摘要：以流体力学卡门涡街原理为理论基础,对2020年度国际青年物理学家竞赛设计题“不起眼的瓶子”针对性地开展了相关力学设计分析。基于自主搭建的高速纹影测试系统并结合CFD高保真数值仿真计算方法解释了该实验现象背后隐藏的流体力学机理。研究结果表明:在不同工况条件下,高速纹影系统很好地捕捉了蜡烛附近流场变化特征,揭示了圆柱瓶子后方气流流动最大速度大于瓶子前方气流流动初始速度,气流流经瓶子进行绕流产生卡门涡街导致蜡烛熄灭;结合仿真计算结果揭示了该实验在不放置瓶子时气流可以吹灭蜡烛,相同条件下放置瓶子时依然可以吹灭蜡烛原因。

摘要：为成功拆除复杂环境下180 m高钢筋凝土烟囱,根据烟囱周边环境及其工程结构,对工程重点、难点进行仔细分析,结合数值模拟结果最终确定定向倒塌爆破方案。通过分析烟囱筒体结构及其具体尺寸设计爆破切口参数,同时采用孔内延时、孔外接力的复式闭合双回路起爆技术,并且通过铺设缓冲层减缓筒体直接冲击地面的速度,减小倒塌烟囱触地振动效应。结果表明:总体爆破方案的爆破具体参数选取合理,拆除爆破达到预期效果,爆破振动未对周边保护目标造成影响;运用数值模拟计算得出烟囱顶端节点位移及速度规律,烟囱按设计方向顺利完成倒塌,与模拟倒塌结果基本一致。本次采用数值模拟对拆除爆破方案进行指导设计,可为类似工程提供参考。

摘要：深入推进课程思政教学的探索和实践,是高校“立德树人”的根本任务。力学学科以培养具有扎实力学理论、具备创新解决实际问题能力、兼具国际视野的高素质力学人才为己任。基于2017—2020年中国矿业大学力学学科思政教学数据,阐述了实业报国的家国情怀,自强不息、艰苦奋斗的拼搏精神,以及探求真理、好学力行的实践精神。

摘要：近几年,课程思政已成为课程建设的重要内容和教学改革的重要方面。高校专业基础课是普通基础课和专业课之间的纽带,课程教学质量直接关系到整个专业的教学质量。目前,思政教学实践普遍存在“表面化”“硬融入”的问题,专业基础课程也不例外。专业基础课程与其他课程相比,具有覆盖面大、受众广的特点;因此,提高专业基础课的课程思政育人效果是高校急需解决的问题。首先,要提升授课教师的思政育人能力,要让全体授课教师在理念上认同,在能力上胜任。其次,要符合专业育人特点,充分体现授课对象的差异性,深度挖掘课程本身所蕴含的思政元素,建立具有课程特色、专业特色、学校特色的课程思政案例库。根据学科、专业、教材的不同采取多种教学方式,对学生因材施教,实现价值塑造。最后,从课程质量标准、教材、教学过程三个方面全方位做好课程思政设计,通过课程思政实现价值引导、知识传授和能力培养三大育人目标,确保专业基础课程的思政育人效果。

摘要：从基于小参数渐近展开的多尺度均匀化理论出发,对三维编织复合材料的弯曲细观应力进行数值模拟。首先给出了等效弹性模量和细观应力的均匀化列式及有限元求解方程,然后讨论了三维编织复合材料细观单胞周期性边界条件的施加方法,最后对三点弯曲作用下三种单胞内应力分布进行了数值模拟。通过模拟比较了不同类型单胞及不同编织角材料弯曲应力的差异,总结出一些有益的结论,这些结论与实验结论都比较吻合。

摘要：层合板的强度分析是复合材料力学的教学重点和难点。繁琐的数学运算使该问题的讲述既枯燥,又难以被学生接受。为提升教学效果,本文提出一种将MATLAB编程引入该问题的方法。针对正交铺设对称层合板强度分析的典型例题,首先对基本理论和分析流程进行了梳理,然后利用多个MATLAB函数文件对该例题进行参数化编程。采用该方法不仅使计算大为简化,还便于研究正交铺设比对层合板强度和破坏规律的影响,为层合板的强度设计提供可靠的依据。

摘要：本文基于两例货车侧翻重大案例,通过合理简化,构建出东风重型载货车转弯的动力学模型,然后通过刚体力学理论与MATLAB分析货车侧翻的主要原因。为了解决货车易侧翻问题,设计了一种安全气阀和陀螺仪防货车侧翻装置。主要结论包括:1) 通过刚体力学可以简化分析货车由于转弯、车厢倾斜的侧翻问题,其结论与实际相符。2) 离心力与转角近似成线性关系;车速越快,转角越大,车厢偏转角度越大,车辆越容易侧翻。3) 安全气阀和陀螺仪均可提供有效力矩防止侧翻,其对大货车防侧翻结构设计,优化设计和安全控制都具有非常重要的指导意义。