一、科研实践与实验力学发展（论文文献综述）
王正直,颜朔庚,王琨,高恩来,税朗泉,何勇,黄凯[1]（2021）在《基于不同梁模型的弯曲变形分析与实验教学探讨》文中提出梁的弯曲变形是基础力学的核心内容之一,以往实验教学中的变形分析通常基于Euler-Bernoulli梁模型进行,而对工程中常见的Timoshenko梁涉及较少,这种变形模式的单一性和局限性教学无疑落后于当前力学学科人才培养的发展趋势。为了使本科生深入理解梁弯曲行为并掌握更为全面的实验技术,本文通过理论分析和模型优化,研发并搭建了一套可同时验证两种梁模型（即Euler-Bernoulli梁和Timoshenko梁）的高精度实验平台。通过位移校准和精确变形测量,验证了两种梁模型的精度和适用条件。实验发现,加载处的跨高比小于5时,实测值与Timoshenko梁的理论解非常吻合;加载处的跨高比大于5时,两种梁模型的差异可以忽略,Euler-Bernoulli梁模型可用于描述弯曲变形。基于该实验平台,编排设计了力学教学实验并进行了初步实践和评估,该课程阐明了剪切变形对梁弯曲变形的影响,使学生对梁模型的类型与相应假定的理解得到了加深;互动式教学和自主设计测量全方位提高了学生解决实际问题的能力。
范德强[2]（2021）在《小裂纹折射大视野——记航空航天结构和力学专家徐荦愚教授》文中研究表明"我可能是世界上见过裂纹最多的人之一。"徐荦愚语调舒缓,即便是玩笑话也总透着一份儒雅。然而这位儒雅的学者所从事的研究内容却是"破坏"——"在实验室把各种新材料拉坏,压坏,扭坏,砸坏,研究它们的损伤和裂纹起始及扩展,从而保障使用新材料先进结构的安全性"。也因此,他总是调侃自己是"专搞破坏的实验力学家"。
耿小亮,赵彬,王佩艳,高宗战[3]（2021）在《PBL教学模式的实验力学课程教学方法探索》文中提出针对工程力学本科专业核心课程实验力学的特点和教学目标,探索了将PBL教学模式引入课程教学。从PBL教学流程、课程的实施及实施效果三方面出发,举例说明了PBL教学在实验力学课程教学中的应用。以项目小组为主体,教师为主导的基于问题式学习的自主学习模式,能够激发学生学习兴趣、培养学生创新思维、增强团队协作意识、提高互相沟通协调能力、掌握丰富的跨学科知识,达到实践型人才培养的目的。
张莹[4]（2021）在《1952年院系调整背景下的中国力学专业考察》文中指出力学作为科学技术的代表学科,在国民经济发展中具有决定性的意义和作用。新中国建立之初,是国民经济发展的重要时刻。研究这一时段技术学科的提出和中国力学专业创建不仅是对学科历史的补充,而且为当今学科建设、学科发展以及人才培养带来一些有益启示,更是为建设中国特色学科体系提供理论依据。学术界对学科建设的关注度逐渐增强,前人已经在这一领域做了大量工作,但尚存一些薄弱环节。研究着力于以下三方面工作:一、考察在1949年之后中国力学学科从无到有的建立过程,包括对科学家在力学专业建立之初对力学专业性质的讨论;二、梳理三种类型的力学专业的创建情况;三、分析技术科学思想对力学学科在中国建立的影响以及从中获得的启示。对三种类型的力学专业建立过程进行调查研究,研究表明:中国力学学科是在科学家的影响下和经济建设的需求下建立起来的,是中国特色学科。研究以科学社会学的视角对力学在中国的建立过程进行历史考察,为技术学科的发展和国家一级学科建设提供历史借鉴。
吴德军[5]（2021）在《南海含水合物沉积物剪切及蠕变特性研究》文中指出天然气水合物因其储量丰富、环境友好等特点备受世界各国政府和研究者关注。然而,水合物开采过程会造成储层胶结结构破坏,储层承载力降低,进而可能诱发井筒失稳、海底滑坡以及甲烷气体泄漏等工程地质灾害。阐明水合物储层力学特性是评价开采过程储层稳定性的重要前提。本文主要开展了南海含水合物沉积物剪切和蠕变特性实验研究,阐明了其强度和变形规律,以期为我国南海天然气水合物资源安全开发提供基础数据和理论支撑。首先,测试分析了我国南海神狐海域海洋土基础物性,得到粒径级配、物质组成、微观结构、液塑限及含水率等多项参数,分析发现南海该海域海洋土为级配良好的粘性土,存在石英、伊利石、高岭石、斜长石及绿泥石等多种黏土矿物以及硅藻等结构;海洋土塑性指数为16.86%。其次,开展了海洋土重塑试样常规单级和多级三轴剪切实验,发现无论含水合物还是不含水合物沉积物试样,当有效围压较低时,其应力-应变曲线呈现出显着的应变软化现象,而随着有效围压的增大,逐渐呈现应变硬化趋势;试样强度、弹性模量随着有效围压以及水合物饱和度的增大而增大,而体变随有效围压的增大以及饱和度的减小而增大;多级三轴剪切实验得到的强度、体变规律与常规单级三轴剪切实验较为相似,而弹性模量相差较大,有效围压为0.5 MPa～1 MPa时,多级三轴剪切实验的弹性模量约为常规三轴剪切实验的126%～212%。最后,开展了实验室重塑水合物试样蠕变实验,分析了应力水平、有效围压以及水合物饱和度对南海水合物储层蠕变特性的影响。研究发现:无论是含水合物还是不含水合物沉积物试样,在相同蠕变时间,轴向应变与应变速率均随应力水平、有效围压的增大而增大;试样起始应变与流变起始应变随应力水平、有效围压的增大而增大,而流变起始时间与之相反;相同轴向载荷时,水合物的存在使试样的轴向应变与应变速率显着降低;在含水合物沉积物试样中,含加速蠕变阶段蠕变实验的破坏时间约在80 h,且随有效围压的增大而减小。
王羽[6]（2020）在《基于虚场方法的异质材料本构参数空间变化的定量表征》文中研究指明传统的材料本构参数表征方法为直接识别法,由于所采用的电测法只能获得测量装置安装位置处的应变数据,所以宥于应变场的均匀性假设,只能通过进行多次单向载荷标准实验（如单轴拉伸）才能将复杂本构模型中全部的本构参数识别出来。而随着光测法的发展,数字图像相关法（DIC,Digital image correlation）等全场测量技术为消除应变场均匀性假设提供了可能,可以处理异质应变场数据的反演识别方法越来越受到学界的重视,其中尤以虚场方法（VFM,Virtual fields method）为甚。复杂本构模型中多个本构参数耦合影响引起的应变场异质性所带来的困难,已经被传统的虚场方法所解决。而对于异质材料（Heterogeneous material）,本构参数的空间变化引起的应变场异质性所带来的困难,需要虚场方法进一步的改进才能得到解决。通过研究人员的努力,用于异质材料本构参数表征的虚场方法有了初步的解决方案,但仍然存在着两点限制:第一个限制为必须已知异质材料中一种材料的本构参数才能求得另一种材料的本构参数;第二个限制为必须已知不同材料之间的空间边界。针对以上限制,本研究选取由两种材料叠加而成的异质材料为研究对象,以弹性力学平面应力问题为例,具体研究内容和结论如下:（1）针对第一点限制,在两种材料本构参数均未知的情况下,分别通过多项式和分段函数对虚场进行展开,并使用特殊优化虚场条件自动选择合适虚场,利用三点弯曲实验,实现了将两种未知材料本构参数全部表征出来的虚场方法,其加权相对误差不超过1%。同时分析了本构模型中四个本构参数相对误差大小差异的原因以及虚场系数数量对识别结果的影响。模拟散斑实验最终识别结果的加权相对误差为1.14%,验证了该方法的可行性和有效性。（2）针对第二点限制,在两种不同材料之间空间边界未知的情况下,使用傅里叶级数对弹性模量进行空间参数化并用三角函数对虚场进行表示,利用单轴拉伸实验,实现了弹性模量空间分布的表征。添加噪声后所识别出曲线与未添加噪声前的曲线基本一致,相对误差增加幅度不超过1%。模拟散斑实验识别结果的相对误差均在2%以内,验证了该方法的可行性和有效性。（3）结合以上方法,在两种不同材料之间的空间边界不明确且任一材料本构参数均未知的情况下,首先进行单轴拉伸实验识别出材料之间的空间边界,之后进行三点弯曲实验,得出两种材料全部的本构参数,最终形成能够解决以上两点限制的异质材料本构参数空间变化定量表征方法。结果表明即使在增加了幅度为5×10-4的高斯白噪声后,相对误差有所增大但仍小于2%。同时模拟散斑实验的加权相对误差为1.33%,进一步表明该方法在实际实验中配合DIC全场测量技术的可行性和有效性。仿真试验结果证明了所提出的异质材料本构参数空间变化定量表征方法的有效性,为基于异质应变场数据的反演识别方法提供了新的思路。
吴轲[7]（2020）在《计及工质泄漏的斯特林发动机输出扭矩特性研究》文中进行了进一步梳理碟式太阳能发电系统有很高的发电效率,其中斯特林发动机是将太阳能转化为电能的的核心设备,其光热转换性能决定着整个发电过程的发电效率。然而由于斯特林发动机工作条件严苛,工作温度达最高可达1000K,对斯特林发动机密封件性能是重大考验。在斯特林发动机内部,工质周而复始在膨胀腔,热管、回热器、冷管和压缩腔中往复流动进行换热,工质速度的大小和方向时刻发生变化并且斯特林发动机的运动件较多,所以各组件之间的配合间隙也较多,这就导致了活塞上下两端的热腔和冷腔的内部工质泄漏。工质泄漏会影响斯特林发动机的输出扭矩变化,造成输出功率不恒定。基于此,本文以四缸斜盘双作用斯特林发动机为研究对象,建立了斯特林发动机的三阶节点分析模型,分析了四缸各部分泄漏对主轴输出扭矩的影响。具体研究过程如下:首先,建立了无泄漏斯特林发动机的三阶节点分析模型,分析了无泄漏情况下斯特林发动机四缸内压强、温度等状态变量的分布,以及主轴扭矩特性的分析。结果表明:在膨胀腔和压缩腔中,温度分别在950～1000K和320～400K之间变化,压强都是在10～19MPa之间变化。在无泄漏的条件下,主轴扭矩变化范围250～265N?m。其次,建立了斯特林发动二维数值模型,并对三阶无泄漏的节点分析模型的有效性进行验证,结果表明:（1）在膨胀腔中,压强最大误差在t=0.023s时,相差0.85MPa,误差为5.2%;温度最大误差t=0.02s时,相差25K,误差为3%。（2）在压缩腔中,压强最大误差在t=0.023s时,相差0.85MPa,相对误差为5.2%;温度最大误差t=0.02s时,相差28K,误差为6.5%。尽管三阶分析方法和Fluent计算的结果有一定偏差,但也在合理范围内,说明了三阶无泄漏节点分析法的有效性。最后,在无泄漏的三阶节点分析模型的基础上,建立斯特林发动机工质泄漏与补充模型,分析了活塞泄漏、活塞杆泄漏以及工质补充后主轴扭矩的变化。结果表明:（1）活塞杆和活塞泄漏都会造成输出轴扭矩的波动,扭矩的变化范围分别是247～267N?m和246～268N?m。当同时考虑活塞杆和活塞泄漏,主轴扭矩在247～275N?m之间变化,显然会导致主轴输出扭矩波动。（2）活塞的泄漏面积分别在0cm2,0.002cm2,0.004cm2,0.006cm2和0.008cm2下的扭矩比较。随着活塞泄漏面积的增大,扭矩的波动越来越大。活塞泄漏面积为0.008cm2时,扭矩的波动范围235～270N?m,振幅达到最大值35N?m。（3）加上工质补充之后,扭矩变化范围在247～268N?m,表明工质补充能弥补因泄漏造成的功率损失并减小发动机的振动。
吴海英[8]（2020）在《基于大气及加速腐蚀相关性的结构钢静力及疲劳性能试验及理论研究》文中研究指明锈蚀是影响钢结构使用寿命和安全的主要因素之一,已成为实际中急待解决的问题,有些已到了必须及时加固处理的地步。但由于大气暴露试验周期很长,试验区域性强,不利于试验结果的推广和应用,促使人们开展模拟加速腐蚀试验研究,而加速腐蚀与实际大气暴露锈蚀的相关性已成为实际中攻坚问题。本研究在国家自然科学基金项目（51578357）的支持下,以能源重化工基地山西为背景,以广泛应用于工程结构中的Q235B结构钢为研究对象,通过典型的城市工业大气环境暴露、模拟城市工业环境大气的实验室干湿交替加速腐蚀,机械加工模拟腐蚀三种途径腐蚀结构钢,对其腐蚀行为、锈坑形貌、静力学性能及疲劳性能进行相似性研究,主要研究成果如下:（1）通过对城市工业大气暴露和实验室干湿循环加速腐蚀试验的腐蚀行为研究,表明本研究的干湿循环加速试验具有显着的加速性,腐蚀速率约为工业大气环境下的8倍,遵循幂函数规律,且腐蚀趋势基本相同。同一结构钢在两种腐蚀环境下虽有共同的腐蚀产物但腐蚀产物形成的机理、过程不同,故锈层形貌不同。（2）利用三维非接触式表面形貌仪研究了城市工业大气暴露和实验室干湿循环加速腐蚀试验的锈坑形貌,研究了腐蚀模型的评定指标:蚀坑形状、最大锈坑深度、平均锈坑深度、蚀坑径深比、分布情况及厚度指标评定标准等,给出这些随机变量指标与锈蚀程度之间的数学时变模型,确定锈坑深度分布符合正态分布,并建立了与锈蚀率相关的概率分布模型。提出了适用于土木工程常用结构钢Q235在酸雨腐蚀环境下的腐蚀模型。（3）三种腐蚀方式下,对80个试件进行静力拉伸试验,结合锈坑形貌分析了不同腐蚀方式不同锈蚀程度对锈蚀钢板本构的影响:除按最小截面计算的净强度,其他力学性能随着锈蚀程度的增加较完好的均下降且离散型增加,变形能力较强度下降程度更明显,质量损失率≥16%时,锈蚀钢板应力-应变曲线的屈服平台显着变短,定义质量损失率30%为干湿循环加速腐蚀环境下屈服平台消失的临界点。给出主要力学性指标不满足规范要求的临界锈蚀率,建立了锈坑深度与力学性能退化的关系模型,建立了与锈蚀率相关的确定性本构。（4）对未锈蚀、城市工业大气和实验室干湿循环加速腐蚀得到的55个试件进行常幅轴向拉伸疲劳试验,研究表明两种腐蚀环境下,在同等应力范围条件下,随锈蚀程度的增加,其疲劳寿命急剧下降,且下降趋势相似,锈蚀程度相近时,疲劳极限接近,建立了适用于土木工程常用结构钢Q235在酸雨腐蚀环境下的疲劳设计曲线。干湿循环加速腐蚀环境下质量损失率约为30%,保证率为97.72%的疲劳曲线,应力幅大于187.98MPa时,采用规范的设计S-N曲线设计是不安全的。故建议规范增加不同锈蚀程度钢板的构造细节。（5）基于能量理论的红外热像法研究锈蚀钢板的疲劳性能,研究表明,将红外热像法应用于锈蚀钢板疲劳性能的研究是适用的。锈蚀试件在疲劳加载过程中温度变化符合典型的温升三阶段理论,锈蚀程度接近时,应力越大,试件温升越高;疲劳荷载相同时,腐蚀引起的缺陷越严重,能量耗散越大,试件温升越高,疲劳性能下降越显着。红外热像法的定量模型能够快速预测锈蚀钢板的疲劳极限和S-N曲线,与常规疲劳试验测定的疲劳寿命之间的误差较小,符合性较好。（6）基于灰色关联度理论,分析了不同腐蚀环境下腐蚀模型评定指标、力学性能指标的相关性,研究表明其均具有较好的相关性,验证了本研究提出的土木工程常用结构钢Q235在酸雨腐蚀环境下的腐蚀模型是适用的。揭示了钢材力学性能退化对锈层形貌、腐蚀过程不敏感性,只要腐蚀的微观机理相同或锈坑形貌接近,加速腐蚀试验就可以模拟工业大气腐蚀,用以准确把握大气环境下钢材力学性能及退化规律。
刘长博[9]（2020）在《基于数字图像相关方法的非接触测量技术及其在土体变形中的应用》文中研究指明数字图像相关（Digital Image Correlation,DIC）方法是一种非接触的新型全场位移变形量测光学方法,相较于其他量测方法其不仅量测条件要求较低还具有数据获取简单、非接触、量测精度高、全场测量等优点。近年来,随着计算机性能的进步,相机像素的提高,数字图像相关方法被广泛应用在医学、材料科学、航空航天等领域,并且拥有不错的试验效果,取得了长足的发展和进步。本文总结了现有的各种位移变形量测方法,比较了它们在量测精度与操作简便性等方面的优劣。数字图像相关方法是位移变形量测发展的趋势,但是目前还存在受环境光变化影响较大,对于发生旋转变形的试验试件测量精度较低等缺陷,本文详细介绍了该方法的原理,并基于岩土工程试验的特点,针对图像相关方法的几个关键步骤做了改进与优化,提高其在岩土工程试验中的量测精度与计算效率。首先,本文提出了一种灰度消差算法以降低环境光变化对量测结果的影响,并通过试验对比发现当光强变化在40%以内及60%-100%之间时,灰度消差法对位移计算精度及计算稳定性提升明显,介绍了像素虚拟位移向真实位移转换的位移转换标定方法,提出了一种用于镜头成像畸变较明显的基于霍夫变换直线检测的位移转换标定法,通过其生成的像素当量场与像素位移场相乘得到试验中的真实位移场。其次,通过对比逐点遍历搜索、十字搜索、基于粒子群优化算法的整像素搜索方法在各种级别分辨率的图像中的搜索时间,本文提出了一种基于计算图像区域大小的组合整像素搜索方法,该方法既最大限度地发挥了粒子群优化搜索方法和十字搜索法的速度优势,又一定程度上避免了它们陷于局部最优所引起的误差,对于分辨率较高的图片或经插值处理后的超分辨率图片的整像素搜索速度提升明显。再次,针对岩土工程材料的不连续性及其易出现应变局部化的变形特点,在整像素搜索与亚像素搜索过程之间加入了基于双线性亚像素插值的旋转匹配搜索过程,并介绍了其原理步骤。最后,基于PYTHON语言编写了主程序及图形交互界面并设计了三组试验验证了程序的可行性,通过无应力状态下砂土位移试验与刚体旋转试验验证了本文程序对岩土试验环境中的砂土颗粒形成的天然散斑数字图像识别良好,通过砂土地基模型集中荷载下的位移场测量模拟分析验证了本文程序在一般情况下可以达到量测精度要求。
胡文欣[10]（2020）在《神经网络法在位移测量中的若干应用研究》文中指出科研和工程领域的不断发展对光测力学方法的高精度、大量程、实时性提出了更高的要求。其中,二维数字图像相关方法被广泛用于面内位移测量,目前0.01像素的测量精度能满足大部分位移测量需求,但数字图像相关方法（DIC）的实时性还未能满足工业在线监测等应用场景。干涉法包括激光干涉,电子散斑干涉（ESPI）等已被广泛用于离面位移测量,但受位相提取速度和精度,散斑退相关等因素的制约无法同时满足高精度,大量程和实时性的测量需求。投影光栅法作为一种主动测量方法常用于形貌测量领域,与干涉法相同,核心手段在于对条纹图的分析,将提取到的位相转化为待测物理量,因此测量效率依赖于准确高效的位相提取方法。此外,神经网络法作为机器学习的重要组成部分,在图像、语音等领域已获得了广泛的应用,该方法也被引入到光学测量中,为光学测量中振动信号分析、条纹图分析等问题提供了新的解决思路。本文工作以同时实现高精度,大量程,实时性的测量需求为目标,对现有测量手段做出了以下改进:（1）介绍了以牛顿迭代法（NR）和反向组合高斯牛顿法（IC-GN）为代表的传统数字图像相关方法,并指出亚像素位移的迭代计算是DIC方法耗时的关键。基于此提出采用加权移动最小二乘法沿时间轴拟合整像素位移得到亚像素位移的时间序列法,并进一步引入GPU并行计算。先将时间序列法和IC-GN算法的计算量进行对比分析,再通过模拟疲劳加载实验和拉伸实验结果验证了该算法的计算效率,实现了 230000POI/S的计算速度。（2）基于迈克尔逊干涉离面位移测量系统,提出了一种位移跟踪测量算法。该测量算法分别利用反向误差传播神经网络（BP）和卷积神经网络（CNN）实时监测干涉条纹图的状态,以得到位移端的位移大小和方向,并在补偿端促动压电陶瓷纳米平动台进行位移跟踪和累计测量。分别搭建了反射面干涉测量系统和漫反射面干涉测量系统,并实现了 210微米内的精确测量,200ms内的测量精度为10nm。（3）提出了一种基于U-Net神经网络的单张图的位相提取算法,将位相提取问题转化成图像映射问题,充分发挥了神经网络算法在图像处理领域上的优势。分别利用模拟条纹图和激光干涉条纹图,投影光栅条纹图对已训练的U-Net网络进行测试,测试结果证明相比于小波变换法,该算法具有速度优势,低条纹质量要求,和更强的复杂形貌物体位相处理能力。（4）针对滚动轴承故障早期有效信息被噪声掩盖问题,提出一种结合包络谱自相关曲线与BP网络的轴承工作状态监测方法。
二、科研实践与实验力学发展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、科研实践与实验力学发展（论文提纲范文）
（1）基于不同梁模型的弯曲变形分析与实验教学探讨（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 不同类型梁的弯曲变形理论 |
| 1.1 基于Euler-Bernoulli梁的理论分析 |
| 1.2 基于Timoshenko梁的理论分析 |
| 1.3 两种梁挠度理论解 |
| 2 悬臂梁实验平台与实验测试 |
| 2.1 悬臂梁实验平台 |
| 2.2 梁挠度实验测试 |
| 3 实验结果分析与讨论 |
| 3.1 理论与实验结果对比 |
| 3.2 校准修正、数据分析与讨论 |
| 4 梁弯曲的实验教学探讨 |
| 5 结论 |
（2）小裂纹折射大视野——记航空航天结构和力学专家徐荦愚教授（论文提纲范文）
| 从飞机梦到材料的断裂损伤 |
| 大洋彼岸科研启航 |
| 以基础研究驰骋海陆空 |
| 归来正逢其时 |
| 基础教育：时代的需求 |
| 专家简介 |
（3）PBL教学模式的实验力学课程教学方法探索（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 PBL教学模式概述 |
| 2 PBL教学模式在实验力学课程教学中的实践 |
| 2.1 基于PBL教学模式的教学流程 |
| 2.2 在实验力学课程中的实施 |
| 2.2.1 教学目的 |
| 2.2.2 实验仪器、装置 |
| 2.2.3 PBL教学流程的安排 |
| (1) 组织分组并确定所需研究的问题。 |
| (2) 分析问题、形成要点、制定计划、小组分工。 |
| (3) 查阅资料、收集信息、形成实验方案。 |
| (4) 进行实验。 |
| (5) 成果展示、评价反馈。 |
| 2.3 实施效果 |
| (1) 掌握了多学科的相关知识。 |
| (2) 提高了动手能力和分析问题、解决问题的能力。 |
| (3) 培养了团队协作意识。 |
| (4) 满足了多层次人才培养的需求。 |
| 3 结 语 |
（4）1952年院系调整背景下的中国力学专业考察（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.2.1 力学学科国内研究现状 |
| 1.2.2 力学人才培养体系研究现状 |
| 1.3 研究目的和创新点 |
| 1.4 研究方法 |
| 1.5 资料来源 |
| 第2章 中国力学学科的建立是一个从无到有的过程 |
| 2.1 国家的政策支持 |
| 2.2 力学家的推动作用 |
| 2.3 对力学学科性质的讨论 |
| 2.4 力学学科的建立 |
| 第3章 基础学科视野下的力学发展——以同济大学数理力学系为例 |
| 3.1 师资建设历程 |
| 3.2 课程设置沿革 |
| 3.3 历年人才培养统计 |
| 第4章 应用学科视野下的力学发展——以上海交通大学工程力学系为例 |
| 4.1 师资队伍建设进程 |
| 4.2 课程历史沿袭 |
| 4.3 历届毕业生统计分析 |
| 第5章 技术学科视野下的力学发展——以中国科学技术大学近代力学系为例 |
| 5.1 师资力量优化过程 |
| 5.2 专业课程设置变革 |
| 5.3 历年毕人才统计 |
| 第6章 三种不同类型的力学专业建设对中国力学发展的影响及启示 |
| 6.1 力学专业与人才培养 |
| 6.2 科学家的影响 |
| 6.3 社会经济建设的需求 |
| 6.4 摆脱西方的模式构建 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（5）南海含水合物沉积物剪切及蠕变特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水合物储层常规三轴实验力学特性研究 |
| 1.2.2 水合物储层多级三轴实验力学特性研究 |
| 1.2.3 水合物储层蠕变特性研究 |
| 1.3 论文主要研究内容及技术路线 |
| 2 实验材料与实验方法 |
| 2.1 实验设备 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 天然气水合物储层常规三轴实验力学特性研究 |
| 3.1 实验内容 |
| 3.2 天然气水合物储层力学特性影响分析 |
| 3.2.1 强度特性分析 |
| 3.2.2 模量特性分析 |
| 3.2.3 体变特性分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 天然气水合物储层多级三轴实验力学特性研究 |
| 4.1 实验内容 |
| 4.2 天然气水合物储层力学特性影响分析 |
| 4.2.1 强度特性分析 |
| 4.2.2 模量特性分析 |
| 4.2.3 体变特性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 天然气水合物储层蠕变特性研究 |
| 5.1 初始荷载确定 |
| 5.2 天然气水合物储层蠕变特性分析 |
| 5.2.1 应力水平影响 |
| 5.2.2 有效围压影响 |
| 5.2.3 水合物饱和度影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）基于虚场方法的异质材料本构参数空间变化的定量表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.引言 |
| 1.1 .研究背景及意义 |
| 1.2 .国内外研究现状 |
| 1.2.1 .全场测量技术的研究现状 |
| 1.2.2 .本构参数识别的研究现状 |
| 1.2.3 .虚场方法的研究现状 |
| 1.3 .论文研究内容 |
| 2.虚场方法的基本原理 |
| 2.1 .反问题及其解决方案 |
| 2.1.1 .线性反问题和解决方案 |
| 2.1.2 .非线性反问题和解决方案 |
| 2.2 .实验力学中的正反问题 |
| 2.2.1 .实验力学中正反问题分类与定义 |
| 2.2.2 .实验力学中反问题的离散化 |
| 2.2.3 .反问题解决策略 |
| 2.3 .弹性力学基础与虚功原理 |
| 2.3.1 .弹性力学中的广义胡克定律与平面问题 |
| 2.3.2 .虚功原理与虚场方法 |
| 2.4 .特殊虚场条件 |
| 2.5 .优化虚场条件 |
| 2.5.1 .应变噪声数据对所识别参数的影响 |
| 2.5.2 .噪声影响最小化 |
| 2.6 .异质材料本构参数识别的解决方案及局限 |
| 2.6.1 .将异质材料分为不同均质子区 |
| 2.6.2 .对异质材料本构参数进行空间参数化 |
| 2.6.3 .当前异质材料表征的局限 |
| 3.异质材料中不同材料的本构参数均未知的虚场方法改进 |
| 3.1 .针对不同材料本构参数均未知的特殊优化虚场 |
| 3.1.1 .针对异质材料的特殊优化虚场改进 |
| 3.1.2 .由多项式展开的特殊优化虚场 |
| 3.1.3 .由分段函数展开的特殊优化虚场 |
| 3.2 .仿真实验比较 |
| 3.2.1 .三点弯曲ANSYS仿真实验建模 |
| 3.2.2 .多项式虚场步骤及结果 |
| 3.2.3 .分段虚场步骤及结果 |
| 3.3 .仿真实验结果分析 |
| 3.3.1 .两种虚场表示方法结果对比 |
| 3.3.2 .噪声影响的分析 |
| 3.3.3 .虚场系数数量的影响 |
| 3.4 .模拟散斑仿真实验 |
| 3.4.1 .模拟散斑生成及应变计算 |
| 3.4.2 .模拟散斑图像仿真实验结果 |
| 3.5 .本章小节 |
| 4.异质材料中不同材料间边界未知的虚场方法改进 |
| 4.1 .改进策略 |
| 4.1.1 .本构参数的参数化 |
| 4.1.2 .虚场的表示 |
| 4.2 .仿真实验结果分析 |
| 4.2.1 .ANSYS仿真建模 |
| 4.2.2 .结果分析 |
| 4.3 .模拟散斑仿真实验 |
| 4.4 .本章小节 |
| 5.异质材料本构参数空间变化定量表征方法 |
| 5.1 .两种方法结合原理 |
| 5.2 .仿真实验步骤及结果分析 |
| 5.2.1 .ANSYS仿真建模 |
| 5.2.2 .实验结果分析 |
| 5.2.3 .添加噪声后的结果分析 |
| 5.3 .模拟散斑仿真实验 |
| 5.4 .本章小节 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 .研究结论 |
| 6.2 .工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 1.第三章中程序 |
| 2.第四章中程序 |
| 3.第五章中程序 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果目录清单 |
| 致谢 |
（7）计及工质泄漏的斯特林发动机输出扭矩特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 斯特林发动机背景 |
| 1.2 斯特林循环及斯特林发动机简介 |
| 1.2.1 斯特林发动机 |
| 1.2.2 理想斯特林循环 |
| 1.3 斯特林发动机理论和研究现状 |
| 1.3.1 斯特林发动机理论模型 |
| 1.3.2 国内外研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 斯特林发动机输出扭矩模型构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 斯特林循环三阶分析模型 |
| 2.2.1 假设条件 |
| 2.2.2 斯特林发动机模型划分 |
| 2.2.3 活塞组运动分析 |
| 2.3 控制方程 |
| 2.3.1 连续性方程 |
| 2.3.2 能量守恒方程 |
| 2.3.3 动量守恒方程 |
| 2.4 主轴扭矩计算 |
| 2.5 数值求解 |
| 2.5.1 Newton-Raphson迭代算法 |
| 2.5.2 多维Newton-Raphson迭代算法 |
| 2.5.3 求解过程 |
| 2.5.4 MATLAB求解 |
| 2.6 三阶无泄漏节点算例分析 |
| 2.6.1 斯特林发动初始条件及参数设置 |
| 2.6.2 结果分析 |
| 第3章 基于CFD的斯特林发动机三阶节点模型验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于Fluent仿真的斯特林模型建立 |
| 3.2.1 模型假设 |
| 3.2.2 湍流模型 |
| 3.2.3 多孔介质模型 |
| 3.2.4 回热器参数的确定 |
| 3.2.5 斯特林发动机几何模型和边界的处理 |
| 3.2.6 网格划分与求解器设置 |
| 3.3 三阶无泄漏节点分析模型验证 |
| 第4章 考虑工质泄漏与补充的斯特林发动机输出扭矩特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 间隙密封理论分析 |
| 4.2.1 间隙密封的数学模型 |
| 4.3 活塞泄漏计算 |
| 4.4 活塞杆泄漏与工质补气计算 |
| 4.5 结果分析 |
| 4.5.1 活塞和活塞杆泄漏对主轴力矩的影响 |
| 4.5.2 活塞环泄漏面积对主轴力矩的影响 |
| 4.5.3 工质补充 |
| 4.6 结论 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间发表的论文与科研成果清单 |
| 致谢 |
（8）基于大气及加速腐蚀相关性的结构钢静力及疲劳性能试验及理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 大气腐蚀与实验室加速腐蚀相关性研究 |
| 1.3 锈蚀钢材表面形貌的研究现状 |
| 1.4 锈蚀结构钢力学性能研究现状 |
| 1.4.1 锈蚀结构钢静力性能研究现状 |
| 1.4.2 腐蚀疲劳性能研究现状 |
| 1.5 锈蚀钢材红外热像法疲劳性能研究现状 |
| 1.5.1 疲劳载荷下材料能量耗散与温度演变规律 |
| 1.5.2 基于温度演变疲劳性能的研究 |
| 1.6 现有研究不足及本文研究内容 |
| 1.6.1 现有研究不足 |
| 1.6.2 本文研究方法和内容 |
| 1.6.3 技术路线 |
| 第二章 工业大气暴露与实验室加速腐蚀的腐蚀行为研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验方法及过程 |
| 2.2.1 试验材料 |
| 2.2.2 腐蚀试验环境及装置 |
| 2.2.3 物理表征 |
| 2.2.4 腐蚀程度表征 |
| 2.3 试验结果及分析 |
| 2.3.1 腐蚀动力研究 |
| 2.3.2 锈层形貌分析 |
| 2.3.3 锈层相结构分析 |
| 2.4 腐蚀机理研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 工业大气暴露与加速腐蚀实验的腐蚀模型研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.3 试验结果及分析 |
| 3.3.1 三维表面粗糙度表征 |
| 3.3.2 锈蚀厚度评定指标 |
| 3.3.3 锈坑形状的演变分析 |
| 3.3.4 锈坑尺寸的数学时变模型分析 |
| 3.3.5 锈蚀尺寸的概率分布演变规律 |
| 3.3.6 锈坑绝对深度与厚度损失关系的演变模型 |
| 3.4 城市工业大气暴露与加速腐蚀的腐蚀模型的演变规律 |
| 3.5 微观腐蚀机理 |
| 3.6 基于灰色关联的工业大气暴露与加速腐蚀实验的腐蚀模型相关性研究 |
| 3.6.1 灰色关联度相关理论 |
| 3.6.2 工业大气暴露与加速锈蚀实验的腐蚀模型相关性 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 锈蚀结构钢的静力性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验方法及过程 |
| 4.2.1 试件制作 |
| 4.2.2 静力拉伸试验 |
| 4.2.3 力学性能指标的表征 |
| 4.3 试验结果及分析 |
| 4.3.1 应力-应变曲线分析 |
| 4.3.2 强度退化规律及模型 |
| 4.3.3 弹性模量变化规律及模型 |
| 4.3.4 变形指标变化规律及模型 |
| 4.3.5 静力拉伸试件的断口分析 |
| 4.4 力学性能退化及离散性的机理分析 |
| 4.5 腐蚀形貌与静力性能之间关系分析 |
| 4.5.1 城市工业大气环境及干湿循环加速腐蚀与静力性能的关系分析 |
| 4.5.2 干湿循环加速腐蚀与机械加工模拟腐蚀的静力性能关系分析 |
| 4.6 腐蚀影响下结构钢的本构关系模型 |
| 4.7 基于灰色关联的工业大气暴露与加速锈蚀实验的力学性能相关性研究 |
| 4.7.1 城市工业大气暴露与干湿循环加速腐力学性能的相关性分析 |
| 4.7.2 干湿循环加速腐蚀与机械加工模拟腐蚀静力性能的相关性分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 工业大气暴露与加速腐蚀结构钢的高周疲劳性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验过程 |
| 5.2.1 试件设计 |
| 5.2.2 试验装置 |
| 5.2.3 加载方案 |
| 5.3 试验结果及分析 |
| 5.3.1 锈蚀钢板的破坏形态 |
| 5.3.2 考虑锈蚀率的锈蚀钢板P-S-N曲线 |
| 5.3.3 不同锈蚀方式不同锈蚀程度锈蚀试件的疲劳性能比较 |
| 5.3.4 循环荷载作用下锈蚀Q235结构钢表面温度的演化模型 |
| 5.4 基于红外热像法的疲劳极限预测 |
| 5.5 基于红外热像法的P-S-N预测 |
| 5.6 锈蚀钢板疲劳性能离散性的机理分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）基于数字图像相关方法的非接触测量技术及其在土体变形中的应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 理论及算法研究现状 |
| 1.2.2 工程应用及现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 2D数字图像相关方法及其原理 |
| 2.1 2D数字图像相关量测系统 |
| 2.2 2D图像相关方法过程概述 |
| 2.3 图像灰度化处理 |
| 2.4 图像整像素相关搜索 |
| 2.4.1 十字搜索法 |
| 2.4.2 爬山搜索法 |
| 2.4.3 基于粒子群优化算法的数字图像整像素搜索方法 |
| 2.5 相关函数 |
| 2.6 位移场与应变场的测量 |
| 2.6.1 位移场的测量及转换 |
| 2.6.2 应变场测量 |
| 2.7 计算机模拟散斑图像的生成 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 亚像素量测方法 |
| 3.1 图像亚像素插值算法 |
| 3.1.1 最近邻插法 |
| 3.1.2 双线性插值法 |
| 3.1.3 双三次插值法 |
| 3.2 图像亚像素搜索算法 |
| 3.2.1 基于灰度梯度的亚像素搜索算法 |
| 3.2.2 曲面拟合法 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 算法优化及基于PYTHON语言的程序开发 |
| 4.1 程序设计逻辑 |
| 4.2 图像输入方式 |
| 4.3 图像前处理与灰度消差算法 |
| 4.4 数字图像相关计算主程序 |
| 4.4.1 组合整像素搜索方法 |
| 4.4.2 基于双线性亚像素插值的旋转匹配搜索 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于2D数字图像相关方法的变形测量与评价 |
| 5.1 无应力状态下砂土颗粒的试验验证 |
| 5.2 砂土颗粒刚体旋转试验 |
| 5.3 集中荷载作用下砂土地基位移场的测量与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）神经网络法在位移测量中的若干应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 位移和形貌测量的发展和研究现状 |
| 1.2.1 数字图像相关法 |
| 1.2.2 GPU并行计算的引入和研究现状 |
| 1.2.3 干涉法 |
| 1.2.4 投影光栅法 |
| 1.2.5 条纹分析方法 |
| 1.2.6 神经网络法的发展和应用现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 1.4 本文的章节安排 |
| 第2章 时序数字图像相关法及其GPU并行加速 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 数字图像相关法基本原理 |
| 2.3 整像素位移计算 |
| 2.4 亚像素位移计算 |
| 2.4.1 NR算法 |
| 2.4.2 IC-GN算法 |
| 2.4.3 时间序列法 |
| 2.5 GPU并行加速 |
| 2.5.1 并行计算原理 |
| 2.5.2 并行计算加速结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 神经网络法基本介绍 |
| 3.1 简介 |
| 3.2 前向传播 |
| 3.2.1 BP神经网络 |
| 3.2.2 卷积神经网络 |
| 3.3 模型训练 |
| 3.3.1 损失函数 |
| 3.3.2 优化算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于神经网络法的离面位移测量系统 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 离面位移测量系统 |
| 4.2.1 反射面干涉条纹形成原理 |
| 4.2.2 漫反射面干涉条纹形成原理 |
| 4.3 位移追踪测量原理 |
| 4.3.1 位移大小计算 |
| 4.3.2 位移方向判断 |
| 4.4 实验验证与结果对比 |
| 4.4.1 反射面干涉实验 |
| 4.4.2 漫反射面干涉实验 |
| 4.4.3 结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于神经网络的位相提取算法 |
| 5.1 位相提取背景及概述 |
| 5.2 位相提取算法 |
| 5.2.1 四步相移法 |
| 5.2.2 傅里叶变换法 |
| 5.2.3 小波变换法 |
| 5.2.4 神经网络法 |
| 5.3 条纹图获取 |
| 5.3.1 模拟条纹图 |
| 5.3.2 实验条纹图 |
| 5.4 实验结果和讨论 |
| 5.4.1 计算精度 |
| 5.4.2 计算速度 |
| 5.4.3 讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于神经网络的单点动态位移分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 轴承振动信号特性 |
| 6.3 希尔伯特变换 |
| 6.4 故障监测方法原理 |
| 6.5 故障监测方法验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 展望及对后续工作的思考 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
四、科研实践与实验力学发展（论文参考文献）
- [1]基于不同梁模型的弯曲变形分析与实验教学探讨[J]. 王正直,颜朔庚,王琨,高恩来,税朗泉,何勇,黄凯. 实验力学, 2021(05)
- [2]小裂纹折射大视野——记航空航天结构和力学专家徐荦愚教授[J]. 范德强. 科学中国人, 2021(24)
- [3]PBL教学模式的实验力学课程教学方法探索[J]. 耿小亮,赵彬,王佩艳,高宗战. 实验室研究与探索, 2021(07)
- [4]1952年院系调整背景下的中国力学专业考察[D]. 张莹. 内蒙古师范大学, 2021(08)
- [5]南海含水合物沉积物剪切及蠕变特性研究[D]. 吴德军. 大连理工大学, 2021(01)
- [6]基于虚场方法的异质材料本构参数空间变化的定量表征[D]. 王羽. 北京林业大学, 2020(02)
- [7]计及工质泄漏的斯特林发动机输出扭矩特性研究[D]. 吴轲. 湖南科技大学, 2020(06)
- [8]基于大气及加速腐蚀相关性的结构钢静力及疲劳性能试验及理论研究[D]. 吴海英. 太原理工大学, 2020(07)
- [9]基于数字图像相关方法的非接触测量技术及其在土体变形中的应用[D]. 刘长博. 北京交通大学, 2020(03)
- [10]神经网络法在位移测量中的若干应用研究[D]. 胡文欣. 中国科学技术大学, 2020(01)