页岩气储层水力压裂数值模拟既要考虑页岩储层岩石的特性,又要兼顾水平外分段压裂施工工艺,是一个非常棘手的力学难题.本文简述了页岩气储层岩石具有的地质力学特征和页岩气储层开发常用的水平井分段压裂技术;详述了扩展有限元、边界元、离散元在水力压裂裂缝模拟上的应用现状,指出了它们在处理裂缝问题的局限性和优越性,总结出边界元三维位移不...
力学作为工程研究的基础学科,在运载火箭的设计中起着至关重要的作用.结构动力学作为分支学科之一在其中扮演着重要角色,其发展水平很大程度上可反映火箭总体设计能力.本文着眼于结构动力学与运载火箭技术的结合点,简述其发展过程,并对其进一步发展方向提出设想.
自从20世纪90年代初,AJAX计划的提出掀起了磁流体技术的研究热潮.本文总结了国内外关于磁流体湍流研究的成果,包括两方面：磁流体湍流的特点和数值模型.相比于普通湍流,磁流体湍流表现出电磁诱导的各向异性、线性焦耳耗散、湍流重层流化等特性,本文同时对磁流体湍流的结构和脉动抑制现象进行了描述：数值模型研究从雷诺平均方程和大涡模拟两方面...
圆迹合成孔径雷达（circular synthetic aperture radar,CSAR）是一种通过传感器平台作360°圆周运动来获得全方位高空间分辨率的聚束合成孔径雷达,本文通过对其星载平台进行动力学分析来研究其星载的可行性.首先以CSAR的工作条件作为约束,建立了星载平台轨道模型.然后以圆迹中心为基点,分析了星载平台的运动状态及受力情况,最终得到形成圆迹平台...
针对法兰对接和径向套接两种典型舱段螺栓连接形式,基于有限元静刚度计算、动力学简化建模、冲击响应特性分析及结构冲击试验,系统研究了两种连接形式的轴向刚度特性及其对动力学冲击响应的影响.有限元静刚度分析揭示了法兰对接与径向套接的轴向拉压刚度分别是非对称的和对称的,而法兰对接的平均刚度更大.之后,为两种连接形式建立了统一的动力学...
基于瞬态动力学软件PAM—CRASH,引入状态方程定义鸟体的本构模型,计算铝合金平板在鸟撞下的动态响应,计算结果与试验结果吻合较好,表明建立的数值模型合理可靠.采用数值模拟计算了两种结构形式以及相同结构形式不同隔板厚度的前缘结构在鸟撞下的动态响应,比较其吸能情况,并分析其规律,为后续前缘结构设计工作提供支持.
采用时域推进的双向流固耦合方法对一级跨声速压气机叶片流场和固体域进行数值模拟,研究跨声速转子叶片静气动弹性变形及其对气动性能的影响,对比分析了100%转速下转子叶片的气动特性和固有频率的变化.结果表明：转子叶片在气动力和离心惯性力共同作用下的弹性变形以扭转变形为主,气动力对叶尖前缘变形量的影响可达总变形量的20%.转子叶片变形后...
上部开口环形液池在水平径向温度梯度作用下会出现内部温度和自由面的振荡,本文研究了二者发生的临界条件.环形液池内柱加热外壁制冷,以0.5℃/min的速率线性升温得到水平径向温差,T型热电偶测量液层内部单点温度,高精度激光位移传感器测量液层自由面某点形变.随两端温差增加,当超过某一临界温度△Tcr时,开始出现振荡.实验结果表明,对同一种硅油,...
为了研究节水水嘴起泡器内部两相流的流动规律,采用Fluent软件对其内部流场进行数值模拟.根据起泡器内部流场的流动特性,采用欧拉两相流模型以及RNG（re—normalization group）κ-ε湍流模型,分析起泡器出口截面气液两相体积分数和速度的分布特点.结果表明：增大入口水流速度可以加快分散出口截面气液两相的分布,缩短流体流动的稳定时间;整流网具...
天然土的结构性、各向异性对其强度有影响.进行固结压力100kPa、主应力轴恒定偏转角为0°,15°,30°,45°,60°的恒定主应力轴偏转角的固结不排水剪切试验,分析了不同恒定主应力轴偏转角对饱和软黏土固结不排水剪切强度影响;推导了总应力控制恒定主应力轴偏转角剪切试验总应力路径,编制了总应力控制剪切三维点积分程序,对比恒定主应力轴偏转角饱和软...
沉管隧道横向地震响应分析是沉管隧道结构抗震设计的重点.根据沉管隧道的结构特点和接头剪力键的节点构造,建立了沉管隧道的多刚体-剪切铰-黏性阻尼铰多体动力学模型,并应用多体动力学中的离散时间传递矩阵法（multibody system discrete time transfer matriX method,MS—DT-TMM）建立了数学模型及表达式,同时编写Matlab程序进行求解实现.设定...
由高等教育出版社于2015年出版的《工程力学的应用、演示和实验》是一本＂新形态＂教材.＂新形态＂是指纸质教材与数字课程一体化,书中有同类教材所没有的新概念、新技术与装置、新实例,而且给不易用文字表述或因篇幅所限无法纳入书本的重要内容,配置二维码,让读者可以用智能手机＂扫一扫＂观看基础力学知识在重大工程、高端产品中应用的微视频,...
创客是指出于兴趣与爱好把各种创意转变为现实的人,目前创客及创客教育发展迅速,但是出现了过分关注技术、缺乏基础性学科知识融合的趋势.另一方面,STEAM教育是一种通过整合科学、技术、工程和数学领域内容指引教学和学习的途径和方法,但是目前受重视的程度不够.本文建议在STEAM教育中嵌入创客教育,并将陆续介绍相关的案例.
力系等效与简化本质上是动力学问题,但在理论力学教学和教材中习惯于放在刚体静力学部分,并且通常仅限于研究作用在刚体上的力系.本文从动力学角度研究作用在一般质点系上的力系,将刚体作为质点系的特例,用多种简洁的途径得到理论力学中关于力系等效、力系简化的全部结论.自1996年起在清华大学面向工科院系开设的理论力学课程中进行了教学实践,...
本文直接从质点系动量矩定理出发,导出了刚体规则进动动力学方程.在此基础上,讨论了陀螺近似理论公式的适用条件,将原有条件中的质量分布特性由旋转体扩展到一定条件下的非旋转体,将运动特性由高速自转扩展为一定条件下的非高速自转.
讨论约束力学系统中引入待定乘子两种不同的途径及其对应的物理意义.一种方式引入待定乘子是处理非独立坐标变更,乘子与约束反力相关;另一种方式是变分原理条件极值要求,乘子与系统的拉格朗日函数相关.对完整系统由两种途径导出的带乘子运动方程是相同的,但是对非完整系统则分别导出两种不同的运动方程：罗斯方程和维科（Vacco）方程.
为了丰富基础课堂教学资源、满足本科生通识教育的需求,北京航空航天大学近期推出建设名师研讨课、新生研讨课、专业研讨课等,毫无疑问这些对学校本科教学的深化改革具有重要的促进作用.针对我校国家级精品课程空气动力学教学改革的实践,总结了在建设空气动力学名师研讨课过程中的构思和经验,以供参考.空气动力学是一门理论与实际紧密结合的基础...
在杆系结构位移计算中,鉴于曲杆形心轴和中性轴不重合,曲杆结构位移计算与直杆位移计算不同.本文主要分析了矩形截面曲杆结构在载荷作用、温度改变及支座移动的综合因素作用下其位移计算方法,并建立了相应的计算公式.最后结合具体实例,讨论了曲杆结构形式对各位移值大小的影响程度,研究表明对截面高度与曲率半径比值较小的曲杆（如h
简单介绍了林家翘先生在科学研究特别是应用数学方面的治学经验和学术追求,以及我与他的一些交往.
2016年1月24日20点,我国杰出的教育家、力学家杨桂通教授逝世.遵照杨桂通教授生前意愿和家属的意见,丧事从简,于26日上午遗体火化,事前不发讣告.尽管这样,火化前为他送行的同事、亲友和他教过的学生们达二百多人.特别是他的学生们,在他弥留之际,就相互转告,从海外、上海、广州、成都、北京等地赶来看望或送行.
从古战场的用＂冰＂如神,到文学艺术中的冰花雪韵,再到科学家手中的冰棱魔模,冰雪赋予各行各业的人以创造灵感.科学家利用水结冰时的杂质偏析现象,让冰棱在三氧化二铝陶瓷悬浮液中定向生长,形成复杂奇妙的冰棱模,析出层状多孔陶瓷,蒸发去水并注入聚合物,再压实,烧结,获得具有矿物桥的层合仿生陶瓷,韧性比组分材料高300多倍,模拟了贝壳珍珠母层的...
太空探索公司（SpaceX）成功回收＂猎鹰9号＂火箭第一级,点燃了大众对于火箭回收的关注热情.本文试图通过简单易懂的方式向大众介绍一些与火箭回收相关的航天原理,利用竹筒粽子这一生活中常见的事物解释宇宙第一速度、多级火箭、软着陆等科学概念.
推导翻身陀螺在翻身过程中的角速度,解释为什么不怕速度太快而翻过头、翻身陀螺进动与自转方向＂相反＂,以及并不是自转越快越易翻身.
孔子所见＂虚而欹,中而正,满而覆＂的欹器,尚未发现古物;后世众多仿作皆为不对称结构的悬挂式,似有欠缺.本文认为初期欹器为对称结构的触地式陶瓶,源于制作过程中瓶底湿土变形而产生的次品：介绍了注沙式和注水式欹器的结构特征,并在后者植入虹吸管而成＂盈虚瓶＂.
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