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第十六届现代数学和力学学术会议(MMM-XVI2018)

作者：王昱森詹林习会峰肖衡上海大学上海市应用数学和力学研究所暨南大学力学与建筑工程学院和重大工程灾害与控制教育部重点实验室上海大学上海市应用数学和力学研究所暨南大学力学与建筑工程学院和重大工程灾害与控制教育部重点实验室

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均质多孔介质中纳米颗粒吸附层的水流滑移模型

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水动力学研究与进展（A辑） 2016年第6期31卷 714-720页

作者：顾春元李国健狄勤丰张景楠秦荣胜上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海大学上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

考虑纳米颗粒吸附边界层对管径大小的影响和不同流态时的岩心渗透率的差异,建立了基于纳米颗粒吸附的均质多孔介质水流滑移数学模型(K-L MⅡ)。测试了油基和水基两种纳米流体的减阻效果,两组岩心水相渗透率的增幅平均分别为46.5%和76%... 详细信息

考虑纳米颗粒吸附边界层对管径大小的影响和不同流态时的岩心渗透率的差异,建立了基于纳米颗粒吸附的均质多孔介质水流滑移数学模型(K-L MⅡ)。测试了油基和水基两种纳米流体的减阻效果,两组岩心水相渗透率的增幅平均分别为46.5%和76%。利用K-L MⅡ和K-L MⅠ计算了两组岩心中的水流滑移长度,大约在20–80 nm左右。结果显示,两者的差异较大,最大相差100%,表明不宜用K-L MⅠ计算具有吸附层厚度影响的滑移长度。利用K-L MⅡ解释了纳米颗粒吸附造成孔道减小而注水量增加的矛盾,为阐述纳米减阻机理提供了理论依据。K-L MⅡ也适用于吸附层厚度为0的水流滑移效应,具有普适性。

关键词：纳米颗粒吸附层减阻机理滑移模型均质多孔介质

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固态聚合物电解质的松弛行为研究

固态聚合物电解质的松弛行为研究

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中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会

作者：樊晓鸣胡宏玖贺耀龙黄大卫上海市应用数学和力学研究所上海大学上海市力学在能源工程中的应用重点实验室

锂离子电池环境中的固态聚合物电解质(SPE)松弛机制及其电学性能演化是目前亟待解决的前沿性科学问题。本文采用交流阻抗谱测试详细分析了锂盐浓度、电场强度和离子迁移耦合作用下物理老化进程对聚甲基丙烯酸甲酯基SPE松弛行为的影响。... 详细信息

锂离子电池环境中的固态聚合物电解质(SPE)松弛机制及其电学性能演化是目前亟待解决的前沿性科学问题。本文采用交流阻抗谱测试详细分析了锂盐浓度、电场强度和离子迁移耦合作用下物理老化进程对聚甲基丙烯酸甲酯基SPE松弛行为的影响。结果表明,锂盐浓度与离子电导率以及离子输运方式密切相关。此外,离子电导率、复介电常数随老化时间快速下降,且其影响随锂盐浓度的上升而增大。并且发现,离子迁移有利于迟滞物理老化进程。

关键词：固态电解质松弛物理老化离子电导率高聚物

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减阻型纳米二氧化硅流体的流变性分析

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西安石油大学学报（自然科学版） 2016年第5期31卷 78-83页

作者：庞东山顾春元狄勤丰蒋帆李国健张景楠上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海大学上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

采用流变仪等方法测试了自主研发的减阻型纳米流体HNFⅢ的流变性,研究分析了纳米SiO_2颗粒浓度（质量分数0.002 5%~0.20%）、剪切速率和温度等参数对HNFⅢ流变性的影响规律,以及HNFⅢ的剪切增稠机理。结果表明：HNFⅢ的黏度随纳米SiO_2... 详细信息

采用流变仪等方法测试了自主研发的减阻型纳米流体HNFⅢ的流变性,研究分析了纳米SiO_2颗粒浓度（质量分数0.002 5%~0.20%）、剪切速率和温度等参数对HNFⅢ流变性的影响规律,以及HNFⅢ的剪切增稠机理。结果表明：HNFⅢ的黏度随纳米SiO_2颗粒浓度的增加而升高;剪切速率低于临界剪切速率值γ0时,纳米流体的黏度几乎不变,而一旦超过γ0,黏度快速升高,具有明显的剪切增稠特性,并且低浓度的纳米流体黏度上升更快,导致了不同浓度的纳米流体黏度出现汇聚的特征;同时,临界剪切速率γ0随温度升高而减小,随浓度升高而增大。实验得到了纳米液HNFⅢ的本构方程,显示其属于膨胀性流体。重复测试和双向剪切测试表明,剪切增稠具有良好的可逆性,满足＂粒子簇＂理论。

关键词：减阻纳米流体流变学剪切增稠临界剪切速率

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复杂载荷作用下海洋非黏结柔性管道三维受力特征分析

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计算机辅助工程 2017年第6期26卷 41-46页

作者：狄勤丰陈薇张鹤陈锋王文昌周永其上海大学上海市应用数学和力学研究所上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200949 上海大学机电工程与自动化学院上海200072 上海海隆石油管材研究所上海200949

针对海洋柔性管道结构特征复杂、受力分析困难、复杂载荷作用下力学机理不明确的问题,考虑各功能层层内和层间的摩擦接触行为,建立某海洋非黏结柔性管道三维非线性有限元模型,分析其在内压、外压、轴向力和扭矩作用下的受力特征。研究... 详细信息

针对海洋柔性管道结构特征复杂、受力分析困难、复杂载荷作用下力学机理不明确的问题,考虑各功能层层内和层间的摩擦接触行为,建立某海洋非黏结柔性管道三维非线性有限元模型,分析其在内压、外压、轴向力和扭矩作用下的受力特征。研究结果表明:海洋非黏结柔性管道在外载荷作用下容易产生波节性变形特征;外压主要由外侧抗压铠装层承担,内压主要由内侧抗压铠装层承担,轴向力主要由抗拉铠装层承担,扭矩主要由与其旋向相反的抗拉铠装层承担。参考该分析结果,可有针对性地对某特定功能层进行优化设计以提高海洋非黏结柔性管道的预期力学性能。

关键词：海洋柔性管道非黏结管道摩擦接触复杂载荷应力特征

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轴向运动结构的能量关系和守恒量研究进展

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北京大学学报（自然科学版） 2016年第4期52卷 727-731页

作者：陈立群上海大学力学系上海200444 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

综述了轴向运动弦线和梁的能量关系和守恒量的研究进展。分别对于横向线性振动、横向非线性振动和耦合平面振动,确定能量变化的关键量以及轴向运动结构总机械能的时间导数,结果表明总机械能不是常数。对于上述振动,构造在振动过程中保... 详细信息

综述了轴向运动弦线和梁的能量关系和守恒量的研究进展。分别对于横向线性振动、横向非线性振动和耦合平面振动,确定能量变化的关键量以及轴向运动结构总机械能的时间导数,结果表明总机械能不是常数。对于上述振动,构造在振动过程中保持不变的守恒量,可以用来证明直线平衡位形的稳定性以及检验数值算法。最后提出若干有望取得进展的研究课题。

关键词：能量关系守恒量轴向运动弦线轴向运动梁非线性

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带不同形状翼尖帆片的机翼地面效应实验研究

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实验流体力学 2016年第6期30卷 10-17页

作者：孙承宏代钦上海大学上海市应用数学和力学研究所上海200072 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

翼尖帆片将原型机翼集中的翼尖涡分散成多个小涡,加快翼尖涡的耗散,从而降低机翼诱导阻力。为进一步了解翼尖帆片对机翼在地面效应下流动特性的影响,分别对安装有3片椭圆形和梯形帆片的NACA4412机翼开展了风洞实验研究。测量了2种帆片... 详细信息

翼尖帆片将原型机翼集中的翼尖涡分散成多个小涡,加快翼尖涡的耗散,从而降低机翼诱导阻力。为进一步了解翼尖帆片对机翼在地面效应下流动特性的影响,分别对安装有3片椭圆形和梯形帆片的NACA4412机翼开展了风洞实验研究。测量了2种帆片机翼的气动力和翼尖涡结构,并通过比较流动结构,分析了2种机翼气动力产生差异的原因。机翼的升、阻力用六分量盒式风洞天平测量,翼尖涡速度分布用七孔探针扫描获得,以机翼弦线为特征长度的雷诺数为1.5×105。当远离地面时,梯形帆片与椭圆帆片的升、阻力差别较小,但随着机翼逐渐接近地面,梯形帆片的增升减阻效率逐渐高于椭圆帆片。而机翼升阻力的差异,主要是由于局部气流方向角对各帆片形成的有效迎角有所差别,使得帆片对主翼产生不同的增升和减阻贡献。

关键词：梯形翼尖帆片椭圆翼尖帆片地面效应增升减阻翼尖涡结构

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压电层合圆板采集器的系统辨识与非线性响应

压电层合圆板采集器的系统辨识与非线性响应

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中国力学大会-2017暨庆祝中国力学学会成立60周年大会

作者：袁天辰陈立群上海市应用数学和力学研究所上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海大学力学系

本文研究了一种基于压电层合圆板结构的振动能量采集器。该采集器主要由压电层合圆板、夹紧钢环和配重质量组成。提出基于希尔伯特变换一种非参数压电振动能量采集器的辨识方法,利用时域响应信号辨识得到采集器的刚度、阻尼、机电耦合... 详细信息

本文研究了一种基于压电层合圆板结构的振动能量采集器。该采集器主要由压电层合圆板、夹紧钢环和配重质量组成。提出基于希尔伯特变换一种非参数压电振动能量采集器的辨识方法,利用时域响应信号辨识得到采集器的刚度、阻尼、机电耦合和电容函数,提出利用一类改进的双曲正切函数进行实验数据散点的函数拟合。将Harmonic balance-alternating frequency/time domain method(HB-AFT)拓展到压电采集器的非线性分析中,成功求解了含有复杂非多项式形式的层合圆板采集器控制方程。迭代求解过程中引入了弧长延伸法,采集器的实验辨识结果和半解析分析结果均表明:该采集在小激励下呈现软特性,频响曲线向左弯曲;在大激励下呈现硬特性,频响曲线向右弯曲并伴有跳跃现象。

关键词：非线性振动能量采集系统辨识谐波平衡法层合圆板

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非线性能量汇的全局动力学及幅频特性分析

非线性能量汇的全局动力学及幅频特性分析

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第十六届全国非线性振动暨第十三届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：臧健陈立群上海大学上海市应用数学和力学研究所上海 200072 上海大学上海市应用数学和力学研究所上海 200072 上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海 200072 上海大学理学院上海 200444

本文对受迫振动下带有非线性能量汇的系统进行了全局动力学分析。首先通过全局分岔分析了带有非线性能量汇的系统的动力学特性。其次，通过时域响应、相图、频谱以及庞加莱映射对系统的动力学行为进行了定性研究，发现系统存在着周期振... 详细信息

本文对受迫振动下带有非线性能量汇的系统进行了全局动力学分析。首先通过全局分岔分析了带有非线性能量汇的系统的动力学特性。其次，通过时域响应、相图、频谱以及庞加莱映射对系统的动力学行为进行了定性研究，发现系统存在着周期振动以及混沌现象。再次，应用谐波平衡法结合弧长延伸法对系统的幅频特性进行定量研究，并对谐波阶数的选取进行了谈论。最后，应用龙哥库塔法对解析解进行了数值验证，以李雅普诺夫定律判断了系统的稳定性，并找出系统不同类型的分叉点。

关键词：非线性能量汇谐波平衡法稳定性分叉

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五阶双色双向海洋表面波理论

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应用数学和力学 2016年第5期37卷 472-482页

作者：黄虎刘国梁上海大学上海市应用数学和力学研究所上海市力学在能源工程中的应用重点实验室上海200072

将经典的"纯波动的三阶单色单向Stokes波理论"提升至"可包含环境均匀流效应的有限水深五阶双色双向海洋表面波理论".亦即,在已有三阶双色双波理论的基础上得到了自由表面位移、速度势和非线性振幅色散关系的第四阶... 详细信息

将经典的"纯波动的三阶单色单向Stokes波理论"提升至"可包含环境均匀流效应的有限水深五阶双色双向海洋表面波理论".亦即,在已有三阶双色双波理论的基础上得到了自由表面位移、速度势和非线性振幅色散关系的第四阶、第五阶显式表达式.从中,将居于核心地位的"双色双向波的第五阶非线性振幅色散关系"又推广到"无穷多波中任意两两不同频率不同振幅相互作用波的非线性振幅色散关系".针对双色双向短峰波的典型特性,以若干个图表详加示之.

关键词：五阶理论双色双向波海洋表面波非线性振幅色散关系

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