软硬交错金属空心球泡沫动力学性能研究

通过控制点阵结构中不同阵点位置空心球的软硬程度建立了交错金属空心球泡沫模型。在此基础上,对比研究了不同冲击条件下,均匀和各种交错金属空心球泡沫的动力学响应特性。重点分析了软硬空心球排布方式对金属空心球泡沫动力学性能的影响。研究结果表明,通过对软硬空心球排布方式的控制,材料可以在一定范围内根据外载条件进行自主调节,以控制金属空心球泡沫内的应力分布,提高了金属空心球泡沫的能量吸收效率。软硬交错空心球模型的建立为实现金属空心球泡沫的自适应设计提供了新的思路。     

岩石结构超塑性损伤本构理论及热力学框架

 基于热力学势函数引入损伤理论,建立适用于深部岩体的新结构超塑性损伤本构框架。通过定义新内变量对：应变(损伤积累应变,结构重排应变)及相应广义应力、温度和熵,用4种热力学能量函数：内能,Helmholtz自由能,焓和Gibbs自由能描述岩石结构超塑性本构关系。本理论框架即能满足热力学定律具有严格物理意义又能对结构性进行较合理考虑。通过Legendre变换建立各能量形式间的转换。利用运动内变量参数及其共轭变量(广义应力)引出耗散势。给出承压变温条件下深部岩体的塑形耗散函数或屈服函数形式,可反映损伤并考虑结构重排的体变行为,两者通过Legendre变换的退化特例进行联系。构建适用深部岩体热力学本构理论框架下具体的应力–应变增量本征关系及其新应用实例,并提供应用性的判断依据。该理论对深部地下工程实践中岩石的力学分析具有借鉴意义。     

材料力学课程双语教学的实践与探索

随着教育国际化的发展,双语教学越来越受到各高校的重视。文章介绍了北京交通大学材料力学课程本科双语教学实践的情况,对该课程双语教学目标、教学体系、教学过程、教学方法及教学效果进行了总结和评述。通过双语教学,学生能深入了解国外大学同类专业材料力学的知识体系和内容,培养英语思维,提高正确使用、阅读英文原版专业技术书籍和参考文献的能力。     

剪切波在周期裂纹界面上的反射和折射

研究了剪切波在周期裂纹界面上的反射和折射问题 ,根据问题的周期性 ,利用Fourier级数将该混合边值问题归结为一组Hilbert型的奇异积分方程 ,同时推导出散射波位移折射反射系数。通过数值求解奇异积分方程 ,计算了折反射系数 ,结果发现 :反射、折射系数受频率、入射角、裂纹周期、裂纹长度、材料组合等诸多因素影响 ,同时 ,折反射系数曲线在某些很窄的频率域内有陡升和陡降现象。     

软弱围岩隧道管棚预支护开挖土压分布模型试验

 针对软弱围岩隧道管棚预支护体系的开挖土压分布展开研究,自主设计36组正交模型试验。得到以下结论：(1) 试验体系条件下,管棚预支护体系能有效防止覆跨比H/D = 1时的坍塌,采用120°布置管棚预支护能减少59.5%(H/D = 2)和64.8%(H/D = 3)的地表最大沉降值,采用150°布置管棚预支护能减少63.2%(H/D = 2)和76.8%(H/D = 3)的地表最大沉降值;(2) 通过试验数据拟合给出Peck公式沉降槽宽度参数K的建议区间,区间内K值随管棚密布增大,施加120°管棚预支护的K值平均增大约0.13,施加150°管棚预支护的K值平均增大约0.19;(3) 伴随隧道开挖及加载中的围岩破坏过程,受管棚系统支护力 作用的围岩在破坏试验中承受的极限荷载值提高约1倍,破坏形式由拱顶坍塌转变为侧壁挤扩。