力学季刊

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时间尺度上Hamilton系统的Noether理论

张毅

力学季刊. 2016, 37(2): 214-224. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2016.02.002

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提出并研究时间尺度上Hamilton系统的Noether对称性与守恒量问题．建立了时间尺度上Hamilton原理，导出了相应的Hamilton正则方程．基于时间尺度上Hamilton作用量在群的无限小变换下的不变性，建立了时间尺度上Hamilton系统的Noether定理．定理的证明分成两步：第一步，在时间不变的无限小变换群下给出证明；第二步，利用时间重新参数化技术得到了一般无限小变换群下的定理．给出了经典和离散两种情况下Hamilton系统的Noether守恒量．文末举例说明结果的应用．

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含初始损伤岩石的冻融损伤试验研究

力学季刊. 2013, 34(1): 74.

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附加黏滞阻尼器结构附加等效阻尼比算法研究

力学季刊. 2013, 34(1): 114.

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混凝土结构锈胀开裂的扩展有限元数值分析

力学季刊. 2013, 34(1): 32.

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开小孔钢筋混凝土简支梁的受力性能试验研究

力学季刊. 2013, 34(1): 101.

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集中载荷作用下FRP布加固带裂缝木梁的弯曲

力学季刊. 2013, 34(3): 367.

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含轴向运动效应的裂纹梁横向振动频率研究

杨鄂川，李映辉，赵翔，秦营

力学季刊. 2016, 37(1): 74-80. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2016.01.008

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针对含轴向运动效应开口裂纹梁，借助裂纹梁连续等效刚度模型，将裂纹效应引入轴向运动梁的横向振动方程．应用传递矩阵法推导了求解其振动频率的特征方程，计算得到裂纹和运动参数连续变化情况下梁的一阶和二阶固有频率数值解．对裂纹和轴向运动参数对梁的振动频率的联合影响机理进行了分析，研究表明，对于梁的一阶和二阶固有频率，轴向运动速度和裂纹深度具有耦合作用效应．裂纹加深使得由轴向速度带来的频率衰减加速；同时，速度提升导致由裂纹引起的频率衰减变得更加剧烈．相较于二阶频率，耦合作用效应对于一阶频率表现得更加显著．

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页岩油气高效开发中的基础理论与关键力学问题

庄茁, 柳占立, 王永亮

力学季刊. 2015, 36(1): 11. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2015.01.002

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我国页岩油气开发刚刚起步，许多基础理论和关键科学（力学）问题亟需明确和解决．本文按页岩油气开发的全过程自然地将其分为四个相互关联的科学问题展开介绍和讨论，包括：页岩工程地质力学特征与预测理论，地质力学找到气；多重耦合下的页岩油气安全钻井完井理论，钻井完井够到气；页岩地层动态随机裂缝控制机理与新概念压裂理论，体积压裂释放气；页岩油气多尺度渗流特征与开采理论，解吸运移产出气．本文提出用水力压裂创造页岩传气能力，用气体二次压裂页岩基质来解决气源问题，实现水力压裂创造的页岩传气能力与页岩基质气体供应能力相匹配，避免“断气”现象发生，最终达到页岩气可持续性开采．解决这些关键科学（力学）问题可以为页岩油气高效开发奠定可靠的基础，具有重要的理论意义和应用前景．

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可变形飞行器新概念升阻特性分析

力学季刊. 2013, 34(3): 444.

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高速列车-轨道-路基耦合垂向振动特性分析

力学季刊. 2013, 34(1): 16.

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混凝土损伤识别中的时间逆转成像方法

顾建祖, 周春杰, 骆英, 徐晨光

力学季刊. 2015, 36(4): 655-661. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2015.04.012

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时间逆转成像技术具有定位准确和操作简单之特点，本文将其运用于混凝土结构损伤的检测．通过提取各换能器单元的发射信号和损伤散射信号构建超声波传播的传递矩阵然后对其进行奇异值分解，获得包含损伤信息的奇异向量；采用多重信号分类(multiple signal classification, MUSIC)算法，分别基于数值模拟数据和实验实测数据对混凝土结构内部损伤进行成像，实现了准确的损伤定位，并将成像结果与偏移成像法进行对比．此工作探索了将时间逆转成像技术应用于混凝土结构内部损伤实际工程检测可行性，为无损检测技术人员定性或定量分析混凝土结构的内部缺陷提供理论参考．

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横观各向同性弹性半空间地基上四边自由各向异性矩形薄板弯曲解析解

王春玲, 高典, 刘俊卿

力学季刊. 2015, 36(1): 95. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2015.01.011

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选用更具广泛性的横观各向同性弹性半空间地基模型，来分析四边自由各向异性矩形地基板的弯曲解析解．将异性薄板的弯曲控制方程，与基于横观各向同性弹性半空间地基位移解建立的板与地基变形协调方程相结合，先按对称性分解，然后用三角级数法，得出横观各向同性弹性半空间地基上四边自由各向异性矩形薄板的弯曲解析解，包括地基反力、板的挠度及内力的解析表达式．该解析解克服了数值法的弊端，取消了对地基反力的假设，板的内力及地基反力求解更切实际．算例结果与文献结果吻合良好，证明本文方法的可行性．

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送纸机构纸张控制方程及卡纸现象数值分析

鲍照, 郑百林, 张锴, 朱传敏

力学季刊. 2015, 36(2): 307. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2015.02.015

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卡纸现象是打印机和复印机送纸机构常见故障之一，广泛存在于各种介质的传送系统中．为解决该问题，需要研究纸张在送纸机构中的运行规律和受力特点．根据送纸机构的原理，建立纸张在辊轮间运动的计算模型，并推导这一过程中的纸张运动方程．理论推导表明机构的材料与尺寸对卡纸有影响；同时，利用多体动力学分析软件RecurDyn，建立送纸机构仿真分析模型，研究送纸机构运行状态并分析在纸张脱离辊轮后各个因素对卡纸现象的影响，获得纸张与导板间不同的摩擦系数、主动辊轮转速、纸张模量及厚度变化对机构运动影响的规律；最后对比了实验与仿真的扭矩结果，来验证仿真方法的可靠性．结果表明，在纸张被辊轮夹持阶段，纸张运动主要受机构材料和尺寸影响；在纸张脱离辊轮后，纸张运动主要受摩擦力和接触力的影响，并发现随着纸张与导板间摩擦系数的增加、辊轮转速的减小、纸张模量及厚度的变大，机构中容易发生卡纸现象．研究结果可为解决卡纸故障提供指导．

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圆柱形储罐考虑桩土相互作用地震响应的简化分析

力学季刊. 2013, 34(1): 161.

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飞机轮胎爆破模式浅析

力学季刊. 2014, 35(1): 139.

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带混合暗支撑的钢筋混凝土核心筒剪力滞后效应分析

汪梦甫, 陈兵

力学季刊. 2015, 36(3): 493-501. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2015.03.016

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运用ABAQUS非线性有限元分析软件，分别以普通钢筋混凝土核心筒结构和带混合暗支撑的钢筋混凝土核心筒为研究对象，着重分析核心筒中剪力滞后的分布、发展规律及影响因素；探讨了核心筒的角柱、连梁、分布筋以及暗支撑对其剪力滞后效应的影响；对比了带混合暗支撑核心筒与普通核心筒的剪力滞后程度．结果表明：与普通筒体相比，带混合暗支撑核心筒的承载力和变形能力都得到大幅提高，表出较好的整体性，剪力滞后效应得到有效的控制．

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液滴二次雾化破碎模式数值模拟

张雨树, 薛雷平

力学季刊. 2015, 36(4): 574-585. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2015.04.003

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在许多现代工程领域中，二次雾化对于增强液体雾化以及提高混合率都起到了关键的作用．基于SIMPLE方法对这个问题进行了数值模拟，VOF方法与Level-Set方法耦合捕捉界面，自适应网格的运用平衡了对提高计算精度以及降低计算成本两方面的要求．在Oh数较低(Oh < 0.1)的情况下，通过数值模拟得到了四种典型的液滴分裂模式，并且对其中相对复杂的第二第三种分裂模式进行了详细的分析与比较．得出了该模式形成的条件与相关特性．最后，将以上结果与前人的实验结果作了对比，在大多数重要特征方面，两者有非常好的一致性．

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微动磨损与微动疲劳寿命的计算与分析方法

霍永忠, 尹东, 赵杰江, 唐力晨

力学季刊. 2015, 36(2): 165. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2015.02.001

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微动损伤常见于工程中，可使紧固件松动，疲劳寿命减少和腐蚀增加，造成较大的安全隐患和经济损失．微动损伤的试验耗时耗力，还不宜损伤的直接观察，辅以计算模拟和分析十分必要．本文重点介绍微动磨损和微动疲劳寿命计算的一些方法和分析准则．其中，微动磨损计算主要介绍基于Archard公式，结合有限元计算的分析方法，以及相应的多层节点更新方法．对于微动疲劳寿命的计算和分析，主要介绍基于多轴疲劳临界面准则的判别准则，尤其是基于能量准则的Smith-Watson-Topper参数．重点介绍如何在微动条件下实现磨损与疲劳寿命的耦合求解，以及损伤的累积和破坏的判定．通过一个简单算例说明了微动磨损对其疲劳寿命可有很大的影响．

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动态规划求解空间双臂机器人非完整运动最优控制问题

赵金刚，戈新生

力学季刊. 2016, 37(2): 225-233. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2016.02.003

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通过自适应动态规划研究自由漂浮空间双臂机器人运动的最优控制问题．针对空间双臂机器人的非完整性运动，采用自适应动态规划(Adaptive Dynamic Programming, ADP)方法求解其最优控制问题．根据多体动力学理论，推导了载体位置、姿态均无控制条件下，双臂空间机器人满足的系统动量守恒关系的非完整约束方程，并将其转化为控制系统的状态方程，从而将双臂空间机器人的非完整运动规划问题转化为对非线性系统的控制问题．文中根据自适应动态规划网络结构，利用神经网络来近似性能指标函数，进而用龙格库塔法求解状态变量．并给出了适合该类问题的一种效用函数具体表达式，保证了空间双臂机器人到达期望位置后不再继续运动．实现了对空间双臂机器人非完整运动规划的最优控制．数值仿真实验验证了ADP对求解空间双臂机器人非完整运动规划最优控制问题的有效性．

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均匀热荷载作用下层合简支梁的弹性力学解

力学季刊. 2013, 34(2): 331.

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孤立波斜坡堤堤顶及后坡越浪流数值分析

力学季刊. 2013, 34(2): 181.

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非线性插值精细积分法在刚柔耦合弹簧摆中的应用

力学季刊. 2013, 34(3): 415.

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长矩形截面腔体内具有缺陷的对传行波斑图

力学季刊. 2013, 34(1): 139.

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风力机叶片非线性摆振响应及稳定性分析

力学季刊. 2013, 34(1): 41.

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空气物性对封闭腔体自然对流数值模拟的影响

力学季刊. 2013, 34(4): 630.

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部分地锚斜拉桥自振频率的近似计算

力学季刊. 2013, 34(4): 650.

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复合材料型材腹板局部屈曲分析

力学季刊. 2013, 34(4): 557.

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分数因子与分数阶完整力学系统的运动方程和循环积分

傅景礼，郭玛丽

力学季刊. 2016, 37(2): 252-265. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2016.02.006

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引入分数因子和分数增量，给出了分数阶微积分的定义和性质；基于分数阶导数的定义，证明了含有分数因子的等时变分与分数阶算子的交换关系；提出了分数阶完整保守和非保守系统的Hamilton原理；建立了分数阶完整保守系统和非保守系统的运动微分方程；得到了分数阶完整保守系统的循环积分；并利用分数阶循环积分导出分数阶罗兹方程．最后给出了两个例子．研究表明利用分数因子给出的分数阶微分方程是一个含有分数因子的通常的微分方程，那么分数阶系统运动微分方程的求解都可以采用通常微分方程的求解方法．

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基于非标准Lagrange函数的动力学系统的Routh降阶法

周小三,张毅

力学季刊. 2016, 37(1): 15-21. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2016.01.002

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研究基于指数Lagrange函数与Lagrange函数幂函数两种非标准Lagrange函数的动力学系统的循环积分与Routh降阶法．首先，给出了循环坐标的定义，并利用循环坐标与基于非标准Lagrange函数的系统的Lagrange方程，得到了循环积分的形式；其次，将Routh降阶法加以推广，建立了基于非标准Lagrange函数的动力学系统的Routh方程，并举例说明结果的应用．

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单面连接单角钢压杆承载力试验研究

郭小农, 黄玮嘉, 周锐

力学季刊. 2015, 36(4): 728-739. https://doi.org/10.15959/j.cnki.0254-0053.2015.04.021

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单角钢构件的工程应用已有上百年的历史，我国的钢结构设计规范采用了强度折减法来计算单面连接单角钢压杆的承载力．相关研究表明，我国规范的计算公式不够精确，尤其对于短肢连接的不等边角钢，计算误差较大．本文首先完成了16根单面连接单角钢压杆的试验，并搜集了前人的试验数据，最终得到了31个有效试验数据点；然后建立了单面连接单角钢压杆的有限元数值模型，分析了初偏心、残余应力、初弯曲、节点板厚度等参数对构件承载力的影响；最后拟合得到了单面连接单角钢压杆的整体稳定承载力计算公式．通过和试验数据以及各国规范计算公式的对比表明，本文公式具有更高的精度．

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