摘要：与固定翼相比,在低速、小Reynolds数条件下,扑翼飞行具有显著的气动性能优势,受到越来越多的重视.然而,目前对扑翼翼型的研究以刚性翼型为主,对柔性翼型气动性能认识还不清楚.该文建立了柔性椭圆翼型的流固耦合仿真模型,分析了不同风速、迎角下柔性椭圆翼型的周围流场、变形以及气动性能.仿真结果表明,较刚性翼型,柔性翼型延缓了尾涡脱落时间,有效降低升力扰动振荡频率;柔性翼型显著抑制了尾流流场的扰动,降低升力扰动振荡幅值,合适的弹性模量翼型使得扰动振荡完全消除.研究结果可为软飞行器气动设计提供参考.

摘要：充液弹性毛细管广泛存在于生物体(如毛细血管、植物导管等)和工程领域(如微流控冰阀门、制冷系统热管、MEMS微通道谐振器等).低温工作环境中,充液弹性毛细管内部的液柱会发生相变并引发冻胀效应,从而导致管壁的变形、损伤乃至断裂.该文建立并求解了考虑温度梯度、界面张力及液体冻胀作用的弹性毛细管平衡方程,分析了液柱低温相变过程中毛细管壁的径向和环向应力,发现管壁应力分布受热毛细弹性数和冻毛细弹性数的影响,且影响大小跟壁厚相关.该研究不仅有助于理解生物体内充液弹性毛细管冻胀失效机制,还可为MEMS微流控芯片的抗冻胀失效设计提供理论指导.

摘要：活性结构(细胞壁/膜、微丝微管、核孔复合体、DNA等)是构成生命体的基本结构形态,是实现生命活动功能的载体,可抽象为板/壳、梁/杆、膜等力学模型。活性结构不仅具有机械结构的强度、刚度、稳定性等基本力学性能,而且具有渗透性、双电层、收缩力、表面效应等活性特征。这些活性特征影响着活性结构在生命活动过程中的力学行为及功能,如力感知、力传递、力生物学响应等。研究不同活性特征对活性结构力学行为的影响,可为理解生命活动提供理论基础,为设计优化活性结构提供分析方法,有助于发展新型活性结构(如基因、蛋白药物)以及活性结构力学利用新技术(如力学诊断、力学疗法)。围绕活性结构的微结构及力学性能、多场耦合理论和肿瘤力学疗法应用3个方面,开展了系统性研究:(1)发展活性结构力学实验新方法,对活性结构进行微结构刻画及力、电学性能表征;(2)发展细活性结构力-电、流-固耦合理论,阐明其力学响应机制;(3)揭示生理、病理条件下典型活性结构静、动力学行为并探索肿瘤力疗法新应用。

摘要：装备(空间飞行器、飞机、直升机、海洋平台、舰船、高铁、特种车辆等)主承载结构的轻量化、多功能化是实现性能提升、节能减排的重要途径.高孔隙率多孔材料具有超轻、高比强、高比刚度、高强韧、耐撞击、高效散热/隔热、高效吸声等多样化性能,是实现装备结构轻量化、多功能化的优良材料.然而,装备主承载结构的多功能轻量化设计、制备、验证及工程化应用仍面临着诸多挑战,涉及超轻多孔材料与结构一体化设计理论、多功能复合材料与结构跨尺度设计理论及优化策略、材料和结构先进制造技术、材料与结构测试及多物理场表征技术等研究领域.

摘要：研究了在减速带激励下具有磁流变阻尼器悬架系统汽车的非线性动力学行为.汽车采用七自由度模型,磁流变阻尼器采用Sigmoid模型.根据第二类Lagrange方程建立了汽车振动微分方程,并采用四阶Runge-Kutta法进行了数值仿真.首先以减速带高度为参数对汽车运动进行分岔分析,然后通过时间历程图、相位图、Poincaré截面分析了汽车在不同减速带高度时所呈现的不同运动形式,得到了系统发生混沌运动时减速带的高度范围,并分析了系统经拟周期运动通向混沌运动的途径.研究结果为汽车平顺性控制和安全性设计提供了理论指导.