉-贝努利梁理论和铁木辛柯梁理论时,所提方法都能够稳定收敛且计算效率高,具有较高的精确度。该研究工作为超声工程中变幅杆的动力学特性提供了计算依据。

关键词：铁木辛柯梁理论变幅杆新型改进傅里叶级数自由振动固有频率

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基于SBFEM的剪切型裂纹动态开裂模拟

力学学报 2024年

作者：江守燕高嘉林安邦杜成斌河海大学工程力学系

剪切型断裂是岩土工程中常见的破坏模式，了解剪切破坏机理并准确预测剪切型裂纹的萌生、扩展过程对保障工程结构的安全性与稳定性具有重要意义。论文建立了基于比例边界有限元法（Scaled Boundary Finite Element Methods,SBFEM）和非... 详细信息

剪切型断裂是岩土工程中常见的破坏模式，了解剪切破坏机理并准确预测剪切型裂纹的萌生、扩展过程对保障工程结构的安全性与稳定性具有重要意义。论文建立了基于比例边界有限元法（Scaled Boundary Finite Element Methods,SBFEM）和非局部宏-微观损伤模型的剪切型裂纹动态开裂模拟方法，定义了基于偏应变的物质点对的正伸长量的概念，可作为预测剪切型裂纹扩展行为的动态开裂准则，一点的损伤定义为该点影响域范围内连接的物质键损伤的加权平均值，而物质键的损伤则与基于偏应变的物质点对的正伸长量相关联，并引入能量退化函数建立结构域几何拓扑损伤与能量损失之间的关系，将拓扑损伤与应力应变联系起来，通过能量退化函数修正了SBFEM的刚度系数矩阵，得到了子域在损伤状态下的刚度矩阵，推导了考虑结构损伤的SBFEM动力控制方程，采用Newmark隐式算法对控制方程进行时间离散。最后，通过三个典型算例验证了建议的模型可较好地模拟剪切型断裂问题，能够很好地捕捉剪切型裂纹的扩展路径，并得到较为准确的荷载-位移曲线。

关键词：比例边界有限元法非局部宏-微观损伤模型剪切型开裂四叉树网格偏应变

基于Timoshenko-Pasternak模型的水平受荷大直径桩静力响应分析

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海洋工程 2024年

作者：范思圆赵金海俞长海黄丹河海大学工程力学系

为弥补传统Euler-Winkler（简称E-W）计算模型在单桩水平静力响应分析中的不足，基于Timoshenko梁理论和Pasternak地基理论，建立同时考虑土体剪切效应和桩身剪切变形的Timoshenko-Pasternak（简称T-P）模型。首先，基于T-P模型推导单... 详细信息

为弥补传统Euler-Winkler（简称E-W）计算模型在单桩水平静力响应分析中的不足，基于Timoshenko梁理论和Pasternak地基理论，建立同时考虑土体剪切效应和桩身剪切变形的Timoshenko-Pasternak（简称T-P）模型。首先，基于T-P模型推导单桩的整体平衡方程组；其次，运用传递函数方法结合迭代法求解；最后，通过实际案例分析，验证方法的合理性和适用性。结果表明：在大变形情况下（10 mm以上）T-P计算模型相比E-W计算模型更适用于大直径钢管桩的侧向位移计算；T-P模型可以较好反映出桩身的剪力变化情况，但存在高估深层土处剪切力的现象；桩顶位移与土—桩相对剪切比呈正比例关系，且土体剪切效应相比钢管桩剪切变形对侧向位移的影响更为显著；桩身变形越接近于刚性转动，桩顶承载力增幅越大，桩身变形越接近于柔性变形，桩顶承载力增幅越小。

关键词： p-y曲线大直径单桩 Timoshenko-Pasternak模型剪切变形海上风电

基于微流控的血细胞和干细胞流变学行为研究进展

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力学学报 2024年第5期56卷 1271-1283页

作者：戚晓菁杜亚辉曾为臻李学进浣江实验室浙江诸暨311800 浙江大学工程力学系杭州310027

微流控芯片作为一种微全分析技术平台,具有精确流量控制、少量样本需求和可集成化等诸多优势,已被广泛应用于生物医学和环境科学等领域.利用微流控通道结构设计灵活的特点,可在实验条件下模拟生理和病理条件下的复杂血管微环境,其与超... 详细信息

微流控芯片作为一种微全分析技术平台,具有精确流量控制、少量样本需求和可集成化等诸多优势,已被广泛应用于生物医学和环境科学等领域.利用微流控通道结构设计灵活的特点,可在实验条件下模拟生理和病理条件下的复杂血管微环境,其与超分辨显微成像技术的整合使得研究人员能够实时观察和分析微观尺度下的细胞动态变化过程.因此,在用微流控芯片系统研究细胞形态和力学特性方面也取得了重要进展.文章重点介绍了微流控芯片技术及基于微流控的数值仿真模拟手段在红细胞、白细胞及干细胞变形和流变学行为中的应用及进展.首先,介绍了微流控芯片技术及相关数值仿真手段在红细胞流动变形研究中的应用;接着,总结了微流控芯片系统及相关数值模拟在白细胞边集及迁移行为的研究进展;此外,也概括了微流控芯片系统及相关数值模拟在干细胞迁移和定向分化机制方面的研究进展.最后,总结并展望了微流控芯片技术及其相关的数值模拟在血细胞及干细胞流变学研究中的挑战和未来发展趋势.

关键词：微流控芯片血细胞干细胞流变学行为数值模拟

基于K-T条件的核环吊空间滑轮绳索接触段计算方法研究

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力学学报 2024年第4期56卷 1123-1137页

作者：赵天骄齐朝晖王天堉徐金帅大连理工大学工程力学系辽宁大连116024

滑轮绳索系统是一类可以利用内嵌于其中的绳索控制的多体系统,一般存在大量绳索接触段,随着机械系统的复杂化和智能化,对这类系统的精确性和可靠性提出了高要求.针对核环吊起升机构中空间滑轮绳索接触段,推导了接触段绳索微元体平衡方程... 详细信息

滑轮绳索系统是一类可以利用内嵌于其中的绳索控制的多体系统,一般存在大量绳索接触段,随着机械系统的复杂化和智能化,对这类系统的精确性和可靠性提出了高要求.针对核环吊起升机构中空间滑轮绳索接触段,推导了接触段绳索微元体平衡方程,得到了接触力密度的解析表达式.将绳索应变求解转化为优化问题,利用库恩塔克(K-T)条件,建立了绳索轴向应变以及应变对弧长导数满足的非线性方程,并求出了内部应变对滑轮两端参数的导数,计算了滑轮与绳索接触段的应变分布,推导了绳索方位角与弧长应满足的协调方程.同时结合接触段滑轮槽截面的几何特点,推导了切向和法向接触力密度与绳索轴向应变之间的关系,提出了滑轮两侧绳索应满足的边界条件,利用边界点处绳索与滑轮物质速度相等的条件,建立了约束方程.数值算例表明,计算结果符合绳索受力变形规律和接触力变化趋势.提供的方法为包含空间滑轮绳索机构的核环吊机构以及其他大型机械系统分析提供了新的思路.

关键词：滑轮绳索系统起升机构应变分析接触力密度空间描述

基于近场动力学算子方法的各向异性板自由振动分析

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固体力学学报 2024年第3期45卷 341-351页

作者：陆炎洲李志远黄丹姚学昊河海大学工程力学系南京211100

各向异性材料广泛应用于诸多工程领域,研究其振动特性对结构减振与安全设计具有重要意义.本文基于一种新的近场动力学算子方法(Peridynamic operator method,PDOM)构建非局部各向异性模型,并应用于各向异性板的自由振动分析.该模型结合... 详细信息

各向异性材料广泛应用于诸多工程领域,研究其振动特性对结构减振与安全设计具有重要意义.本文基于一种新的近场动力学算子方法(Peridynamic operator method,PDOM)构建非局部各向异性模型,并应用于各向异性板的自由振动分析.该模型结合了PDOM将局部微分及其乘积转化为非局部积分的特点,将经典各向异性理论中的应变能密度从局部形式重构为非局部形式.同时,采用变分原理并引入自由振动方程,构建了适用于各向异性自由振动问题的PDOM求解方案.通过三个数值算例:各向异性矩形薄板、各向异性矩形含裂纹板、各向异性矩形含孔板的自由振动,并将计算结果与有限元结果比较,说明了模型在计算含缺陷以及不连续的各向异性板自由振动问题时具有收敛性、稳定性以及高计算精度.

关键词：自由振动各向异性近场动力学算子方法非局部变分原理

基于卷积注意力机制的阀门内漏声发射识别方法

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振动与冲击 2024年第9期43卷 105-114页

作者：黄鑫屈文忠肖黎武汉大学工程力学系武汉430072

阀门结构作为核电厂的关键设备部件之一,因长期处于高温高压环境下,其闸板或阀瓣易发生热变形或磨损导致密封不良,进而引发内漏事故。实时在线识别阀门的内漏状态,对提升核电机组热效率、提高阀门可靠性具有重要意义。因实际工业现场的... 详细信息

阀门结构作为核电厂的关键设备部件之一,因长期处于高温高压环境下,其闸板或阀瓣易发生热变形或磨损导致密封不良,进而引发内漏事故。实时在线识别阀门的内漏状态,对提升核电机组热效率、提高阀门可靠性具有重要意义。因实际工业现场的基底噪声极易掩盖阀门内漏的声发射信号,进而造成阀门内漏状态的误判。为实现阀门内漏状态的快速准确识别,搭建了阀门内漏检测试验台架,开发了基于声发射方法的阀门内漏检测分析系统,将卷积注意力机制引入卷积神经网络中,实现高效快速地识别阀门内漏状态。结果表明,基于阀门内漏的声发射信号频域数据,利用卷积注意力机制神经网络能有效准确地识别阀门内漏状态,在内漏率为26 L/h时,识别准确率高达98%,并且具有较好的可靠性和鲁棒性。

关键词：阀门结构内漏声发射卷积注意力模块卷积神经网络

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活性-非活性细胞界面动力学模型

四川大学学报（医学版） 2024年第1期55卷 39-46页

作者：张德清张豪舜李博清华大学工程力学系生物力学与医学工程研究所北京100084

目的利用活性液晶理论模型探究活性-非活性细胞界面的形貌动力学。方法采用活性液晶理论建立连续介质力学模型;通过对细胞单层的活性设置建立活性-非活性界面;通过有限差分及格子玻尔兹曼方法对理论方程进行数值求解分析。结果活性-非... 详细信息

目的利用活性液晶理论模型探究活性-非活性细胞界面的形貌动力学。方法采用活性液晶理论建立连续介质力学模型;通过对细胞单层的活性设置建立活性-非活性界面;通过有限差分及格子玻尔兹曼方法对理论方程进行数值求解分析。结果活性-非活性细胞单层界面呈现3种典型界面形貌,分别为直界面、波浪界面和指形界面。对于直界面,细胞取向在界面处垂直界面分布,−1/2拓扑缺陷聚集在界面,界面带负电属性;对于波浪界面,细胞取向在界面处无明显偏好,界面拓扑电荷数呈电中性;对于指形界面,细胞取向在界面处呈切向排列,+1/2拓扑缺陷聚集界面,驱动指形结构生长,界面带正电属性。结论界面处细胞排列取向会显著影响活性-非活性细胞界面形貌,这与界面的拓扑缺陷动力学密切相关。

关键词：活性细胞界面拓扑缺陷

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纳米药物载体用于治疗胞内菌感染的研究进展

化工学报 2024年第4期75卷 1153-1166页

作者：巨晓洁宋婉璐周宸宇沈秋彤廖雨田龚珏颖褚良银四川大学化学工程学院四川成都610065

胞内菌能够逃避机体免疫并在宿主细胞内正常生长繁殖,比起胞外细菌更难清除,容易造成较为严重的感染。传统的抗生素治疗,药物无法突破宿主细胞膜的屏障,并且容易引起较强的毒副作用和多药耐药性。优良的纳米载体具有良好的生物相容性且... 详细信息

胞内菌能够逃避机体免疫并在宿主细胞内正常生长繁殖,比起胞外细菌更难清除,容易造成较为严重的感染。传统的抗生素治疗,药物无法突破宿主细胞膜的屏障,并且容易引起较强的毒副作用和多药耐药性。优良的纳米载体具有良好的生物相容性且易于修饰,有望通过构建纳米药物递送系统增强抗菌药物的细胞膜穿透性和胞内菌靶向性,在治疗胞内菌感染上具有巨大潜力和广阔前景。介绍了目前可用于治疗胞内菌感染的各种纳米颗粒,归纳总结了增强纳米药物递送系统治疗效果的机制和方法,阐述了目前在使用纳米药物递送系统治疗胞内菌感染时仍存在的问题,以期为构建更优良的纳米药物递送系统治疗胞内菌感染提供启发。

关键词：纳米载体胞内菌细菌靶向抗菌策略