一、力学中的等效变换（论文文献综述）
黄欢,唐贵和,李文雄,叶云青[1]（2021）在《基于固端弯矩相等原则的等效荷载法》文中提出为提高工程结构力学分析的效率,提出了一种基于固端弯矩相等原则的计算方法。首先,基于固端弯矩相等的原则,研究在对称集中荷载和三角形分布荷载作用下单跨超静定梁的等效荷载施加方法,并导出梁在非常规荷载作用下固端弯矩的实用计算公式。然后,将超静定单跨梁的荷载形式推广至更任意的集中荷载和分布荷载等情况,并探讨了任意多集中荷载作用下单跨超静定梁的等效荷载施加方法和通用计算公式。最后,通过多跨连续梁和框架结构算例验证了所提方法具有较好的计算效果。算例结果表明:基于提出的等效荷载法可快速得到单跨超静定梁的固端弯矩,从而可高效准确地确定结构的真实内力分布。研究成果表明:利用等效荷载实现高效求解的可行性,它为力矩分配法及其他力学分析问题提供了一条高效便捷的思路。
胡臻[2]（2021）在《冲击荷载作用下钢化夹层玻璃的力学响应及断裂机理研究》文中研究表明内蒙古中西部地区位于蒙古高气压前缘及我国风沙高活动区的中心地段,该地区复杂区域独特气候及地理环境极易引发强风携带风沙颗粒、高空物体坠落等冲击荷载对钢化夹层玻璃材料的冲击破坏,造成地区内建筑玻璃围护结构的耐久性和安全性下降。本研究以钢化夹层玻璃在内蒙古中西部地区受冲击破坏的实际服役环境为背景,对其进行球压冲击试验,根据球压冲击荷载引发其内部产生复杂应力波,外部表现为小变形现象,结合其受冲击后的断裂过程,应用应力波基础理论分析钢化夹层玻璃内部冲击应力波响应规律;应用弹性力学与复合材料力学分析钢化夹层玻璃外部变形及应力等冲击动力学响应规律;在分析不同形态裂纹断裂全过程的基础上,应用断裂力学分析钢化夹层玻璃的裂纹扩展规律及含表面损伤的冲击断裂机理,进而研究了表面损伤对钢化夹层玻璃抗冲击性能的影响。本课题受国家自然科学基金项目（批准号:11662012）及内蒙古高校青年科技英才支持计划（批准号:NJYT-17-A09）的资助。具体研究内容为:1.根据球压冲击试验,论述了钢化夹层玻璃受冲击破坏后辐射状裂纹和环形裂纹的启裂、扩展、断裂过程,分析了产生两种形态裂纹的诱因为内部复杂应力波、外部表现为小变形,确定了钢化夹层玻璃潜在破坏区域（界面（1）、自由面）;模拟强风携带风沙颗粒、高空物体坠落等接触冲击过程,分析了钢球自由落体冲击荷载与冲击高度的关系,表明了最大冲击力、冲击作用时间、冲击接触区域、最大接触应力随自由落体冲击高度的变化规律;阐述了材料的三种断裂模式及四种特殊裂纹系统的应力强度因子,分析了脆性材料的三种断裂准则,为后续的分析提供理论基础。2.钢球冲击钢化夹层玻璃会激发材料内部产生复杂透射波与反射波,应用应力波基础理论在其厚度方向建立考虑应力波衰减后的透射、反射模型,利用特征线解法求解波阵面上应力波的衰减规律,结合夹层玻璃的潜在破坏区域,提出应力波作用下钢化夹层玻璃的破坏机理,分析各层材料间波阻抗差异及厚度对应力波的影响,对其进行不等厚度结构设计研究。结果表明冲击应力波在夹层玻璃内呈现指数衰减规律,且随着冲击高度的增加而增加;各层材料由于波阻抗的差异使得界面处产生不同效果的透射波与反射波,而反射波值是引发潜在破坏区域破坏的本质原因;在制造夹层玻璃时,首先选定波阻抗接近的夹层材料来控制界面（1）处反射波值后,再通过增加夹层玻璃厚度来降低自由面处反射波值,且增加玻璃厚度比增加夹层厚度应力波衰减更显着;当两面受冲击时,夹层玻璃应保持等厚度设计;当一面受冲击时,设计为受冲击面比非受冲击面厚,具有明显的优势。3.钢球冲击荷载会引起钢化夹层玻璃产生小变形,应用弹性力学与复合材料力学建立了考虑冲击惯性效应的动力学响应模型,研究了钢化夹层玻璃受冲击的应力场、应变场、位移场变化规律,分析了玻璃类型、荷载类型、厚度、等效方法对钢化夹层玻璃动力学响应的影响,并进行不等厚度结构设计研究。结果表明冲击力、位移响应分为接触加载期、接触卸载期、脱离后期且呈先增加后减小的趋势;冲击力越大,冲击作用时间和达到峰值位移所需时间均越短,达到的位移峰值越大;应力波对称向四周传播且不断衰减致使位移场、应变场、应力场均呈对称分布,且冲击荷载对冲击点的影响最大,在冲击点区域下表面受拉而出现拉破坏,边界区域受压出现压破坏,而上表面的破坏情况则恰好相反;相同厚度的均质玻璃比夹层玻璃的力学响应均小,动力荷载下夹层玻璃的力学响应小于静力荷载;同等倍数增加玻璃厚度的力学响应减小程度约为增加夹层厚度的3倍。4.根据钢球冲击荷载引起钢化夹层玻璃内部产生复杂的应力波,外部表现为小变形,从而致使含表面微裂纹的钢化夹层玻璃发生脆性断裂的现象,应用断裂力学分析了钢化夹层玻璃的裂纹扩展规律,环形微裂纹是由圆形接触区边界的最大拉应力大于表面抗拉强度时,拉裂而成。辐射状裂纹是由微裂纹或缺陷受冲击后不断产生微小分离量,扩展贯通而成,环形裂纹是由辐射状裂纹产生后形成的多个含环形微裂纹的扇形玻璃梁受冲击断裂后连通而成,二者均为含裂纹体张开型断裂模式。通过应力强度因子准则,建立考虑内应力分布的裂纹扩展临界条件,研究含表面损伤的钢化夹层玻璃冲击断裂机理,进而研究了表面损伤对其抗冲击性能的影响。结果表明裂纹断裂过程分为启裂和裂纹扩展两个阶段,裂纹在压应力层启裂,外场应力需克服扩展抗力和预加内应力,扩展至拉应力层,只需克服扩展抗力;虽然钢化应力越大,断裂强度越大,但均随着玻璃表面最深裂纹深度的增加而减小,即表面损伤会使钢化夹层玻璃的抗冲击性能降低。
何自强[3]（2021）在《基于光力学的微纳颗粒操控以及热传导物理研究》文中指出光力学（Optomechanics）研究光和物质相互作用中的力学效应及其应用,其中一个重要的研究前沿是对机械振子和微纳颗粒的质心运动进行冷却和操控。通过腔冷却的方法,机械振子、纳米颗粒的质心运动已被成功地冷却到量子基态,为探索宏观量子力学、发展高精密测量技术以及制造高灵敏传感器铺平了道路。目前,一些新的光力学研究方向正在兴起。比如:（1）冷却比纳米颗粒更大更重的微米颗粒,以用于探索量子引力物理和量子到经典物理的过渡以及发展更高精度的干涉测量技术;（2）研究电介质颗粒的光学加速,为工业和医学上提供新的沉积、操控和输运纳米颗粒的方法;（3）光力学和统计物理学的交叉应用研究。基于对光力学发展趋势的分析,本文开展了微纳米物质的激光冷却和加速研究,并提出用光机械系统验证低维体系热传导理论的方案,取得的主要成果如下:一、提出了微球的偏振梯度冷却方法。我们的方法应用两束相向传播的具有不同偏振方向的光波来激发一个运动微球（球形微米颗粒）中的两个简并回音壁模式,微球处于这两个简并回音壁模式时可感受到不同的光学势能和粘滞系数。在运动的过程中微球感受到光场的偏振方向不断变化,使得微球中的这两个回音壁模式被轮流地激发,从而形成持续的冷却。此外,我们还研究了带电微球的电子亲合势以及微球内部的热噪声对冷却的影响。数值计算表明我们的方案可将半径较大的微球的质心运动冷却到1m K以下。通过优化光的频率、光强、微球半径等参数,冷却极限温度还可进一步降低。相比于目前用于冷却微球的光学负反馈冷却方法,我们的方法可用来在自由空间冷却微球而不需要反馈冷却系统,为微球的冷却开辟了一条新途径。二、提出了纳米颗粒的光晶格加速方法。该方法用一个加速的光晶格来俘获纳米颗粒并使纳米颗粒随着光晶格一起加速。在加速的过程中,需要考虑空气阻力的影响。我们发现在与光晶格一起加速的坐标系中,在惯性力和空气阻力的共同作用下,被俘获的纳米颗粒处于一个倾斜的等效光晶格势中。随着时间增加,等效光晶格势阱深度会下降。因此纳米颗粒被俘获并稳定加速除了要求纳米颗粒初始动能小于光晶格的初始势阱深度外,还要求加速时间短于等效势阱消失的时间。此外,纳米颗粒对光的吸收也会对加速过程产生重要影响。长时间内吸收光后能使纳米颗粒熔化的光强称之为熔化临界光强。为了避免纳米颗粒被熔化,需要光强小于熔化临界光强或者虽然光强大于熔化临界光强,但加速时间小于纳米颗粒熔化需要的时间。数值模拟显示,使用光强高于熔化临界光强的激光进行加速,可在微秒尺度的时间长度和毫米尺度的空间距离内将纳米颗粒加速到千米每秒的速度,且内部温度几乎不升高。我们的研究为工业上沉积以及医学上操控和输运纳米颗粒提供了一种新方法。三、提出了用一个两端分别耦合一个处于不同等效温度的腔光机械系统的一维简谐链系统模型来研究低维体系中的热传导问题。在这个模型中,两端的腔光机械系统等价于一个激光调控的热库。研究发现,随着链长的增加,该系统中的热导率发散,这表明该系统中的傅立叶定律不成立。我们还发现通过调节驱动激光的功率可控制系统中热流的大小和方向。此外,通过控制简谐链中格点处势能（on-site potential）的大小还可对热流进行开关控制,这为制造热开关以及热三极管提供了新思路。最后我们发展了利用两边腔光机械系统中两个机械振子的位置交叉关联函数的差测量热流的理论。以上这些研究不仅有助于加深人们对光和微纳颗粒相互作用中力学效应的物理认识,而且展示了光力学在热力学和统计物理学中的新用途。此外,激光冷却和俘获微球的方法可以为检验基本量子理论以及探索量子物理到经典物理的过渡铺平道路,并有可能在量子技术中得以应用。
刘武新[4]（2021）在《基于超导量子比特的三体相互作用合成研究》文中研究表明量子模拟是一种求解复杂量子系统中的多体问题的有效手段,它的实现方式通常可以分为基于门电路分解的数字量子模拟和模仿真实量子系统的哈密顿量的类比量子模拟。由于容错率更高,类比量子模拟在近期更有可能实现有价值的应用。然而,类比量子模拟需要在可控量子实验系统上构造类似真实系统的哈密顿量,因此可控量子实验系统上能够实现的哈密顿量类型限制了类比量子模拟的应用范围。得益于电路的灵活性和可扩展性,基于超导电路的量子比特一直是用于量子模拟的热门平台。本论文的前半部分主要介绍构建基于超导量子比特的量子模拟平台的基础工作,包含量子比特的芯片设计及其测控系统。在多超导量子比特的芯片上,量子比特间的直接相互作用只能是来源于芯片上电路的电感或电容相互作用,这些作用方式得到的哈密顿量只包含两体的相互作用。真实量子系统中存在的三体或多体相互作用,虽然也很常见,但是在实验上却比较难合成。基于以上问题,本论文的后半部分介绍了两种在超导量子比特的平台上合成三体相互作用的实验方案。其中一种方案基于Floquet驱动。在本来两两之间存在相互作用的三量子比特的系统上,通过周期性的调制三个比特的频率,两比特间的相互作用被等效的抵消,只剩下三比特的自旋手征相互作用。实验上观察到了自旋手征作用下的标志性特征,激发态在三个比特之间依次传递。另外一种方案基于双光子诱导的量子跃迁现象。一个具有阶梯式能级结构的超导量子比特被当作光源,当它从第三个能级上跃迁到基态时,会发出一个时频纠缠的光子对,这个光子对可以同时激发两个相互之间没有耦合的量子比特。这个过程会产生作为光源的量子比特和无耦合的量子比特之间的三体相互作用,在这种相互作用的帮助下,可以一步生成三个量子比特间的Greenberger-Horne-Zeilinger（GHZ）态,实验上得到的态保真度高达95%。这两种生成三体相互作用的方案扩展了实验上能够实现的多比特相互作用的类型,有可能在量子模拟中发挥关键作用。
杨会超[5]（2021）在《基于近场动力学的起重机主梁损伤机理及识别方法研究》文中研究指明作为现代工业的重要设备之一,起重机的运行吨位及速度不断提升,显着地提高了企业的生产能力及生产效率。同时,起重机经常在重载、高使用频率的工作环境下运行,发生事故往往会造成恶劣的影响,其安全性受到越来越多的重视。主梁作为起重机机械结构的关键部件之一,结构复杂且制造工艺繁琐,在运行中长期承受重载和循环冲击载荷的作用,容易产生损伤,甚至引发安全事故。然而,现有的超声波、涡流探伤等局部无损检测方法,不能全面反映起重机械结构及主梁的健康状况,且不具有预先性,难以满足有效识别起重机主梁损伤的需要。因此,迫切需要研究起重机主梁的损伤机理,并结合损伤识别方法,对主梁的损伤进行识别。本论文针对起重机主梁损伤机理复杂,以及现有主梁损伤识别方法存在的不足,通过近场动力学理论建立起重机主梁模型,研究起重机主梁以弹塑性变形、裂纹萌生和扩展为形式的损伤机理,以及在损伤演化过程中出现的应变、应力波等工程可测信号的产生机理与传播特性。并在此基础上,结合信号分析与处理方法,对损伤进行识别,为起重机主梁的结构安全性评估提供依据。论文主要工作如下:（1）对近场动力学的理论及三种数值模型的发展进行对比分析,分别从本构模型、数值计算方法、耦合方法等方面评述了近场动力学理论的研究现状;详细讨论了近场动力学理论在损伤与破坏和弹性波传播方面的应用研究。通过对损伤识别理论与近场动力学理论的系统综述,突出其在损伤识别方面应用的优势。（2）通过构建弹塑性本构关系,提出适用于研究金属材料弹塑性变形的改进近场动力学微极模型,分析金属材料的弹塑性变形及损伤演化;并提出异种材料交界面的近场动力学微极模型,研究焊接结构的弹塑性变形及损伤演化。针对近场动力学微极模型可变泊松比的特点,结合弹塑性力学理论,通过物质点位移计算应变数值,并采用米塞斯屈服理论判断弹塑性变形状态,针对物质点的应变数值采用不同的本构方程来数值模拟金属材料的弹塑性变形,以及损伤演化;同时,通过交界面的等截面复合梁模型,将不同材质的复合键组成“微极梁”,建立异种材料交界面近场动力学微极模型,分析异种材料交界面的弹塑性变形及损伤演化。（3）根据疲劳理论及断裂力学,在近场动力学普通态基模型的基础上提出了基于虚拟裂纹闭合法的近场动力学疲劳模型。在疲劳裂纹萌生阶段,根据疲劳理论的局部应变法,结合Manson-Coffin公式及疲劳元模型,通过分析初始核心键在循环载荷下的循环伸长率提出了疲劳核心键的剩余寿命公式,得到主梁裂纹萌生阶段的疲劳寿命及损伤位置。在疲劳裂纹扩展阶段,根据疲劳裂纹扩展过程中物质点的键平均伸长率,提出哑点模型定量描述疲劳裂纹扩展路径。针对单裂纹或对称裂纹的简单疲劳损伤形式,提出近场动力学全域虚拟裂纹闭合法,分析疲劳裂纹扩展过程中结构体的应变能释放率及应力强度因子;针对复杂/多疲劳裂纹的损伤形式,提出近场动力学局域虚拟裂纹闭合法来计算裂尖虚拟裂纹闭合区域键的闭合功,从而得到损伤过程中应变能释放率及应力强度因子的变化情况。并针对复合型疲劳裂纹,将应变能释放率与最大周向应力理论相结合,提出疲劳裂纹模式分解方法。（4）采用所提出的近场动力学方法,分析起重机主梁的损伤机理。针对起重机主梁的弹塑性变形及损伤,采用改进后的近场动力学微极模型,分析主梁模型在损伤过程中的应变分布、裂纹长度以及承载力,并模拟含止裂孔工艺的主梁损伤演化,发现存在的初始裂纹容易导致主梁的损伤;针对起重机主梁的焊接结构,采用提出的异种材料交界面微极模型,数值计算主梁焊接结构的损伤演化,分析不同缺陷对焊缝的影响,得到了焊接结构的损伤机理;针对起重机主梁的疲劳损伤,采用基于虚拟裂纹闭合法的近场动力学疲劳模型,分析主梁模型的疲劳裂纹萌生位置及寿命,分析了不同循环载荷最大值、不同应力比下主梁模型的疲劳裂纹扩展长度与寿命的关系,得到起重机主梁的疲劳损伤机理。（5）以起重机主梁在工作中承受冲击载荷时产生的应变信号为研究对象,提出一种基于近场动力学普通态基模型的主梁应变模态损伤识别方法。根据近场动力学普通态基模型,建立了起重机主梁的三维模型,模拟主梁在工作冲击载荷下的应变信号,并结合机械振动理论,得到主梁模型的应变模态;计算应变模态得到主梁上均布节点的差分曲线,并通过构建损伤位置敏感系数,实现损伤位置的识别;同时,利用损伤位置局部的应变模态差分数据建立ARMA模型,通过模型的预测功能得到主梁损伤节点在未损伤情况下的应变差分数据,从而通过构建的损伤程度系数来定量识别主梁结构的损伤程度。最后,通过起重机主梁模型的应变模态测试实验,对所提出的主梁损伤识别方法进行验证。
李绍限[6]（2020）在《基于石墨烯的可调控太赫兹超材料的研究》文中提出人工电磁材料（以下简称为超材料）可实现对电磁波的振幅、相位、偏振等属性的有效操控。性能主动可调的太赫兹超材料,将为太赫兹波的实际应用提供巨大支持。二维材料石墨烯具有优异的光电性能,其电导率可由光泵浦、电学掺杂和化学掺杂来调节。本论文研究了超材料和石墨烯相结合的太赫兹波主动调控器件,以及二者的相互作用机理。主要研究内容包括:（1）搭建基于LiNbO3晶体的太赫兹强场时域光谱系统,获得峰值电场强度大于100 k V/cm的太赫兹脉冲输出。该系统同时具备800 nm或者400 nm光泵浦,强弱太赫兹脉冲探测的功能,为实现石墨烯的强太赫兹电场调制和光泵浦调制提供了实验基础。（2）强太赫兹电场调制的模式谐振强度与模式间耦合:实验上实现了强太赫兹电场引起单层石墨烯电导率的降低;基于此,设计了由强相互耦合作用的LC谐振子和电偶极子构成的超材料,并将石墨烯覆盖其上,实验实现了透过率的太赫兹电场调制,调制深度为21.7%。进一步通过电磁仿真和耦合模方程计算揭示了强太赫兹电场调制谐振模式强度和模式耦合的机理。（3）光泵浦调制的PT对称超材料:基于光泵浦对石墨烯电导率的调制,设计了具有PT对称性的石墨烯/金属微结构复合太赫兹超材料,在电磁仿真和理论计算上研究了透射光偏振空间中PT对称的存在条件、相变过程和奇异点。奇异点附近左旋圆偏光到左旋圆偏光的透射相位的180°剧烈变化使该超材料在气体传感上有重要应用前景。（4）栅极电压调制下的石墨烯/超材料复合结构太赫兹反射式吸收体:将石墨烯与断“工”字金属结构相结合,实验获得了0.7～1.6 THz的宽带太赫兹吸收以及0.85 THz和1.52 THz处的双频带太赫兹吸收,系统研究了石墨烯电导率变化对吸收的调制行为以及石墨烯在金属结构附近的分布方式对器件响应的影响。
高鑫[7]（2020）在《高中物理竞赛中解决问题的思维方法研究》文中进行了进一步梳理培养学生的科学思维以及解决问题能力是当今教育界的一个热点话题,全国中学生物理竞赛在不断向外输送高端物理人才的同时,也对参赛学生的思维和能力的培养起着重要的作用。那么竞赛教学如何进行才能对学生的科学思维以及解决问题能力产生积极作用?思维品质影响问题解决的效果,而思维的培养可以通过教给思维方法的方式来实现。因此,我们便以思维方法为切入点,以决赛试题为研究对象,对其思维方法的考查情况进行统计研究,进而寻求对决赛教学所能够提供的指导。具体而言,我们首先对问题解决、思维方法的研究现状进行文献综述,在明确了问题、思维方法等有关概念和需要统计的思维方法后,便以决赛试题的参考答案为分析对象,统计了第1-36届决赛试题中普通试题和原始物理问题的必要思维方法,同时对思维方法解决问题进行了实例分析。分析数据得到微观统计结果:试题的基本特征;从不同角度对思维方法考查的数量特征、分布特征所进行的分析总结,总结项包括高频率思维方法、模块分布、知识点分布及与思维方法的结合方式等;对原始物理问题思维方法的特殊之处进行的分析总结以及对教学的启示;思维的考查特征、相关分析与结论。结合统计结果与理论分析,得到对竞赛教学的宏观指导:（1）对教学内容的思维方法分析方面:对决赛试题的特征的分析,让学生对在解决决赛问题前产生整体认知,而对决赛试题思维方法特征的分析,构成了教师对竞赛教学内容的思维方法分析所提供的依据;证实了所统计的思维方法能够培养学生的思维以及改进其学习方法。（2）培养科学思维方面:教给学生思维方法能够有效培养其科学思维;深化思维方法的内涵使得学生思维的深度和广度得到进一步提升;证实了决赛试题本身能够作为培养学生科学思维的良好素材,尤其是近些年的决赛试题。（3）提高问题解决能力方面:教学过程中呈现解决问题的思维方法,且优先呈现高频率、核心的思维方法;引导“寻找解决”使得呈现“一题多解”。
黄诗渊[8]（2020）在《掺砾黏土断裂破坏机制及断裂判定准则研究》文中提出堆石坝防渗心墙常用掺砾黏土填筑,由于掺砾黏土与坝壳堆石料变形模量存在差异,使得心墙容易因多种原因出现裂缝。倘若心墙裂缝发生扩展,则必然威胁大坝安全,因此,心墙裂缝已成为高心墙堆石坝建设中亟待解决的关键问题之一。心墙及心墙裂缝的应力状态往往比较复杂,揭示心墙掺砾黏土在不同应力状态下的断裂破坏机制、提出相应的断裂判定准则,对解决心墙裂缝问题至关重要。鉴于此,本文通过试验测试和理论分析,建议了适用于掺砾黏土的I型、II型断裂韧度测试方法,提出了评价掺砾黏土抗裂性能的指标,查明了不同应力状态下掺砾黏土的断裂性状,建立了掺砾黏土的断裂判定准则,揭示了掺砾黏土的断裂破坏机制。论文的主要工作及研究成果如下:（1）提出了改进的土体I型断裂试验方法,获取了掺砾黏土I型断裂性状,查明了影响土体断裂韧度和抗拉强度相关性的关键因素,估算了掺砾黏土的微破裂区尺寸。针对土体I型断裂试验中常用试样结构存在易受干扰且有效断裂区域过小的缺陷,引入直裂缝半圆弯曲NSCB试样,建立了压实土体NSCB试样的制备方法和试验加载方法,提出了压实土体NSCB试样合理的缺口长度和厚度。查明了掺砾黏土I型断裂韧度的影响因素,获取了I型断裂韧度与抗拉强度的相关关系,揭示了不同压实土体断裂韧度和抗拉强度的线性比例系数存在差异性的原因。建立了直接压实土体的断裂韧度和抗拉强度经验关系式,估算了掺砾黏土的微破裂区尺寸。（2）研制了土体II型断裂测试仪器,提出了掺砾黏土发生II型断裂的试验条件,查明了掺砾黏土II型断裂性状,分析了不同材料的II型断裂韧度测试结果存在差异的原因,建议了掺砾黏土的II型断裂评价指标。根据Melin剪切断裂判定准则,理论分析了II型断裂发生的加载条件,研制了土体II型断裂测试仪器,建立了掺砾黏土立方体断裂试样的制备方法以及裂缝预制方法,通过试验尝试和验证,查明了掺砾黏土发生II型剪切断裂的加载条件和试样条件,指出了Melin剪切断裂判定准则的缺陷。建议了掺砾黏土II型断裂韧度测试的建议试样尺寸,测试了掺砾黏土II型断裂韧度KIIC,揭示了掺砾量对KIIC的影响机制。对剪切盒断裂试验方法进行了理论分析,针对加载过程中存在受力状态和理论受力状态不吻合的问题,建立了考虑试样实际受力状态的II型应力强度因子公式。对周群力经验剪切断裂准则进行了理论解释,探讨了不同材料在不同测试方法下得到差异性KIIC的原因,采用统一图解法揭示了不同试验方法得到的KIIC具体含义。（3）验证了广义最大周向应力GMTS准则在描述土体拉剪断裂行为中的适用性,查明了试样结构引起的差异性复合包络线的原因,揭示了掺砾黏土的拉剪-张拉断裂机制。引入斜裂缝半圆弯曲（CNSCB）试样,开展了掺砾黏土I-II复合型断裂试验,建立了掺砾黏土的经验断裂准则,指出了土体经验断裂准则和经典理论准则的不足。引入了GMTS准则,结合掺砾黏土微破裂区尺寸（临界尺寸）,验证了其在掺砾黏土断裂行为预测中的合理性,查明了裂缝倾角、相对临界尺寸对裂缝尖端应力场、张拉起裂角的影响规律,解释了不同复合型断裂试样产生差异性结果的根本原因,揭示了拉剪作用下掺砾黏土的张拉断裂机制,建议了拉剪作用下掺砾黏土开裂的评价指标和评价方法。（4）查明了单向受压作用下含中心裂缝掺砾黏土的断裂性状,建立了闭合裂缝和非闭合裂缝的压剪-张拉断裂准则,揭示了掺砾黏土的压剪-张拉断裂破坏机制。开展了中心裂缝掺砾黏土单轴压缩试验,查明了掺砾黏土非闭合裂缝试样和闭合裂缝试样的压剪断裂性状,分析了目前传统理论无法描述压剪作用下裂缝起裂行为的原因。针对非闭合裂缝,引入相对钝化系数和相对临界尺寸,建立了考虑裂缝几何特性和T应力的非闭合裂缝压剪-张拉起裂准则,揭示了相对钝化系数、相对临界尺寸、应力状态对非闭合裂缝张拉起裂角、起裂应力的影响机制;通过与不同类岩石材料进行对比验证,验证了准则的合理性,且建议了准则的适用范围。针对闭合裂缝,考虑T应力的具体存在形式,建立了考虑T应力全分量的压剪-张拉断裂准则,查明了相对临界尺寸、应力状态、T应力分量对闭合裂缝压剪张拉起裂的影响机制,验证了其在掺砾黏土中的合理性,揭示了掺砾黏土闭合裂缝的张拉起裂机制,分析了目前临界尺寸计算方法中存在的不足。（5）分析了目前剪切断裂判定准则中的缺陷,综合张拉断裂和剪切断裂模式,建立了闭合裂缝和非闭合裂缝的压剪-剪切起裂判定准则,揭示了掺砾黏土压剪-剪切断裂机制。通过分析了断裂韧度与强度参数之间的内在联系,指出了Melin剪切断裂判定准则中开裂阈值无法考虑正应力的缺陷。采用应力型判据,综合张拉起裂条件和剪切起裂条件,建立了压剪裂缝的剪切起裂判定方法。查明了裂缝几何特性、应力状态、材料属性对断裂破坏模式的影响机制,揭示了掺砾黏土发生剪切断裂的内在机制,提出了掺砾黏土心墙裂缝的分析方法。
张绍骞[9]（2020）在《内源荷载作用下非均质地基土体响应解析研究》文中提出荷载作用下地基土体的力学响应问题,在土木工程学科领域中一直有着十分重要的理论和实际研究价值。地基土体是在漫长的地质历史中形成的,往往表现出剪切模量随深度变化的非均质性。以往的研究中一般将地基假定为弹性均质地基或分为多层地基,且大多仅针对荷载作用于地基表面的情况。而对地基土体性质随深度连续变化的非均质性研究相对较少。且事实上,基础和桩都有一定的埋深,其传递到土体的荷载不是作用于地基表面,而是在地基内部。因此,对内源荷载作用下非均质地基土体响应进行研究是十分必要,且在理论和工程实际中有重要研究意义的。本文基于弹性理论,采用解析方法研究了多种形式内源荷载作用下广义Gibson地基土体响应问题,结合算例将不同因素变化对土体位移的影响进行了较为深入的讨论分析。主要的研究成果如下:1.针对点源荷载作用于广义Gibson地基内部的土体响应问题。采用解析方法,利用Hankel变换及其逆变换对轴对称问题的边界条件进行求解,经化简得到内源点荷载作用下的土体竖向位移解析解。结合算例详细讨论了土体非均质性和点源荷载作用位置深度的变化对地基表面及土体内部各位置点竖向位移的影响。2.针对沿深度竖向分布内源线荷载作用下的土体响应问题。利用第二章部分推导结果,结合轴对称问题中埋置线源荷载对应的边界条件,经计算化简和积分变换得到了广义Gibson地基内部在沿深度竖向均匀分布、增大分布和减小分布三种不同形式线源荷载作用下土体竖向位移的积分解。通过重积分计算方法和具体算例,对土体非均质性、荷载分布深度、荷载沿深度分布形式等因素变化对土体竖向位移的影响作用。3.在本文对广义Gibson地基内部作用点源荷载和沿深度分布线源荷载的解析工作基础上,分别进一步得到了内源环形荷载以及沿深度竖向分布内源柱面荷载作用下的土体竖向位移积分形式解,并结合算例,分别对不同形式荷载作用下非均质地基土体响应问题进行了讨论。4.在每章中分别建立了对应形式内源荷载的有限元模型,将有限元计算结果与相同参数求解得到的解析结果进行对比,对本文计算方法和推导工作加以验证。
张景辉[10]（2020）在《弹性矩形板动静力问题解析求解》文中进行了进一步梳理弹性矩形板作为一种重要的结构构件,在土木工程、航空航天工程、海洋工程及机械工程等领域均有着广泛的应用,其相关动静力问题的求解一直是学术界和工程界的研究重点,但是由于数学上的困难,对此类问题进行理性解析求解非常困难。本文的工作是分别利用有限傅里叶积分变换解法及广义有限积分变换解法对复杂边界条件下矩形板（Kirchhoff薄板、Reissner中厚板）的力学问题进行解析求解。首先,对于两邻边自由另两边固支或简支边界条件下Kirchhoff薄板弯曲问题,选取半正弦级数为积分核,通过对控制方程进行二维有限半正弦积分变换,得到薄板位移函数在变换域内的表达式（含有物理意义明显的待定的傅里叶变换系数）,然后通过使逆变换表达式满足相应的边界条件,将原问题（高阶偏微分方程边值问题）转化成求解线性代数方程组的问题,进而可以取得该问题的解析解。针对多种点支撑边界条件下Kirchhoff薄板的弯曲问题,通过引入广义简支边概念,将有限傅里叶积分变换解法与叠加原理相结合,对薄板控制方程及广义简支边进行有限积分变换,得到问题的通解表达式（含有物理意义明显的待定傅里叶变换系数）。对于特定边界条件下的薄板问题,根据边界条件取通解中的若干项叠加成问题的解,通过满足边界条件得到一系列线性代数方程组来确定其中的待定傅里叶系数,进而得到问题的解析解。同时,由于在求解过程中利用了和函数,改善了此解法收敛性差的缺点。最后,利用该解法获得多种经典边界条件下各向异性薄板自由振动问题的解析解。针对更加符合工程实际的弹性约束边界条件下Reissner中厚板的弯曲问题,采用二维有限正弦积分变换解法,通过对控制方程（高阶偏微分方程组）进行有限傅里叶积分变换,得到含待定系数的位移表达式,然后通过满足边界条件来确定待定系数,进而得到该问题的解析解。此外,通过改变弹簧系数可以模拟经典边界条件中的固支边和简支边,因此还求得多种固支简支组合边界条件下中厚板弯曲问题的解析解。最后,通过选取满足边界条件的梁振型函数为积分核,构造出广义有限积分变换对,利用积分变换原理求得经典边界条件下各向异性薄板弯曲及自由振动问题的解析解。该解法脱离了以正余弦级数为积分核的窠臼,除了不需要预先选取位移函数的优点外,可以将薄板问题直接转化成易于求解的线性代数方程组,使得问题的求解难度大大降低,所得解析解精度高且收敛迅速。
二、力学中的等效变换（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、力学中的等效变换（论文提纲范文）
（1）基于固端弯矩相等原则的等效荷载法（论文提纲范文）
| 1 静定结构中的荷载等效变换 |
| 2 单跨超静定梁的荷载等效变换 |
| 3 单跨超静定梁在任意集中荷载下的等效变换 |
| 4 算例分析 |
| 5 结论 |
（2）冲击荷载作用下钢化夹层玻璃的力学响应及断裂机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 钢化夹层玻璃的研究进展 |
| 1.2.1 钢化夹层玻璃概述 |
| 1.2.2 钢化夹层玻璃发展趋势 |
| 1.3 夹层玻璃的冲击力学响应研究现状 |
| 1.3.1 夹层玻璃内冲击应力波研究现状 |
| 1.3.2 夹层玻璃冲击动力学响应研究现状 |
| 1.4 夹层玻璃的冲击断裂机理研究现状 |
| 1.5 本文研究内容及创新点 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 创新点 |
| 第二章 钢化夹层玻璃球压冲击试验 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方案及试验设备 |
| 2.3 试验结果分析 |
| 2.3.1 钢化夹层玻璃裂纹形态及冲击断裂过程 |
| 2.3.2 钢化夹层玻璃潜在破坏区域 |
| 2.3.3 冲击荷载与冲击高度关系 |
| 2.4 不同断裂模式的应力强度因子及断裂准则 |
| 2.4.1 三种断裂模式 |
| 2.4.2 不同裂纹系统应力强度因子 |
| 2.4.3 脆性材料三种断裂准则 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 钢化夹层玻璃内应力波传播规律及破坏机理 |
| 3.1 钢化夹层玻璃内应力波透射、反射模型 |
| 3.1.1 波动方程的建立 |
| 3.1.2 波动方程的特征线解答 |
| 3.1.3 考虑应力波衰减的透射、反射模型 |
| 3.2 冲击荷载下钢化夹层玻璃中应力波传播规律 |
| 3.3 钢化夹层玻璃的破坏机理分析 |
| 3.4 影响因素分析 |
| 3.4.1 波阻抗对潜在破坏区域处反射波值的影响 |
| 3.4.2 厚度对潜在破坏区域处反射波值的影响 |
| 3.5 不等厚设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 钢化夹层玻璃的动力学响应规律及破坏机理 |
| 4.1 钢化夹层玻璃的变形及受力特性理论分析 |
| 4.1.1 钢化夹层玻璃在冲击荷载下的运动方程及边界条件 |
| 4.1.2 运动方程的求解 |
| 4.2 冲击荷载下钢化夹层玻璃的动力学响应分析 |
| 4.2.1 变形分析 |
| 4.2.2 应力分析 |
| 4.3 钢化夹层玻璃的破坏机理分析 |
| 4.4 影响因素分析 |
| 4.4.1 玻璃类型的影响 |
| 4.4.2 荷载类型的影响 |
| 4.4.3 厚度的影响 |
| 4.4.4 等效方法的影响 |
| 4.5 不等厚设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 钢化夹层玻璃的裂纹扩展规律及破坏机理 |
| 5.1 钢化夹层玻璃的裂纹扩展模型 |
| 5.1.1 环形微裂纹产生模型 |
| 5.1.2 辐射状裂纹扩展模型 |
| 5.1.3 环形裂纹扩展模型 |
| 5.2 冲击荷载下钢化夹层玻璃的裂纹扩展力学机理分析 |
| 5.2.1 建立钢化玻璃中内应力分布函数 |
| 5.2.2 考虑内应力分布的钢化夹层玻璃裂纹扩展临界条件 |
| 5.2.3 冲击荷载下不同钢化度钢化夹层玻璃的裂纹扩展机理 |
| 5.3 表面损伤对钢化夹层玻璃抗冲击性能的影响 |
| 5.3.1 表面损伤对断裂强度的影响 |
| 5.3.2 表面损伤对断裂强度分散性的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间取得的科研成果 |
| 作者简介 |
（3）基于光力学的微纳颗粒操控以及热传导物理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 第二章 光与电介质物体相互作用中力学效应的计算 |
| 2.1 计算光对电介质物体力学效应的麦克斯韦应力张量方法 |
| 2.2 光与微纳颗粒相互作用中的力学效应的计算 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 腔光力学研究简介 |
| 3.1 光—机械振子系统的动力学及其应用 |
| 3.2 微纳颗粒的光学悬浮原理及其应用 |
| 3.3 腔冷却悬浮纳米颗粒 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 微米颗粒的自由空间光学冷却和操控研究简介 |
| 4.1 腔冷却微米颗粒的困难 |
| 4.2 微纳颗粒的主动光反馈冷却方法 |
| 4.3 微米颗粒的多普勒冷却 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 光力学在热力学和统计物理学中的应用 |
| 5.1 低维晶格体系热传导理论研究简介 |
| 5.2 光力学在热力学和统计物理学中的应用 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 中性以及带电微球的偏振梯度冷却和俘获研究 |
| 6.1 相向传播的不同偏振方向的光波实现微球的偏振梯度冷却 |
| 6.2 内部温度对大微球冷却的影响 |
| 6.3 残留空气分子产生的随机力 |
| 6.4 光子散粒噪声产生的随机力 |
| 6.5 冷却温度 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 加速光晶格线性加速纳米颗粒研究 |
| 7.1 纳米颗粒在运动光晶格中受的光力 |
| 7.2 纳米颗粒被光晶格俘获并稳定加速的条件 |
| 7.3 光学吸收对纳米颗粒加速的影响 |
| 7.4 纳米颗粒加速的数值研究 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 两端耦合腔光机械系统的简谐链上的热传导研究 |
| 8.1 两端耦合腔光学机械系统的一维简谐链理论模型 |
| 8.2 简谐链中的局部热流 |
| 8.3 通过左右机械振子位移互相关函数的差来测量简谐链中的热流 |
| 8.4 本章小结 |
| 第九章 总结与展望 |
| 附录Ⅰ. 矢量球谐函数的表达式 |
| Ⅰ.1 矢量球谐函数M_(emn),M_(omn),N_(emn)和N_(omn)的表达式 |
| Ⅰ.2 电磁多极矩模式N_(±α1n)~((1,3))和M_(±α1n)~((1,3))的表达式 |
| 附录Ⅱ. 四维力密度 |
| 附录Ⅲ. 米氏散射中的各个系数 |
| 附录Ⅳ 量子的局部热流公式 |
| 附录Ⅴ 经典以及量子简谐链中热力学极限下的热流J_∞ |
| Ⅴ.1 等效传播效率ρ_(eff)(ω) |
| Ω_H或者ω<Ω_L'>Ⅴ.1.1 ω>Ω_H或者ω<Ω_L |
| Ⅴ.1.3 对定理1的证明 |
| Ⅴ.2 经典以及量子简谐链中热力学极限下的热流J_∞ |
| Ⅴ.2.1 经典简谐链 |
| Ⅴ.2.2 量子简谐链 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（4）基于超导量子比特的三体相互作用合成研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 量子计算 |
| 1.2 量子模拟 |
| 1.3 量子比特 |
| 1.4 超导量子比特 |
| 1.4.1 约瑟夫森结 |
| 1.4.2 LC并联谐振电路 |
| 1.4.3 超导量子比特的电路 |
| 1.5 论文内容概览 |
| 2 超导量子比特的芯片设计 |
| 2.1 芯片设计基础 |
| 2.1.1 衬底与层叠结构 |
| 2.1.2 微波传输线 |
| 2.1.3 传输线谐振腔 |
| 2.2 量子比特的电路参数和非线性 |
| 2.3 量子比特的控制 |
| 2.3.1 量子比特的状态控制 |
| 2.3.2 量子比特的频率控制 |
| 2.4 量子比特的读取 |
| 2.4.1 色散读取 |
| 2.4.2 谐振腔和传输线的耦合 |
| 2.5 量子比特之间的相互作用 |
| 2.5.1 电容耦合与电感耦合 |
| 2.5.2 可调耦合 |
| 2.6 量子芯片的版图设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 超导量子比特的测控平台 |
| 3.1 低温系统 |
| 3.1.1 稀释制冷机 |
| 3.1.2 线路滤波 |
| 3.1.3 样品封装 |
| 3.2 测控设备 |
| 3.2.1 DAC和ADC |
| 3.2.2 IQ混频 |
| 3.2.3 波形响应矫正 |
| 3.2.4 IQ混频器矫正 |
| 3.2.5 同步操控 |
| 3.3 软件系统 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 手征三体相互作用的合成 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 量子芯片参数 |
| 4.3 调制等效耦合强度 |
| 4.4 三比特自旋手征相互作用 |
| 4.4.1 理论 |
| 4.4.2 实验 |
| 4.4.3 讨论 |
| 4.5 总结 |
| 5 关联光子对同步激发无耦合原子对 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 实验原理 |
| 5.3 实验基础 |
| 5.3.1 量子芯片参数 |
| 5.3.2 量子态层析 |
| 5.3.3 RB标定门保真度 |
| 5.4 实验结果 |
| 5.4.1 同步激发两个原子并生成GHZ态 |
| 5.4.2 连续测量抑制同步激发过程 |
| 5.5 总结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（5）基于近场动力学的起重机主梁损伤机理及识别方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 近场动力学理论的国内外研究现状 |
| 1.2.1 近场动力学理论的发展与特点 |
| 1.2.2 近场动力学理论的研究现状 |
| 1.2.3 近场动力学理论的应用研究 |
| 1.3 结构损伤识别的国内外研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 近场动力学理论及其数值算法 |
| 2.1 近场动力学键基模型 |
| 2.1.1 基本概念 |
| 2.1.2 PMB本构模型 |
| 2.1.3 损伤及断裂描述 |
| 2.2 近场动力学态基模型 |
| 2.2.1 态的定义及运动控制方程 |
| 2.2.2 普通态基模型的建模方法 |
| 2.2.3 线弹性及弹塑性本构模型 |
| 2.2.4 近场动力学非普通态基模型 |
| 2.3 近场动力学的数值计算方法 |
| 2.3.1 物质的离散与积分 |
| 2.3.2 边界条件及载荷的施加 |
| 2.3.3 显式积分法及数值收敛算法 |
| 2.3.4 算法流程图 |
| 2.4 近场动力学三种模型的对比分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 改进的近场动力学微极模型及其弹塑性分析 |
| 3.1 近场动力学微极模型及其改进模型 |
| 3.1.1 近场动力学微极模型 |
| 3.1.2 改进的近场动力学微极模型及其弹塑性分析 |
| 3.1.3 数值计算方法 |
| 3.2 金属块损伤演化数值计算及实验分析 |
| 3.3 异种材料交界面的近场动力学微极模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于虚拟裂纹闭合法的近场动力学疲劳模型 |
| 4.1 疲劳损伤过程 |
| 4.2 基于Manson-Coffin公式的近场动力学疲劳萌生模型 |
| 4.3 哑点模型及其疲劳裂纹扩展路径预测 |
| 4.4 基于虚拟裂纹闭合法的近场动力学疲劳模型 |
| 4.4.1 近场动力学全域虚拟裂纹闭合法及疲劳裂纹扩展分析 |
| 4.4.2 近场动力学局域虚拟裂纹闭合法及疲劳裂纹扩展分析 |
| 4.5 近场动力学疲劳模型的计算流程 |
| 4.6 CT试样的疲劳损伤数值计算及实验分析 |
| 4.6.1 CT试样疲劳损伤数值分析及试验 |
| 4.6.2 多孔板疲劳损伤数值分析及疲劳试验 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 基于近场动力学的起重机主梁损伤机理分析 |
| 5.1 起重机主梁弹塑性变形及损伤演化 |
| 5.1.1 起重机主梁模型的弹塑性变形 |
| 5.1.2 起重机主梁模型的损伤演化 |
| 5.2 含焊接结构起重机主梁模型的变形及损伤演化 |
| 5.3 起重机主梁的疲劳损伤机理及疲劳试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于近场动力学应变模态的起重机主梁损伤识别研究 |
| 6.1 基于近场动力学模型的应变模态分析 |
| 6.1.1 应变模态 |
| 6.1.2 基于近场动力学的应变模态分析 |
| 6.2 损伤位置识别 |
| 6.2.1 应变模态差分曲线 |
| 6.2.2 损伤位置识别 |
| 6.3 损伤程度识别 |
| 6.3.1 应变模态差分值预测 |
| 6.3.2 损伤程度识别 |
| 6.4 主梁模型应变模态实验及损伤识别 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
（6）基于石墨烯的可调控太赫兹超材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 太赫兹技术 |
| 1.1.1 太赫兹波电磁性质 |
| 1.1.2 太赫兹波的应用 |
| 1.1.3 太赫兹波的产生 |
| 1.1.4 太赫兹波的探测 |
| 1.2 人工电磁材料(超材料) |
| 1.2.1 超材料的概念 |
| 1.2.2 超材料的发展方向 |
| 1.2.3 基于石墨烯的主动式超材料的研究现状 |
| 1.3 本论文的主要研究工作 |
| 第2章 石墨烯的制备表征及光电性质 |
| 2.1 石墨烯的发现、种类和能带结构 |
| 2.2 石墨烯的制备 |
| 2.3 石墨烯层数的鉴定 |
| 2.4 石墨烯的转移和刻蚀 |
| 2.5 石墨烯的载流子浓度、迁移率和费米能级 |
| 2.6 石墨烯的光学性质 |
| 2.7 石墨烯光电调制 |
| 2.7.1 栅极电压调制 |
| 2.7.2 光泵浦调制 |
| 2.7.3 太赫兹泵浦调制 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 实验测量系统的设计与搭建 |
| 3.1 基于LiNbO_3晶体的强太赫兹电场时域光谱系统 |
| 3.1.1 波前倾斜技术与太赫兹波的产生 |
| 3.1.2 系统设计与搭建 |
| 3.1.3 系统的性能表征 |
| 3.2 透反射可切换的太赫兹时域光谱系统 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 强太赫兹电场调制下的模式谐振强度与耦合 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 石墨烯调节的三开口谐振环间的模式谐振强度和耦合 |
| 4.2.1 样品设计、加工 |
| 4.2.2 实验测量与结果 |
| 4.2.3 CST仿真分析 |
| 4.2.4 谐振子耦合模型分析 |
| 4.3 石墨烯调节的竖条和开口谐振环的谐振强度与模式耦合 |
| 4.3.1 样品设计与制备 |
| 4.3.2 实验测量结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于石墨烯和超材料的光控非厄米系统及其传感特性 |
| 5.1 PT对称及其光学实现 |
| 5.1.1 PT对称和奇异点(exceptional point,EP) |
| 5.1.2 PT对称的非厄米光学系统 |
| 5.1.3 PT对称的人工超材料 |
| 5.2 样品设计和理论模型分析 |
| 5.3 仿真结果和模型拟合 |
| 5.3.1 线偏振透过率 |
| 5.3.2 本征值和本征态 |
| 5.4 潜在的传感应用 |
| 5.4.1 EP附近tlr相位变化 |
| 5.4.2 EP的传感方案 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于石墨烯和超材料的电控太赫兹吸波体 |
| 6.1 石墨烯的太赫兹透射调制 |
| 6.1.1 电极和导电凝胶的制备 |
| 6.1.2 石英、离子凝胶的介电常数表征 |
| 6.1.3 石英上单层石墨烯电导率表征 |
| 6.1.4 离子凝胶与石墨烯的太赫兹透射电调制 |
| 6.2 石墨烯和超材料的反射式太赫兹可调吸波体 |
| 6.2.1 Salisbury screen式石墨烯可调太赫兹吸收体 |
| 6.2.2 超材料石墨烯复合结构太赫兹宽带吸收体 |
| 6.2.3 超材料石墨烯复合结构太赫兹双带吸收体 |
| 6.2.4 石墨烯分布方式对样品响应的影响 |
| 6.2.5 基于条状石墨烯的调制 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 发表论文及参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）高中物理竞赛中解决问题的思维方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 国际物理奥林匹克 |
| 1.1.2 中国物理奥林匹克 |
| 1.1.3 物理竞赛的一般价值 |
| 1.1.4 对决赛还需进一步研究 |
| 1.2 研究的问题 |
| 1.3 研究的方法 |
| 1.4 研究的路线 |
| 1.5 研究的意义 |
| 1.5.1 理论意义 |
| 1.5.2 实践意义 |
| 1.6 有关的研究现状 |
| 1.6.1 国内外对问题解决的研究 |
| 1.6.2 国内对思维方法的研究 |
| 2 研究的理论基础 |
| 2.1 思维影响问题的解决用思维方法培养思维 |
| 2.2 需要统计的物理思维方法 |
| 2.3 物理问题 |
| 2.3.1 两类问题 |
| 2.3.2 问题的结构与解决 |
| 3 决赛试题中解决问题的思维方法统计与实例分析 |
| 3.1 第30-36届决赛试题中的思维方法的统计与实例分析 |
| 3.2 第21-30届决赛试题中的思维方法的统计与实例分析 |
| 3.3 第11-20届决赛试题中的思维方法的统计与实例分析 |
| 3.4 第1-10届决赛试题中的思维方法的统计与实例分析 |
| 4 决赛中试题与思维方法分析 |
| 4.1 试题的特性 |
| 4.1.1 题量的特征 |
| 4.1.2 阅读量的特征 |
| 4.1.3 计算量的特征 |
| 4.1.4 模块分布的特征 |
| 4.1.5 原始问题的数量特征与分布特征 |
| 4.2 思维方法的特征 |
| 4.2.1 思维方法的数量特征 |
| 4.2.2 全部思维方法的特征 |
| 4.2.3 力学试题中思维方法的分布情况 |
| 4.2.4 热学试题中思维方法的分布情况 |
| 4.2.5 电磁学试题中思维方法的分布情况 |
| 4.2.6 光学试题中思维方法的分布情况 |
| 4.2.7 近代物理试题中思维方法的分布情况 |
| 4.3 原始物理问题思维方法的不同之处 |
| 4.4 思维的考查特征 |
| 4.5 典型题目 |
| 4.6 研究对竞赛教学的指导 |
| 4.6.1 为竞赛教学内容的思维方法分析提供依据 |
| 4.6.2 用思维方法培养科学思维 |
| 4.6.3 渗透思维方法有助于提高解决问题能力 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 本文的工作与结论 |
| 5.2 本文的不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）掺砾黏土断裂破坏机制及断裂判定准则研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号、缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 土体抗拉力学特性 |
| 1.2.2 断裂力学中裂缝类型和断裂模式的分类 |
| 1.2.3 土体I型断裂研究 |
| 1.2.4 土体II型断裂研究 |
| 1.2.5 土体拉剪断裂研究 |
| 1.2.6 土体压剪断裂研究 |
| 1.2.7 有待进一步研究的问题 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 本文主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 掺砾黏土I型断裂试验研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 改进的压实土体I型断裂试验方法 |
| 2.2.1 试样原理 |
| 2.2.2 试样土料 |
| 2.2.3 试样制备方法 |
| 2.2.4 试样加载方法 |
| 2.2.5 试样建议尺寸研究 |
| 2.3 掺砾黏土I型断裂韧度K_(IC) |
| 2.3.1 含水率和干密度对K_(IC)的影响 |
| 2.3.2 掺砾对K_(IC)的影响 |
| 2.4 掺砾黏土抗拉强度σ_t |
| 2.4.1 试验方法及试验方案 |
| 2.4.2 干密度和含水率对σ_t的影响 |
| 2.4.3 掺砾对σ_t的影响 |
| 2.5 掺砾黏土K_(IC)与σ_t的相关性研究 |
| 2.5.1 本文土料K_(IC)与σ_t的相关性 |
| 2.5.2 不同压实黏土K_(IC)与σ_t相关性讨论 |
| 2.6 裂缝尖端微破裂区尺寸(临界尺寸) |
| 2.7 掺砾黏土张拉断裂评价指标及适用范围 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 掺砾黏土II型断裂试验研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 II型断裂原理分析 |
| 3.2.1 裂缝加载模式和断裂模式 |
| 3.2.2 平面断裂问题中裂缝尖端应力场表达式 |
| 3.2.3 拉伸加载和剪切加载(I型加载和II型加载) |
| 3.2.4 拉剪加载 |
| 3.2.5 压剪加载 |
| 3.3 掺砾黏土剪切盒断裂试验方法 |
| 3.3.1 试验原理 |
| 3.3.2 试验加载方法 |
| 3.3.3 含裂缝试样制备方法 |
| 3.3.4 断裂韧度计算 |
| 3.4 掺砾黏土II型断裂试验 |
| 3.4.1 压剪角对试样断裂模式的影响 |
| 3.4.2 试样尺寸对掺砾黏土II型断裂性状的影响 |
| 3.4.3 掺砾黏土K_(IIC)测试建议试样厚度、缝宽比和最大粒径 |
| 3.4.4 本文K_(IIC)/K_(IC)测试结果与其它材料测试结果对比 |
| 3.5 考虑实际应力状态的剪切盒断裂试验数值分析 |
| 3.5.1 剪切盒断裂试验中实际加载中存在的问题 |
| 3.5.2 剪切盒断裂试验的不同数值模拟方法 |
| 3.5.3 考虑实际应力状态的剪切盒断裂试验数值模拟 |
| 3.5.4 剪切盒断裂试验应力强度因子 |
| 3.6 掺砾黏土II型断裂评价指标 |
| 3.6.1 II型断裂韧度和抗剪强度的相关性 |
| 3.6.2 掺砾黏土剪切断裂评价指标 |
| 3.6.3 不同测试方法得到的II型断裂韧度的区别 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 拉剪应力作用下掺砾黏土张拉断裂机制及断裂准则 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 复合应力作用下经典断裂判据 |
| 4.2.1 最大周向应力准则(MTS) |
| 4.2.2 最小应变能密度准则(S准则) |
| 4.2.3 最大能量释放率准则(G准则) |
| 4.2.4 经验断裂准则 |
| 4.3 拉剪应力作用下掺砾黏土断裂性状 |
| 4.3.1 试验方法和原理 |
| 4.3.2 试验方案 |
| 4.3.3 试验结果分析 |
| 4.3.4 砾石含量对掺砾黏土断裂性状的影响 |
| 4.4 现有土体断裂准则的局限性 |
| 4.4.1 与前人土体拉剪断裂准则对比 |
| 4.4.2 本文土料经验断裂准则 |
| 4.5 基于GMTS准则的掺砾黏土张拉断裂机制分析 |
| 4.5.1 GMTS准则基本原理 |
| 4.5.2 基于GMTS准则的掺砾黏土断裂行为分析 |
| 4.5.3 不同断裂试样引起的差异化断裂行为分析 |
| 4.5.4 拉剪应力状态下T应力的分布规律 |
| 4.5.5 应力状态和临界尺寸对周向应力分布规律和起裂角的影响 |
| 4.5.6 拉剪应力作用下掺砾黏土张拉断裂机制及开裂评价指标 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 压剪应力作用下掺砾黏土张拉断裂机制及断裂准则 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 中心裂缝掺砾黏土试样单轴压缩试验 |
| 5.2.1 试验方法 |
| 5.2.2 单向受压条件下裂缝面应力状态 |
| 5.2.3 试验方案 |
| 5.2.4 压剪作用下闭合裂缝试样断裂性状 |
| 5.2.5 压剪作用下非闭合裂缝试样断裂性状 |
| 5.2.6 起裂角分析及传统理论准则的局限性 |
| 5.3 闭合裂缝压剪-张拉起裂准则 |
| 5.3.1 闭合裂缝尖端应力场 |
| 5.3.2 闭合裂缝压剪-张拉起裂准则 |
| 5.3.3 压剪闭合裂缝面应力分布规律 |
| 5.3.4 压剪闭合裂缝尖端周向应力分布 |
| 5.3.5 压剪闭合裂缝尖端张拉起裂角 |
| 5.3.6 闭合裂缝压剪-张拉准则合理性验证 |
| 5.3.7 压剪作用下掺砾黏土中闭合裂缝起裂机制 |
| 5.4 非闭合裂缝压剪-张拉起裂准则 |
| 5.4.1 非闭合裂缝尖端应力场 |
| 5.4.2 考虑裂缝几何特征和T应力的压剪-张拉起裂准则 |
| 5.4.3 非闭合裂缝面应力分布规律 |
| 5.4.4 压剪非闭合裂缝尖端周向应力分布 |
| 5.4.5 张拉起裂角 |
| 5.4.6 非闭合裂缝压剪-张拉准则合理性验证 |
| 5.4.7 非闭合裂缝压剪-张拉准则适用范围 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 压剪作用下掺砾黏土剪切断裂准则 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 压剪-剪切断裂准则 |
| 6.2.1 围压效应理论存在问题 |
| 6.2.2 剪切断裂条件判定准则 |
| 6.3 非闭合裂缝剪切起裂条件分析 |
| 6.3.1 相对钝化系数η和相对临界尺寸α的影响 |
| 6.3.2 材料内摩擦角φ的影响 |
| 6.3.3 侧压力系数λ的影响(围压效应) |
| 6.4 闭合裂缝剪切起裂条件分析 |
| 6.4.1 裂缝面摩擦系数μ的影响 |
| 6.4.2 相对临界尺寸α的影响 |
| 6.4.3 材料内摩擦角φ的影响 |
| 6.4.4 侧压力系数λ的影响(围压效应) |
| 6.5 非闭合、闭合裂缝剪切起裂条件小结 |
| 6.5.1 非闭合裂缝剪切起裂条件 |
| 6.5.2 闭合裂缝剪切起裂条件 |
| 6.6 心墙掺砾黏土裂缝问题分析方法 |
| 6.6.1 合理性说明 |
| 6.6.2 掺砾黏土心墙既有裂缝起裂问题分析方法 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表的论文和取得的学术成果 |
| 一、发表论文情况 |
| 二、申请专利情况 |
| 三、参与科研项目情况 |
| 四、学术交流情况 |
（9）内源荷载作用下非均质地基土体响应解析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 荷载作用下土体响应研究现状 |
| 1.2.1 研究方法简介 |
| 1.2.2 地表荷载研究现状 |
| 1.2.3 内源荷载研究现状 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 内源点荷载作用下非均质地基土体Green函数 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 荷载作用下广义Gibson地基的一般解 |
| 2.2.1 平面应变问题 |
| 2.2.2 轴对称问题 |
| 2.2.3 控制方程求解 |
| 2.3 轴对称内源荷载作用下边值问题求解 |
| 2.3.1 边界条件 |
| 2.3.2 边值求解 |
| 2.4 积分计算方法 |
| 2.5 轴对称内源荷载作用下的算例 |
| 2.5.1 轴对称荷载形式 |
| 2.5.2 计算结果与分析 |
| 2.6 解的验证 |
| 2.6.1 解的退化验证 |
| 2.6.2 有限元计算对比 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 内源线荷载作用下非均质地基土体响应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 内源线荷载作用下广义Gibson地基的一般解 |
| 3.2.1 边界条件 |
| 3.2.2 边值问题求解 |
| 3.2.3 内源线荷载作用下的位移解 |
| 3.3 埋置线源荷载沿深度分布形式说明 |
| 3.4 积分计算方法 |
| 3.5 计算结果与分析 |
| 3.6 有限元计算对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 内源环形荷载作用下非均质地基土体响应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 荷载形式说明 |
| 4.3 计算结果与分析 |
| 4.4 有限元计算对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 内源柱面荷载作用下非均质地基土体响应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 荷载形式说明 |
| 5.3 计算结果与分析 |
| 5.4 有限元计算对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 进一步展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（10）弹性矩形板动静力问题解析求解（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 弹性矩形板研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 矩形板问题解法 |
| 1.4 现存问题 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 矩形板理论及积分变换原理 |
| 2.1 弹性薄板模型 |
| 2.1.1 各向同性薄板静力模型 |
| 2.1.2 正交各向异性薄板静力模型 |
| 2.1.3 矩形薄板动力模型 |
| 2.2 中厚板静力模型 |
| 2.3 有限傅里叶积分变换解法 |
| 2.3.1 一维有限傅里叶积分变换 |
| 2.3.2 二维有限傅里叶积分变换 |
| 2.3.3 傅里叶级数逐项微分的Stockes变换 |
| 2.4 广义有限积分变换解法 |
| 3 矩形薄板动静力问题的二维有限傅里叶积分变换解法 |
| 3.1 两邻边自由另两边固支或简支薄板弯曲分析 |
| 3.1.1 理论计算 |
| 3.1.2 两邻边自由另两边固支薄板算例 |
| 3.1.3 两邻边自由另两边一边固支一边简支薄板算例 |
| 3.1.4 两邻边自由另两边简支薄板算例 |
| 3.1.5 本节小结 |
| 3.2 多种角点支撑薄板弯曲分析 |
| 3.2.1 理论计算 |
| 3.2.2 四角点简支薄板弯曲分析 |
| 3.2.3 一边固支对边两角点简支薄板弯曲分析 |
| 3.2.4 两邻边固支对角点简支薄板弯曲分析 |
| 3.2.5 本节小结 |
| 3.3 各向异性薄板自由振动分析 |
| 3.3.1 理论计算 |
| 3.3.2 四边固支各向异性薄板自由振动分析 |
| 3.3.3 三边固支一边简支各向异性薄板自由振动分析 |
| 3.3.4 对边固支对边简支各向异性薄板自由振动分析 |
| 3.3.5 邻边固支邻边简支各向异性薄板自由振动分析 |
| 3.3.6 一边固支三边简支各向异性薄板自由振动分析 |
| 3.3.7 本节小结 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 中厚板的静力分析 |
| 4.1 四边弹性约束中厚板弯曲分析 |
| 4.1.1 理论计算 |
| 4.1.2 算例 |
| 4.2 本章小结 |
| 5 各向异性薄板动静力问题的二维广义积分变换解法 |
| 5.1 弹性地基上四边固支各向异性薄板弯曲分析 |
| 5.1.1 理论推导 |
| 5.1.2 算例 |
| 5.1.3 本节小结 |
| 5.2 固支简支组合边界条件下各向异性薄板自由振动分析 |
| 5.2.1 四边固支各向异性薄板自由振动分析 |
| 5.2.2 三边固支一边简支各向异性薄板自由振动分析 |
| 5.2.3 对边固支对边简支各向异性薄板自由振动分析 |
| 5.2.4 邻边固支邻边简支各向异性薄板自由振动分析 |
| 5.2.5 一边固支三边简支各向异性薄板自由振动分析 |
| 5.2.6 本节小结 |
| 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 |
| 附录A 傅里叶级数的和函数表达式 |
| 附录B 中厚板矩阵元素表达式 |
| 攻读博士学位期间发表论文情况 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、力学中的等效变换（论文参考文献）
- [1]基于固端弯矩相等原则的等效荷载法[J]. 黄欢,唐贵和,李文雄,叶云青. 科学技术与工程, 2021(32)
- [2]冲击荷载作用下钢化夹层玻璃的力学响应及断裂机理研究[D]. 胡臻. 内蒙古工业大学, 2021
- [3]基于光力学的微纳颗粒操控以及热传导物理研究[D]. 何自强. 华东师范大学, 2021(08)
- [4]基于超导量子比特的三体相互作用合成研究[D]. 刘武新. 浙江大学, 2021(01)
- [5]基于近场动力学的起重机主梁损伤机理及识别方法研究[D]. 杨会超. 东南大学, 2021
- [6]基于石墨烯的可调控太赫兹超材料的研究[D]. 李绍限. 天津大学, 2020(01)
- [7]高中物理竞赛中解决问题的思维方法研究[D]. 高鑫. 湖南师范大学, 2020(01)
- [8]掺砾黏土断裂破坏机制及断裂判定准则研究[D]. 黄诗渊. 重庆交通大学, 2020(01)
- [9]内源荷载作用下非均质地基土体响应解析研究[D]. 张绍骞. 长安大学, 2020(06)
- [10]弹性矩形板动静力问题解析求解[D]. 张景辉. 大连理工大学, 2020(07)