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  • 可解释机器学习在金属疲劳寿命预测中的应用：方法、挑战与展望
    汤可可, 张鹏, 张锐正, 王谙斌, 仲政
    2025, 46(2): 231-251. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.001
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    疲劳寿命预测对金属材料与结构的安全至关重要．机器学习(Machine Learning, ML)模型在此领域展现出强大的预测能力，但其“黑箱”特性限制了模型的可靠性、可信度以及在工程实践中的应用．可解释机器学习(Explainable Artificial Intelligence, XAI)为打开ML“黑箱”提供了关键技术．本文旨在系统梳理XAI在金属疲劳寿命预测领域的应用现状，针对当前研究中解释性方法应用多样但缺乏系统分类的问题，提出将现有方法归纳为“后处理解释”和“内置可解释设计”两大类．本文概述了这两类方法的关键技术及其在疲劳寿命预测中的具体应用实例，探讨了模型解释方法的局限性及当前面临的技术挑战，并对后续研究中的机遇与挑战进行了展望．
  • 仿蠕虫移动系统动力学建模及蠕动波影响
    李蒙恩, 徐鉴
    2025, 46(2): 252-265. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.002
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    蚯蚓、蛞蝓等无脊椎生物的连续体结构和波动驱动特性使其成为研究仿蠕虫机器人的理想对象，因此建立仿蠕虫连续体系统的动力学模型对于指导设计蠕虫类软体机器人有着重要意义．针对仿蠕虫系统的轴向运动，本文将细长圆形超弹性杆作为力学模型，综合超弹性Yeoh应变能、黏性摩擦，内部驱动力等多个关键因素，建立其轴向和径向耦合的非线性动力学模型，使用正弦平方应变波作为驱动，分析后退蠕动波对该系统运动的影响．由于所建立的连续体非线性动力学方程难以得到解析解，本文提出一种简化计算方法：通过径向变形与轴向位移之间的几何近似，展现轴-径非线性耦合变形特征，并将蠕动波代替驱动力进行简化计算．结果发现，本文的轴-径耦合动力学模型不但适用于小变形，而且可以提供大变形的计算分析．最后，通过一个一般算例，分析轴-径耦合模型的平均速度与正弦平方应变波的设计参数之间的联系，结果表明在应变能系数、摩擦系数、长细比不变的前提下，增大应变波的波幅，或者减小应变波的波宽与体长的比值，将有利于提高仿蠕虫系统轴向运动的平均速率.
  • 空间柔性桁架展开可动性分析
    汪天武, 蔡国平
    2025, 46(2): 266-277. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.003
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    大型航天结构多以桁架作为支撑，发射入轨后通过展开机构将桁架展开，以构成结构的最终形式，因此桁架的顺利展开对于保证航天器的正常运行具有重要意义．本文采用多体动力学理论对空间柔性桁架的可动性问题进行了研究，首先给出了桁架的展开动力学模型，然后建立了桁架中铰链的接触动力学模型，其次给出了铰链摩擦力的计算方法，进而提出了一个桁架结构可动性的判据，最后开展了数值仿真．仿真结果显示，较小的铰链间隙、较大的铰链摩擦力、以及较小的展开驱动力会降低桁架结构的展开可动性．
  • 组织液循环运动学（I）：主流道——血管神经束周围间隙
    殷雅俊, 孔钇雅, 余晓彬
    2025, 46(2): 278-290. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.004
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    笔者报道了伴行血管神经束周围间隙（perivascular and adventitial clearances (PAC) within neurovascular bundles）内组织液流动的新现象——洪水样和瀑布状高速连续向心性流动．本文将提供更为确凿的证据，证实伴行血管神经束周围间隙就是组织液流动的主流道，展示主流道内组织液向心性微流动的客观实在性、普遍存在性和基本特性．具体包括：(a) 进一步阐释伴行血管神经束周围间隙概念．(b) 揭示PAC拓扑结构多样性与PAC内条带状流动形态多样性之间的内在关联．(c) 借助滋养小血管附近的流动图像，确定PAC的空间位置．(d) 借助分支血管偏折点附近的绕流图像，确证PAC的客观实在性．(e) 通过外力刺激的波浪状微流动，揭示PAC主流道的可变性和微流动的可扰动性．(f) 利用结缔组织膜“焦化岛”周边的绕流图像，显示PAC主流道的可塑性和微流动的可控性．主流道一旦被确证，将为证实组织液循环图像开辟道路，为揭示组织液循环驱动力机制奠定基础
  • 组织液循环运动学（II）：次流道——分支血管周围间隙
    殷雅俊, 孔钇雅, 余晓彬
    2025, 46(2): 291-302. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.005
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    作者报道了组织液流动的主流道——伴行血管神经束周围间隙（Perivascular and adventitial clearances (PAC) around neurovascular bundles），展示了PAC内组织液瀑布状和洪流状向心性流动．本文是前文的继续．本文致力于回答一个问题：主流道PAC内的组织液是从哪里来的？答案是“来自于次流道，即分支血管周围间隙(Peri vascular space, PVS)”．本文证实：(1) 分支血管与主血管，在分叉点处，生成了“分支偏折点”结构和“偏折/并行”拓扑．(2) 连续、光滑、透明的结缔组织膜同时覆盖着主血管和分支血管，并形成了两类间隙．第一类是结缔组织膜与主血管之间的间隙，即前文中的伴行血管神经束周围间隙（主流道PAC）；第二类是结缔组织膜与分支血管之间的间隙，即分支血管周围间隙（次流道PVS）．(3) 主流道PAC与次流道PVS形成了连通拓扑．组织液沿次流道PVS流动，方向指向分支偏折点，最终汇入主流道PAC，形成聚合流动．(4) “PAC+PVS”构成了血管树周围间隙，其中，次流道PVS内的组织液汇入主流道PAC后，与PAC内既有的组织液汇合，一同流向心脏方向，形成协同流动．至此，本文澄清了血管树周围间隙(PAC+PVS)内组织液的流动图像，为证实组织液循环奠定了基础．
  • 组织液循环运动学（III）：心脏及心肺间的流动图像
    殷雅俊, 孔钇雅, 余晓彬
    2025, 46(2): 303-312. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.006
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    本文报道两项发现：(1) 心脏冠状动静脉血管周围间隙内组织液定向流动图像和运动学基本定律；(2) 心肺间组织液定向流动图像和运动学基本定律．借助荧光示踪技术，我们发现了如下新现象：(a) 心脏血管树上，组织液沿分支血管周围间隙（Perivascular Space，次流道PVS）向主血管周围间隙（Perivascular and Adventitial Clearances，主流道PAC）汇集，形成聚合流动；(b) 心脏主血管周围间隙（主流道PAC）内，组织液从心尖向心底方向流动，构成心脏冠状血管周围间隙内组织液循环；(c) 主流道PAC和分支流道PVS内，组织液流动满足三大基本定律，即存在律、同向律和反向律；(d) 组织液由心到肺流动，构成心肺间组织液循环；(e) 基于外周、心脏和心肺间组织液流动图像，完成全身性组织液流动的“拼图游戏”，建构出生命体内组织液循环图像；(f) 组织液循环与血液循环偶联，建构对偶型内外双循环图像．
  • 基于Kriging 模型的增材制造变刚度层合板多目标优化方法研究
    刘诗风, 李岩
    2025, 46(2): 313-326. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.007
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    利用变角度铺层的复合材料变刚度层合板拓展了结构设计空间，屈曲强度和刚度等力学性能也得到提升．然而，当前普遍采用的单目标优化方法通常无法实现多个力学性能的协同优化．因此，本文针对变刚度层合板的多目标优化问题，提出一种基于均方差(Mean Squared Error, MSE)和期望改进(Expected Improvement, EI)准则的主动学习Kriging模型优化方法，通过以B样条曲线表征纤维路径的变刚度层合板优化算例验证其有效性．相较于基于梯度下降的变刚度优化方法，基于Kriging模型的变刚度复合材料优化方法计算效率大幅提高．最后提出了结合Kriging模型和多目标粒子群算法的变刚度层合板多目标优化框架，最终的Pareto解集包括一个屈曲因子与±45°层合板的屈曲因子相当的设计，但柔度降低了87 %．
  • 基于物理信息核函数神经网络的自适应配点法求解梁板弯曲正、逆问题
    孙远航, 蒋泉, 陈巨兵
    2025, 46(2): 327-339. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.008
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    基于物理信息核函数神经网络技术，研究了梁板弯曲正、逆问题神经网络算法．该网络模型是引入两个不同物理信息核函数的独立网络，核函数中心位置由网络模型自适应配点，提高了计算的灵活性．由于激活函数包含微分方程的物理信息，无需对求解域进行离散，有效降低了计算成本．提出一种基于Galerkin等效的特解求解方法，可处理不连续源项，从而降低了求解难度．数值结果验证了所提方法在求解梁板弯曲正、逆问题上的有效性．该神经网络模型结构简单、求解形式灵活，可为求解力学问题和其他领域的（偏）微分方程中的神经网络结构设计提供参考．
  • 拔榫过程中Ｔ型榫卯拔出力双阶段解析模型
    张浩淼, 刘翰林, 马如高, 张能辉
    2025, 46(2): 340-348. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.009
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    榫卯结构是我国传统文化的精髓，被广泛应用于古木建筑和家具中．然而，古木家具榫卯结构的现有修复方案和研究大多依赖于工匠经验、实验或数值模拟，缺乏简单理论指导修复．本文基于3D打印技术制备了T型榫卯试件，获取了榫卯拔出力-拔榫量的实验曲线；通过分析榫卯响应曲线变化和榫头受力特点，建立了榫卯拔出力的双阶段解析模型，由此结合有限元方法研究了过盈配合量对结构抗拔极限的影响．预测结果不仅重现了相应拔榫实验和有限元模拟的结果，还揭示了接触界面静动摩擦转换对榫卯结构抗拔极限的决定性机理．
  • 超高强韧钛合金耳片拉伸强度与破坏机理研究
    秦锋英, 李波, 龙思雨, 吴孟轩, 徐武
    2025, 46(2): 349-359. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.010
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    由于现代飞机对安全和轻质提出了更高要求，因此需不断研制高强轻质材料．本文研究了一种超高强钛合金，其拉伸强度达1 300 MPa．为了使其应用于飞行器的关键连接结构，需获得该钛合金耳片的拉伸强度计算公式和方法．然而，目前不清楚《飞机设计手册》的耳片拉伸强度计算公式是否适用于该材料，也未知该钛合金耳片的拉伸破坏机理．因此，本文设计了不同钛合金耳片，通过开展不同方向的拉伸破坏试验，得到不同耳片在不同作用方向下的拉伸破坏载荷，验证和修正《飞机设计手册》针对钛合金耳片拉伸强度计算公式，开展钛合金耳片受拉伸下的弹塑性有限元分析，结合试验结果，揭示该钛合金耳片拉伸破坏机制．
  • 能源供给条件下月球熔岩管道温度场的数值预测
    李世超, 宋飞, 王华宁, 段虎辰, 蒋明镜
    2025, 46(2): 360-370. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.011
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    月球基地建设是探月工程四期任务的核心目标，其热环境控制面临月表极端温度波动的严峻挑战．本文针对熔岩管道内基地能源供给下的温度场响应问题，提出了一种改进的非线性热传导本构模型，用于表征玄武岩的热传导特性．同时，基于有限元软件CODE_BRIGHT建立了二维非稳态数值模型，考虑了月表周期性演化的温度边界条件与管壁加热源，系统量化了风化层厚度、埋深、截面形状及加热功率对温度场时空演化的影响机制．研究表明：(1) 熔岩管道温度预测结果显著依赖于热传导本构模型的选取，与恒定热传导模型相比，温度预测值相差可达到30 %；(2) 风化层厚度大于1 m可完全屏蔽月表温度波动，热源的影响区范围约3倍洞径；(3) 相同总加热功率条件和短轴长度的条件下，椭圆截面（长短轴比为4∶1）的洞顶温度较圆形降低了近80 %．研究成果为月球基地选址、能源配置及热控系统设计提供了理论支撑和指导建议．
  • 复杂截面梁的一维建模及其动静力分析的局部微分求积法
    徐瑞楠, 何光辉
    2025, 46(2): 371-385. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.012
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    为了简化三维复杂横截面梁的几何建模并缩小计算规模，同时确保三维结构力学分析的准确性，本文提出了一种支持任意横截面几何形状的弹性直梁一维模型．为实现复杂截面梁的高效动力学与静力学分析，基于全局微分求积法建立了局部微分求积法(Local Differential Quadrature Method, LDQM)，并用其对所构建的一维复杂截面梁进行了高效离散处理．大量数值算例验证了该模型和方法在地震时程响应、自由振动特性和横断面应力分析等方面的正确性．通过与三维实体有限元模型和三维板有限元模型的收敛性分析对比，检验了基于LDQM的一维复杂截面梁在位移、应力和自由振动分析中的数值收敛性．数值结果表明：所提出的基于LDQM的一维模型，较传统三维实体有限元方法具备更高的收敛速率，并以较小的系统自由度规模达到了三维板模型的精度，且结果与三维实体模型基本一致，为今后高效结构分析提供了新的思路与方法．
  • 非受限约束结构中环氧树脂固化行为及模型验证
    胡雪琴, 李想, 徐秘, 丁安心, 李悦芳
    2025, 46(2): 386-399. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.013
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    针对非受限约束结构中E44环氧树脂的固化过程和力学行为进行研究，采用光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)传感器实时监测树脂在薄壁筒灌封结构的温度和应变．基于固化动力学、热传导和粘弹性模型，推导固化性能参数及应力松弛函数，为环氧树脂固化行为的数值模拟提供必要的输入数据．研究目的是构建一个考虑残余应力和温度效应的环氧树脂灌封结构有限元仿真模型，通过与实验测得的温度和应变变化数据进行对比，验证该模型的准确性与有效性．结果显示两者温度误差最大不超过10 %，应变的最大误差不超过30 %，充分证明了分析方法和有限元模型的可靠性．该研究为高低温循环条件下环氧树脂的开裂和界面脱粘提供了测试表征方法及理论支持．
  • 多时滞分数阶Birkhoff 系统的Noether 对称性与守恒量
    杜辛雨, 翟相华
    2025, 46(2): 400-416. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.014
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    多时滞分数阶动力学系统蕴含丰富的动力学行为，研究其守恒量能更好地理解动力学行为的本质属性．基于联合Riemann-Liouville分数阶导数模型，本文建立了多时滞分数阶Pfaff-Birkhoff原理，并推导出多时滞分数阶Birkhoff系统的运动微分方程及其他形式．通过对多时滞分数阶Birkhoff系统的作用量进行变分，得到了该系统的Noether定理．最后，给出算例以说明结果的应用.
  • 六锚链半潜式平台水动力特性研究
    吴曾荣, 高艳丽, 王贯宇, 涂佳黄
    2025, 46(2): 417-428. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.015
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    浮式平台在海洋环境下安全稳定运行，需要科学设计系泊系统，且亦需考虑到系泊缆绳断裂风险．本文以OC4-DeepCwind (OC4)半潜式平台为研究对象，基于三维势流理论和辐射绕射理论，建立六锚链半潜式平台多场耦合动力学模型，并对不同工况下平台运动响应与系泊缆受力特性进行了分析．研究表明，当系泊缆未发生断裂时，季风工况下该类平台处于安全状态．但是，在台风工况下，平台位移与系泊缆受力均会增大，使得该类平台不安全，不可自存．另外，季风工况下，当单根系泊发生断裂时，该平台位移和系泊缆受力都在安全范围内．但是，当系泊缆1和5同时断裂时，平台横荡会超出安全范围．研究结果可为科学设计系泊系统提供参考．
  • Squirmer 在方腔流中受限行为的数值模拟研究
    朱昕辰, 蔡鑫伟, 严微微, 边鑫
    2025, 46(2): 429-445. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.016
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    本研究采用光滑粒子动力学(Smooth Particle Hydrodynamics, SPH)方法模拟单个squirmer在二维顶盖、双盖驱动方腔流中的流体动力学行为．通过系统地研究squirmer初始位置、squirmer尺寸、游动参数β、以及颗粒雷诺数(Res)对squirmer游动的影响，揭示了squirmer在稳态方腔流中的受限行为．结果显示，在顶盖驱动方腔流中，squirmer的初始位置与初始方向对其游动行为和稳态受限区域影响有限．小尺寸的中性squirmer易被流场限制于腔体左上角低压区域，而大尺寸中性squirmer则在腔体中部进行周期性绕圈运动．不同β的squirmer表现出不同的受限行为，其中，中性squirmer以及|β|较小的pusher通常被限制在腔体左上角低压区；而puller和|β|较大的pusher则受限于腔体右下角区域．对于三种类型的squirmer受限行为有着显著和复杂的影响．对于双盖驱动方腔流，所有类型的squirmer在低Res下均表现出相似的受限行为，均在腔体中心附近进行周期性环形运动，但随着Res的增加，其运动区域向外扩展，并最终被限制在腔体的右下角区域．本研究为理解微生物在受限空间中的流体动力学行为提供了新的见解．
  • 双曲型碳纤维夹芯结构的制备及其压缩性能研究
    陆静, 吴怀荣, 祖士明, 王海娇, 董一航
    2025, 46(2): 446-456. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.017
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    本文以改进褶皱夹芯结构为研究对象，提出一种双曲型碳纤维夹芯结构．基于其结构复杂性，采用分离式阴阳模具热压成型工艺实现高效制备．通过面外压缩试验和Abaqus有限元模拟，系统研究了[0/90]3、[0/0/90]S、[45/-45]3三种铺层结构的破坏模式、失效机制及力学性能，获得相应应力-应变曲线与失效云图．研究表明，三种铺层结构的压缩强度分别为6.38 MPa、6.72 MPa和3.94 MPa，纤维铺层角度对芯子的失效模式影响不大，三种铺层结构均为屈曲和压溃混合主导的失效模式．
  • 基于减缩高斯积分的等几何多尺度拓扑优化方法
    蒋胜, 黄家晖, 张弛, 邹志辉, 尹硕辉
    2025, 46(2): 457-470. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.018
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    本文提出了一种基于减缩高斯积分的等几何多尺度拓扑优化方法，用于宏观和微观结构的协同优化设计．多尺度协同拓扑优化方法能够有效扩大设计空间，得到更加理想力学性能的轻量化结构．同时，本文采用了一种减缩高斯积分方法，该方法通过减少积分点数量降低计算复杂度，提高计算效率．最后通过几个标准算例表明，与传统方法相比，采用减缩高斯积分方法的计算效率提高了77 %以上，并且验证了等几何多尺度拓扑优化的有效性和光滑性．
  • 基于BP 神经网络的城镇沥青路面剪应力拟合计算
    朱凌志, 宋云连
    2025, 46(2): 471-484. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.019
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    为提高城镇沥青路面结构面层最大剪应力计算的效率和准确性，本文基于弹性层状体系相关程序计算了多组各种路面结构的剪应力值，作为神经网络模型的训练数据．然后，采用MATLAB软件构建BP (Back Propagation)神经网络拟合模型，并使用Levenberg-Marquardt (LM)算法进行优化．随后，通过Sobol法进行全局敏感性分析，评估影响面层最大剪应力的关键参数．研究结果表明，本文拟合获得的BP神经网络模型在预测最大剪应力时，与基于弹性层状体系相关程序计算的结果表现出高度相关性，相关系数R超过0.999 9．从敏感性分析结果可得，在水平力系数较低时，面层厚度对最大剪应力的影响最大，而在水平力系数较高时，面层剪切模量的影响更显著．故基于本文提出的剪应力计算模型，可以显著提升计算效率和准确性，为优化城镇沥青路面结构设计提供了参考．
  • 海水腐蚀下混凝土强度的力学-化学模型
    侯天恒, 鲍燕林, 陈建康
    2025, 46(2): 485-497. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.020
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    海洋环境下氯离子和硫酸根离子对混凝土结构的腐蚀远高于其它离子的腐蚀，然而在这两种离子共同腐蚀条件下，混凝土强度的变化规律尚未形成共识．本文开展了混凝土试样在不同浓度的硫酸钠溶液、氯化钠溶液和硫酸钠-氯化钠混合溶液环境下腐蚀的化学-力学实验，在考虑继续水化以及侵蚀性离子传输过程中的化学反应方程式和化学反应速率方程的基础上，采用化学-力学转换方法，揭示了氯离子侵蚀与硫酸根离子侵蚀对混凝土强度影响的竞争机制，建立了硫酸盐-氯盐耦合腐蚀下混凝土强度演化的力学-化学模型．
  • 自循环微通道气体发生器中气泡运动的研究
    莫成龙, 产文强, 陈柔, 严微微
    2025, 46(2): 498-508. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.021
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    自循环微气体发生器因其无寄生功耗的特色而引发关注．揭示气泡运动机理能为高效自循环微气体发生器的微通道优化设计提供科学依据，本文以流体动力学为基础，对自循环微通道气体发生器中气泡运动进行数值模拟，探究虚拟阀微通道高度比h ̅，壁面接触角θ_t，疏水层接触角θ_f对气泡运动的影响．从中发现：(1) 在无疏水层的通道中，当h ̅≥3，0<cosθ_t≤0.5时，气泡的运动时间可用1/Δp进行预测，而其他工况因漩涡位置，数量的变化，增大了能量的耗散，使得气泡运动时间缩短速率变缓，脱离理论预测．(2) 在无疏水层的通道中，气泡的运动时间随着微通道高度比的增加而逐渐减少．当高度比h ̅≥5时，气泡运动时间的变化趋于平稳．而且，气泡运动时间随着cosθ_t的增加也呈现出减少的趋势，并且当θ_t≤45°时，减少趋势显著变缓．值得注意的是，θ_t相对于h ̅，对气泡运动时间的影响表现出更高的敏感性．(3) 在主通道中加入疏水层时，由于接触角的转变，气泡界面产生阻尼振荡运动，随着|cosθ_f |的增大，阻尼振荡运动振幅增大，导致能量消耗变大，以致理论不足以预测气泡运动时间．且气泡运动时间随着|cosθ_f |的增大而减少，大小则呈线性关系．
  • 不同类型地震波作用下土-储罐-液体体系振动台试验研究
    廖聪, 陈清军, 刘逸坤, 陈曦
    2025, 46(2): 509-519. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.022
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    本文旨在采用振动台模型试验方法，研究不同类型地震波作用下土-储罐-液体体系的动力响应特征．以上海某软土场地为背景，配制了用于振动台试验的模型土；分别选取普通地震波El Centro波、近场脉冲地震波TCU075和远场长周期地震波HKD095作为输入，设计并开展了土体自由场(Free Field, FF)和土-储罐-液体体系(Soil-Tank-Liquid, STL)振动台模型实验，对比研究了三种不同类型地震波在不同输入强度下土体自由场和土-储罐-液体体系地震反应的变化规律．试验研究结果表明：与El Centro波、TCU075波作用相比较，由于HKD095波低频成分丰富，各低频成分均有明显的放大效应，相应的土体表面加速度放大系数值最大，对于PGA = 0.2 g工况，其最大加速度放大系数值达2.64；储罐结构侧壁加速度响应幅值随着结构高度增加而增大，长周期地震波HKD095作用下，储罐结构侧壁的加速度响应值明显大于其他两种波作用的结果；动水压强随着液体深度的增加而增大，最大动水压强位于储罐底部附近区域，与震害“象足”区域基本一致，是储罐结构的薄弱部位；液体随着储罐运动产生晃动效应，在长周期地震波HKD095作用下波高响应幅值远大于El Centro波和TCU075波作用的结果，本实验当PGA = 0.4 g时，液体晃动波高已接近储罐顶部，易引发液体溢出风险．
  • 多跨多层点阵夹芯梁自由振动分析
    钟志豪, 李蒙, 李映辉
    2025, 46(2): 520-530. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.023
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    目前，针对多层夹芯梁的振动分析，特别是多跨条件下多层点阵夹芯梁的研究还很少．本文使用假设模态法(Assumed Modes Method, AMM)，将多跨多层点阵夹芯梁模态振型假设为通过插值函数修正的均匀梁模态振型．在结构动力学建模过程中，采用Reddy三阶剪切变形理论(Third-order Shear Deformation Theory, TSDT)，推导了多层夹芯梁的变形关系，并利用哈密顿原理得出了多跨多层点阵夹芯梁的运动方程．计算得到的多跨多层点阵夹芯梁固有频率与有限元分析结果吻合良好，表明本文方法适用于求解多跨多层点阵夹芯梁的自由振动问题．文中着重分析了结构跨长比和跨数的改变对多跨多层点阵夹芯梁振动特性的影响规律．
  • 深埋隧道软岩流变规律及影响因素研究
    宋慧军
    2025, 46(2): 531-540. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2025.02.024
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    深埋隧道软岩流变现象比较明显，严重时容易导致隧道衬砌结构破坏，影响工程的安全性和耐久性．为了探明深埋隧道软岩流变的流变规律，防止岩石流变导致的结构损伤，本文基于非定常Bingham流变本构，建立了深埋隧道流变三维数值模型，结合监测数据对模型进行了验证．最后，研究了径向深度、埋深以及侧向力系数对隧道围岩流变的影响规律．研究结果表明：围岩变形随着时间的增大逐渐增大，但是增大速度逐渐减小，最终趋于稳定，且围岩流变变形越大，达到稳定用时越长．此外，施工完成后的15天时间是流变快速发展时期．通过对比各位置变形发现拱顶变形最大，拱脚次之，拱肩最小，且距离洞周开挖面越远，围岩受隧道的影响越小．各位置处流变随着埋深的增大线性增大，实际施工中对于埋深较大的断面需要着重进行安全性校核与监测．当侧向力系数大于1.4时，隧道最不利位置由拱顶转移到拱脚处，实际施工中应加强拱脚处的安全监控，为实际工程施工与设计提供参考．