摘要：Slender chiral filaments are ubiquitous in both artificial and biological *** to their chiral microstructures,chiral filaments usually exhibit favorable properties such as superior elasticity and unusual stretch-twist coupling ***,how these chiral microstructures affect the elastic behavior of filaments remains *** this paper,a refined Cosserat rod model with misfit or mismatching of chirality induced by inhomogeneous arrangement of chiral microstructures incorporated is *** the refined rod model,the force-displacement relationships and variation of structural chirality during the tensile processes of two typical helical structures,i.e.,single-strand helix and double-strand helix,are *** results show that the misfit of chirality can lead to a bend-twist deformation with a high coupling degree,which makes the rod much“soft”when *** chiral filaments undergo an unusual twist when stretched,corresponding to an obviously nonlinear variation of structural *** work suggests that the misfit of chirality can be used to tune the elastic behavior of chiral filaments,which is helpful in guiding the design of flexible actuators and soft devices.

摘要：高度有序的多层级手性结构赋予肌腱、韧带和植物卷须等生物丝束优异的力学性能.然而,多层级手性结构如何影响丝束的力学性能尚不清楚.本文建立了具有自相似多层级手性结构的生物丝束的理论模型.基于此模型,研究了丝束载荷传递机制、材料手性和手性组装形式及结构层级数对生物丝束的模量、刚度等力学性能的影响.结果表明,丝束的力学性能显著依赖于纤维的材料手性和多层级手性结构.材料手性可以使纤维更加柔软,多层级手性结构使丝束能够承受大的拉伸变形.此工作不仅加深了对生物丝束结构-性能关系的理解,还有助于人造肌肉和柔性致动器、传感器等的设计.

摘要：论文采用有限元方法系统地研究了复杂载荷下双金属复合管的屈曲失效,三维有限元数值模型考虑了双金属复合管的准静态复合成型制造过程中产生的残余应力,分析了外基管直径、内衬管壁厚、内外管初始间隙、内衬管屈服强度、内压及内外管间摩擦力等因素对双金属复合管屈曲失效的影响.结果表明,加载路径、复合管的几何尺寸及内衬管的屈服强度对双金属复合管的屈曲性能均有较大影响,内充压力可以延缓内衬管的屈曲.该研究结果将为双金属复合管的设计和应用提供重要的技术支持.

摘要：EPB TBMs(Earth pressure balance Tunneling Boring Machines) are extensively used in tunneling constructions because of its high efficiency and low disturbance on structures above ground. It is critically significant to predict the thrust acting on TBMs under different geological conditions for both the design of power system and the control of tunneling process. The interaction between the cutterhead and the ground is the core of excavation, through which geological conditions determine the thrust re-quirement combined with operating status and structural characteristics. This paper conducted a mechanical decoupling analysis to obtain a basic expression of the cutterhead-ground interactive stress. Then more engineering factors(such as cutterhead topological structure, underground overburden, thrusts on other parts, etc.) were further considered to establish a predicting model for the total thrust acting on a machine during tunneling. Combined with three subway projects under different geological conditions in China, the model was verified and used to analyze how geological, operating and structural parameters influence the acting thrust.

摘要：多孔夹芯结构是一类由薄而刚硬的面板和多孔材料芯材构成的复合结构,具有高比刚度、高比强度、缓冲吸能效果优异、可设计性强等特性,在航空航天、交通运输、结构防护等诸多领域引起了广泛关注,且已有诸多成功的工程应用案例,是一类极具潜力的先进轻质高强多功能一体化结构.为阐明轻质多孔夹芯结构的抗侵彻特性与耗能机理,进一步拓展轻质多孔夹芯结构的工程应用范围,对轻质多孔夹芯结构弹道侵彻行为的研究成果进行了系统的综述和展望,依据轻质多孔夹芯结构的结构特征及类型,分别评述了不同类型多孔夹芯结构的抗弹道侵彻破坏机制、能量耗散机理及轻量化设计等方面的研究,展望了未来多孔夹芯结构在抗弹道侵彻研究领域面临的问题和挑战.

摘要：壮族背带纹样是壮族生活物化的精神载体,凝结着壮族的智慧与美好生活的向往,为更好的传承和提升壮族背带纹样与当代设计的多元融合。文章通过分析国内外女装品牌服饰中纹样装饰的方式及效果,归纳总结出基于对称与均衡形式美法则视角下,壮族背带纹样与女装设计多元融合的理论依据和实践路径。研究表明:基于对称与均衡的形式美法则能够有效的实现壮族背带纹样的文化价值和装饰审美,为壮族背带纹样传承与创新设计应用提供系统性的转化思路。

摘要：车速的逐步提升和旅客对乘坐舒适性的要求使得桥梁的设计思路已从过去的强度设计转化为刚度设计。对比分析了《城市轨道交通桥梁设计规范》和《新建时速200～250公里客运专线铁路设计暂行规定》中桥梁的适用条件和刚度标准,并简述了其对实际桥梁设计的影响。

摘要：根据人性化设计的相关理论和轮式装载机的开发设计实践,从安全性、舒适性、环保等几个方面进行了详细论述。提出了具体的改进措施,使新一代装载机的安全性、舒适性得到了较大的提高,并且符合环保的要求,使“以人为本”的设计思想得到了充分的体现,表明了轮式装载机的发展方向。

摘要：建立了颗粒流子弹发射有限元模型,利用离散元和有限元的联合模拟方法,研究了高速颗粒流冲击负泊松比内凹蜂窝夹芯梁的动态响应及缓冲吸能机理。分析了加载冲量、冲击角、芯材强度以及颗粒流子弹与面板间的摩擦力等因素对夹芯梁动态响应的影响。研究结果表明:夹芯梁在正向颗粒流子弹冲击载荷作用下表现为局部凹陷和整体弯曲的耦合变形模式,面内设计芯材因胞壁弯曲呈现局部内凹的变形模式,面外设计芯材因胞壁屈曲呈现局部褶皱的变形模式。在等面密度的条件下,采用面外设计的硬芯夹芯梁面板的跨中最大挠度比采用面内设计的软芯夹芯梁小,但初始冲击力峰值和冲击力整体水平较高,冲击力响应时间较短。夹芯梁前后面板的跨中最大挠度与冲击载荷近似呈对数线性递增关系。与正向冲击相比,斜冲击下夹芯梁的变形模式具有非对称性,局部凹陷程度减小;在颗粒流子弹不同冲击角度作用下,夹芯梁前后面板的跨中最大挠度、初始冲击力峰值以及传递到夹芯梁的动能和动量占比随冲击角度的增大而减小,而颗粒流子弹与夹芯梁面板间的摩擦因数对夹芯梁的动态响应无显著影响。

摘要：两种或多种不同性质材料组成的层状结构可以满足工业发展的需求.然而,材料属性在接触面的突变问题,容易导致层间界面处产生应力集中、裂纹以及分层等问题.功能梯度材料利用连续变化的组分梯度来代替突变界面,可以消除界面处的物理性能突变,提高结构的粘结强度.本文以一维准晶功能梯度层合圆柱壳为研究对象,利用类Stroh公式和传递矩阵方法,建立了材料参数沿径向呈现幂函数变化的层合圆柱壳模型,获得了简支边界条件对应的一维准晶功能梯度层合圆柱壳的热电弹性精确解.数值算例中讨论了层合圆柱壳内外表面承受温度载荷时,功能梯度指数因子对温度场、电场、声子场和相位子场的影响,尤其是对层合圆柱壳内外表面的影响.结果表明,指数因子改变了材料参数的空间分布情况,进而对温度场、电场、声子场和相位子场都有影响;增加功能梯度指数因子,可减小温度载荷引起的内表面变形,进而提升结构强度.本文得到的结果可以为功能梯度准晶层合圆柱壳的设计和制造提供可靠的理论依据.