一种基于主应力的双方向渐进结构拓扑优化方法

针对桥梁结构的受力特性及其材料的性能要求，在基于主应力优化准则的基础上，本文提出了一种双方向渐进结构拓扑优化算法．该算法在充分考虑材料拉压特性的同时，具有删除和恢复单元的功能，并消除了解的振荡现象．实例表明了本文方法能得出更优的结构拓扑．     

量子统计力学演化算法

将进化理论和量子统计力学理论相结合, 提出一种新的量子统计力学演化算法. 将整个遗传系统作为一个量子统计系统, 并借鉴量子信息论中量子比特的叠加性, 采用量子编码表征染色体, 使系统中的量子能够表示多种线性叠加状态. 算法类比量子统计力学中的相关概念, 定义了量子系统的能量和熵, 并利用量子系统中能量和熵竞争的模式系统地协调进化理论中选择压力和种群多样性间的冲突, 使算法在提高选择压力和维持种群多样性之间保持了适当的平衡, 可以快速的收敛到全局最优解. 实验结果表明, 该算法有较高的执行效率和求解能力.     

开孔泡沫金属动态力学性能及能量特性

泡沫金属材料在防护吸能领域有着重要的应用前景,深入研究泡沫金属及其相关结构的冲击力学性能十分必要。通过Φ50 mm的分离式霍普金森杆(split Hopkinson pressure bar, SHPB)装置对开孔泡沫金属Fe、Ni、Fe-Ni合金(50 mm×10 mm)进行动态冲击试验。试验分析了应变和应变率对其力学性能及吸能特性的影响,通过对其峰值应力、波动应力、理想吸能效率等参数的对比分析多种冲击速度下不同泡沫金属材料的抗压强度与吸能性,为建筑、航天等工程的使用提供理论基础。研究结果表明：高冲击速度下峰值应力增大且Fe-Ni合金抗压强度最高,不同材料泡沫金属均存在波动应力且压密阶段时间各不相同。应变率介于600～1 150时泡沫金属Ni吸能性最优,该区间外Fe-Ni合金更优。当应变率大于1 000时,Fe-Ni合金理想吸能效率增幅较大,相较于700时提高了48%、为最优理想吸能材料。     

随机荷载作用下疲劳裂纹扩展新算法

认为疲劳裂纹扩展的机理是惯性效应,并在断裂力学的基础上,通过引入惯性效应因子导出等幅荷载作用下疲劳裂纹扩展速率解析表达式.将随机载荷用通用的傅立叶变换转换为等幅非对称循环载荷的叠加,这一方法具有力学概念清晰、简便的特点.通过与试验数据和其它方法的对比研究,证明了该方法的有效性.成功地将等幅载荷作用下疲劳裂纹扩展新公式推广到随机载荷作用.     

应用支持向量机处理岩土材料的细观图像

应用数字图像处理技术提取非均质岩土材料的细观特征是量化其细观结构的有效途径。为提高图像处理的质量和效率,在进行数字图像处理的阈值分割时,采用统计学习理论中的支持向量机分类方法。选取待原始图像的一个矩形区域作为训练样本图像,提取这些样本点的特征与训练目标一起组成训练样本集,通过对训练样本集的学习,生成SVM(support vector machine)分类机,利用SVM分类机提取原始图像中的特征图像。以花岗岩为例,利用该方法提取其细观结构,结果表明,合理选取训练样本和模型参数,可以提高图像处理的准确率和效率,得到最佳的处理结果。     

贯通结构面抗剪强度尺寸效应研究

目前,岩土工程界普遍采用Barton和Bandis建议的公式,计算具有一定规模岩体结构面的抗剪强度,但经分析发现并不适用于规模大于5m的结构面.因此,借助二维离散元软件UDEC,提出了一种基于现场实测结构面粗糙度系数JRC(长10 cm)和结构壁面回弹试验的结构面抗剪强度尺寸效应分析方法,并通过实例验证了方法的准确性.     

γ暴计数的宇宙学含义

研究１９９６年公布的ＣＧＲＯ（Ｃｏｍｐｔｏｎ Ｇａｍｍａ－Ｒａｙ Ｏｂｓｅｒｖａｔｏｒｙ）卫星中ＢＡＴＳＥ（Ｂｕｒｓｔｓ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ Ｓｏｕｒｃｅ Ｘｘｐｅｒｉｍｅｎｔ）探测器记录的１０００多个γ暴数据。改进了过去Ｍｅｅｇａｎ（１５３个暴）和Ｆｉｓｈｍａｎ（２６０个暴）对γ暴计数的研究,进一步支持γ暴处于宇宙学距离的观点。     

工程力学教学改革的研究与实践

结合工程力学的教学实践，从教育观念、教学内容、教学方法、教学手段、实验教学及考试方法等方面，对工程力学课程的教学改革进行探讨。     

重力场条件下砂岩突出倾向性

通过对永川煤矿砂岩物理力学性质的实验研究,得出了突出砂岩的特征,并据此研究了该矿-350m水平砂岩突出倾向性,提出了重力场条件下砂岩突出倾向性的判据. 研究表明:突出的砂岩具有孔隙率大、气孔容积大的物理特征和杨氏模量较低、强度低、不易产生塑性变形的力学特性;岩石和瓦斯突出发动过程与冲击地压特征具有一致性,可以用研究冲击地压的理论来研究砂岩突出倾向性问题;砂岩突出受多种因素影响,力学因素是主导因素. 在"三准则"理论基础上,建立了用能量准则、强度准则和冲击倾向性准则评价砂岩突出倾向性的方法.     

沥青路面车辆超载定义分析

传统意义上车辆超载是指车辆当前负荷高于该车型的额定载荷，实际上，由于轮胎接地压力并不是简单的圆形均匀分布，而是具有明显的非均匀性，因而两者计算出来的沥青路面力学响应很不一样．利用笔者实测的轮胎接地压力分布，分析了不同车辆轮胎不同胎压、不同负荷时，沥青路面结构层的力学响应，结果表明，不仅当车辆负荷超额时，路面结构的力学响应显著，而且当负荷不超额但轮胎胎压很高时，其对路面结构的影响也十分不利；同时，轻型货车负荷超载和（或）胎压超限时不利影响也不容忽视．