内压载荷作用下薄膜椭球的稳定性分析

超弹性橄榄状和南瓜状薄膜椭球在内压载荷作用下存在不同的分岔形式.对橄榄状薄膜椭球来说,细长比大于某一临界值时,在一定内压作用下会发生梨形分岔;小于该临界值时,薄膜椭球的分岔行为与圆管的局部起鼓现象相类似.对南瓜状薄膜椭球,无论圆扁,当内压达到某载荷值时都会发生梨形分岔.本文采用能量判据,分析了在压强控制和质量控制两种加载方式作用下,不同形状的薄膜椭球的均匀解及分岔解的稳定性.通过计算要考察的平衡状态及施加小扰动之后状态的能量差来判断当前状态是否稳定,结果表明,在压强控制下,P-V曲线下降段的均匀解和分岔解均为不稳定解.但在质量控制下,在P-V曲线下降段中只有均匀解出现时,均匀解为稳定解;而在均匀解和分岔解共存的区间内,均匀解为不稳定解,分岔解为稳定解.另外,P-V曲线两个上升段的均匀解则均为稳定解.     

半无限体表面在竖向集中谐和力作用下表面竖向位移的精确解

Lamb在1904年得到了半无限体表面在竖向集中谐和力作用下位移的积分形式解。本文不利用Lamb解,而利用突加谐和力作用下的解,首次找到了Lamb问题的精确解,此解与静力弹性理论中著名的Boussinesq解相对应。与已有的近似解进行了对比,还指出了近似解可用范围以及Barkan结论中的不合理性。     

集中载荷作用下各向异性平面内的椭圆孔或裂纹问题

应用复变函数Cauchy积分的方法,对含有椭圆孔或裂纹的各向异性平面,系统地导出了当其在面内受任意集中载荷作用时的复应力函数解或裂纹应力强度因子解析解,即基本解;并通过基本解的迭加,得到了在椭圆孔周或裂纹表面作用一般外载时的解,其特例证实了上述解的正确性。     

模糊贴近度在多目标优化中的应用—从非劣解中寻求最优解

求解多目标优化问题的方法一般是先求出问题的非劣解,再从许多非劣解中选取好解。本文在已有非劣解的情况下,提出了各非劣解相对于理想解的的隶属度公式。运用模糊贴近度的概念从众多的非劣解中找出最贴近于理想解的最优解。该方法运用于悬索管桥结构参数的多目标优化设计中,得出了非常满意的设计方案。     

周期系统中概周期解的数值计算

非线性系统的长期规则运动除了平衡点和周期解以外,概周期解,或有时表现为拟周期解也是一种长期规则运动。无论是在理论上,还是在实际计算中,确定概周期解这种规则运动远比前二者困难。本文用简单胞映射方法结合一定的技巧,数值计算周期非线性系统的概周期解。     

简化Navier-Stokes方程组(SNSE)的几个精确解

对不可压二维驻点流、三维驻点流和旋转圆盘附近的流动等三种流动情况,本文给出简化Navier-Stokes方程组(SNSE)及其精确解。表明:文献[1]理论的SNSE的精确解,在三种流动情况下均与完全Navier-Stokes方程组(NSE)的精确解完全一致;文献[3]SNSE的精确解的速度解与完全NSE精确解的速度解一致,但压力解在三种流动情况下均与完全NSE精确解的压力解不同。文献[3]SNSE精确解给出的压力分布相对与完全NSE精确解给出的压力分布的最大相对误差为100％。     

多尺度法的设解形式之探讨

当采用多尺度法研究非线性振动问题时，经常会遇到不同情形下系统响应的设解形式不同的问题，不同的设解形式得到的结果是否相同，用哪种设解形式更为好一些，在其他文献中尚未见到有关讨论．本文针对一类具有平方和立方非线性项的单自由度和多自由度非线性系统，得到不同设解形式下的一次近似解和二次近似解，并与数值解相比较，发现两种设解形式的近似解与数值仿真解的解曲线吻合的很好，表明传统的各种设解形式在研究弱非线性系统时都有很好的近似性。     

等双向拉伸的无限大薄板中圆孔周围应力的弹塑性分析

1.前言 1960年Budiansky B.在小变形范围内,对等双向拉伸的无限大薄板中圆孔周围的弹塑性应力进行了研究,但是仅得出当载荷无限大时圆孔周围的应力分布和应力集中系数。对于一般载荷作用的情形,没有得出解析解的具体公式,1975年ShikawaH.J.在相同条件下对这一问题的解析解进行了探讨,但其解仅是渐近解,因为用弹性解作为第一次近似解代入基本方程进行叠代,一次就能得出他的解答,其解与本文解的比较在图1可见,当载荷较小时,例如P=0.1б_s时两个解完全重合,相对误差为零。     

配置环形线电极的单极机中的磁流体力学流动

给出配置了环形线电极的单极机中的磁流体力学解析解. 由于问题是线性的, 求解可简化为基本解的叠加, 可利用单极机在两个区域中的基本解的衔接来求得解析解. 讨论了基本解的性质. 利用非完全电极可改善Hartmann 边界层、增加装置中的质量流量. 应用基本解讨论了连续电极的单极机.     

A COORDINATE TRANSFORMATION METHOD FOR NUMERICAL SOLUTIONS OF TRAVELING-WAVE ELECTROOMTIC FLOWS IN MICROCHANNEL

采用坐标变换法数值求解了耦合的Poisson-Nernst-Planck（PNP）方程和Navier—Stokes（NS）方程,研究二维狭窄微通道行波电场电渗流数值解．数值结果表明,坐标变换法能有效降低电渗流解数值解在双电层的高梯度,有效改善数值解的收敛性和稳定性．坐标变换的电渗流数值解和原始坐标下的数值解完全一致．坐标变换后采用简单的网格也能得到和原始坐标下复杂网格相同的解．给出了滑移边界的近似解与完整的PNP—NS数值解的比较．在双电层厚度与微通道深度比值（λ／H）很小的情况下（相对深通道）,两者的解基本一致．但在λ／H较大时（相对浅通道）滑移边界的解高于电渗流速度．     

合成展开法解变厚度圆薄板大挠度问题

本文选取圆薄板中心点挠度与中心厚度之比的倒数为第一小参数,设定板厚变化的指数具有一个小参数系数,采用双参数摄动并以 Hencky 薄膜解作为外场解的一级近似,求出外场解的二级近似解,再用内层坐标求得相应的各级内层解,用合成展开法求解变厚度圆薄板在均布载荷作用下的大挠度问题.文中还首次给出了变厚度薄膜解.     

坐标变换法数值求解微通道行波电场电渗流

采用坐标变换法数值求解了耦合的Poisson-Nernst-Planck (PNP)方程和Navier-Stokes(NS)方程, 研究二维狭窄微通道行波电场电渗流数值解. 数值结果表明,坐标变换法能有效降低电渗流解数值解在双电层的高梯度, 有效改善数值解的收敛性和稳定性. 坐标变换的电渗流数值解和原始坐标下的数值解完全一致. 坐标变换后采用简单的网格也能得到和原始坐标下复杂网格相同的解. 给出了滑移边界的近似解与完整的PNP-NS数值解的比较. 在双电层厚度与微通道深度比值(λ/H)很小的情况下(相对深通道), 两者的解基本一致. 但在λ/H较大时(相对浅通道)滑移边界的解高于电渗流速度.      

弹性动力学轴对称问题的理论解

本文给出了弹性动力学轴对称问题基本方程的一种理论解。它由满足非齐次边界条件的准静态解和满足齐次边界条件的动态解的叠加构成。在求得准静态解后,代入基本方程,得到动态解所需满足的非齐次方程。由相应的齐次方程的特征值问题,定义了有限Hankel变换。通过这种变换及Laplace变换,求得动态解,从而得到了一个完整的理论解。文中通过对一个实例求解,表明该方法求解过程简便,实用,求解结果精确。     

结构有限元的修正解

本文对结构分析的有限元解提出了一个修正方案,把有限元解看作分段(分片)满足某微分方程的一个齐次解,分段(分片)叠加一满足具有固定边条件的特解作为有限元的修正解,则在任意载荷下,对梁杆系结构可以得到弹性精确解,而对于板系结构的解,其精度也有显著改善.     

平面界面横向裂纹反对称问题的精确解

在反平面及平面对称情形的精确解的基础上严格地求出了平面界面横向裂纹反对称问题的精确解. 在裂纹的两端, 求出了应力强度因子的精确解.      

单陀螺多加速度计捷联惯性导航解算方法

六加速度计无陀螺惯导系统误差随时间发散比较严重。为了有效提高导航系统精度,提出了一种单陀螺仪多加速度计(五加速度计)的捷联惯性导航解算方法。该导航解算方法通过合理配置5个加速度计和1个陀螺仪,可不经积分而直接解算角速度,完全消除了加速度计输出方程中角加速度项的影响,能使在姿态和位置解算时分别减少1次积分,从而有效抑制误差随时间发散。给出了单陀螺多加速度计捷联惯导姿态和位置解算原理的理论推导过程,并对该导航解算方法进行了仿真。在仿真时间为80 s时,与无陀螺惯导相比,该方法的姿态解算和位置解算精度均提高了60%以上。     

基于Aramis系统的韧性材料颈缩段应变分析

为了研究韧性材料在颈缩状态下颈部的应力分布,本文首先从理论入手,对比了传统的颈缩半经验应力解——Bridgman解和陈篪解。详细讨论了两解的差异,指出陈篪解的精度高于Bridgman解。然后,在室温下对16组Q235和Q345钢材进行了单轴拉伸实验,并在此过程中利用Aramis系统同步进行跟踪测量,得到了材料在颈缩段最小截面上的半径和表面轴向应变。最后,利用这些实验数据对比讨论了两解的精度和造成误差的原因。结果表明:造成陈篪解误差的原因是在整个颈缩过程中,应变均布假定并不能得到很好的满足,且在整个颈缩过程中,颈部最小截面上的径向应变的值始终大于环向应变。本文研究得到的成果,能为今后研究者计算颈缩段应力分布提供依据,并为分析韧性断裂机理提供参考。     

内时弹塑性力学边界积分理论和边界元计算（二）

本文在文[1]的基础上应用边界积分方程求得了球壳和简体弹塑性问题的全量解析解。首先求出其增量形式的解,然后对内时标度积分求得其最终解。与经典解比较可知本文结果是较为精确和理想的。     

冲击荷载作用下简支圆板的塑性动力响应统一解

采用统一强度理论求解了简支圆板在中等脉冲荷载作用下的动力响应问题,得出了统一的动力塑性极限荷载、内力场和速度场,并给出了上限解和下限解。讨论了静力许可条件和运动许可条件。利用本文的解还得出了简支圆板在静力荷载作用下的极限荷载、内力场和速度场。根据选择不同的拉压比参数,本文所给出的解可以适用于各种拉压异性和拉压同性材料。Tresca解、Mohr Coulomb解和双剪统一屈服准则解是本文的特例,Mises解是本文当=1和b=0.5时的线性逼近。研究结果表明,拉压比和强度理论参数b对动力解的影响要大于对静力解的影响,所以,根据材料的不同选择合适的强度理论,对于更好的发挥材料的强度潜力,减轻结构的重量具有重要的意义。     

一类强非线性机械基础系统的亚谐振动解析解

建立了机械基础动力系统的强非线性动力学模型，利用能量法对该系统的周期解进行了解析研究，确定了系统动态参数满足周期解的条件、系统的周期解以及解的稳定性判别式。发现了亚谐振动，并给出了系统在满足周期解条件下的一组参数对应的主振动、1／3亚谐振动和1／5亚谐振动。最后利用数值积分方法计算了系统在给定条件下的主振动及亚谐振动解，考察了解析解的正确性。