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相似文献
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1.
有力学名词中的'椭圆余弦波"(一种浅水波),其英文是cnoidal wave. 由正弦(sin)函数刻画的波叫sinusoid wave,而由椭圆余弦(cn)函数刻画的波叫作cnoidal wave是很自然的事.变量x的cn函数和参数k(叫做模,其绝对值不大于1)有关,其定义为  相似文献   

2.
卢志明  Roger  HJ  Grimshaw 《力学季刊》2005,26(3):393-400
本文采用模型方程:强迫的Kadomtsev-Petviashvili(fKP)方程数值研究了受限槽道中三维底部障碍物产生的上游内波的二维化问题。详细比较了fKP方程与相应的二维问题(强迫的KdV方程)的结果,表明起始阶段呈抛物形的上游内波,由于Mach反射逐渐变成沿y方向均匀的二维孤立波,即上游内波必然出现二维化。三维问题转化为二维问题.此时控制方程退化为强迫的KdV方程。另外,粗略研究了障碍物的长宽比以及与槽道宽度的比值对上游内波二维化的影响。  相似文献   

3.
本文利用波函数展开法和奇异积分方程技术研究了SH型反平面剪切波作用下埋藏刚性椭圆柱与周围介质部分脱胶时的动力特性.将脱胶区看作表面不相接触的椭圆弧形界面裂纹,利用波函数(Mathieu函数)展开法,并引人裂纹面的位错密度函数为未知量,将问题归结为奇异积分方程,通过数值求解积分方程获得了远场和近场物理参量,并讨论了共振特性和各参数对共振的影响.  相似文献   

4.
波阻板(wave impeding block,WIB)隔振体系是一种有效的振动污染治理措施,虽逐渐被应用在工程实际中,但以往的研究多集中于单相固体均质材料的情形,而对材料特性沿空间连续变化的非均匀固体材料的波阻板隔振性能的研究相对较少.基于功能梯度材料(functionally graded material,FGM)特点,本文提出了以功能梯度波阻板作为隔振屏障的一类新型的地基振动控制体系.考虑在弹性地基内部设置梯度波阻板,基于线弹性理论,利用傅里叶积分变换,根据Helmholtz矢量分解原理,建立了弹性地基在动载荷作用下的回传射线矩阵法(reverberation ray matrix method,RRMM)计算列式.假设梯度波阻板的物理力学性质沿深度方向按幂函数连续变化,采用数值傅里叶逆变换获得了弹性地基的位移和应力等物理量的数值解.通过数值算例,与单相固体均质波阻板进行了对比,并分析讨论了梯度波阻板的材料梯度因子、埋深以及梯度波阻板厚度等物理力学参数对地基隔振性能的影响规律.结果表明,梯度波阻板能有效降低振动的振幅,与单相固体均质波阻板相比,梯度波阻板具有更好的减振隔振效果.地基的位移幅值和应力幅值随着梯度因子的增大而减小.梯度波阻板的隔振效果随着波阻板厚度的增大而提高,而随着梯度波阻板埋深的增大而降低.  相似文献   

5.
用相椭圆解析几何法得到束横向四维相椭球方程的普遍形式;推导出三类分布(KV、WB和GS)下的各种二阶矩量及束的均方根发射度εrms与边发射度ε(或εeut) 之间的关系。辨析了一些输运编码中的均方根发射度定义, 指出轴对称情况下用极坐标r简单代替直角坐标x或y得到的均方根发射度(ε^*)公式不同于惯用公式,惯用均方根发射度εrms是ε^*的1.62倍。  相似文献   

6.
强非线性振动系统周期解的能量迭代法   总被引:4,自引:1,他引:4  
周一峰 《力学季刊》2002,23(4):514-520
对于完全强非线性系统:x^.. g(x) f(x,x^.)x^.=0,提出求周期近似解析解以及这些解的稳定性的新方法。式中,g(x)、f(x,x^.)x^.分别是x,x、x^.的非线性函数。方法是基于能量原理,求出其一次近似解析解,然后引进牛顿迭代思想,得到周期系统数微分方程,最后根据谐波平衡原理及最小二乘法求其高次近似解,高次近似解的表达式由计算机辅助推导。计算参考文献[2]和[3]中的例题,令其中ε=1,研究该完全强非线性系统的周期解及其稳定性,本文方法与龙格-库塔数值法算得的结果对照如图1-3所示,它们表明本文方法不仅有效而且精度较高。  相似文献   

7.
弹性接触,特别是弹流问题中弹性变形的数值计算十分重要,为给工程实际中重载和有限长滚子摩擦副等收敛性差的弹流问题计算提供更加有效的手段,利用压力曲面拟合的新方法,提出了一种弹性流体动力(弹流)润肖问题中表面弹性变形计算的椭圆抛物面法。这种方法不仅考虑到单元上的离散压力样本值与周围4个离散压力样本值的密切联系,而且采用的拟合函数也比较简单,其计算量界于Dowson-Hamrock(D-H)法和双二次拟  相似文献   

8.
1.变分方程的坐标函数(或基函数)要求是完备的,否则原问题的泛函收敛性得不到保证,这在一般的数学或力学教科书中均有论述。翟文在径向选取的位移基函数e-n(n-1)(n=1.1,)不是完备的,所以原问题解的收敛性得不到保证。而且很难对各种已给初始数据(几何形状,几何尺寸,荷载形式等)求出预先指定精度的变分近似解来,因此,翟文所建议的方法很难说是合理的。  相似文献   

9.
压电多层材料中的电极-陶瓷界面裂纹和椭圆夹杂   总被引:1,自引:0,他引:1  
王旭  沈亚鹏 《力学学报》2002,34(6):881-894
首先解析研究了压电多层材料中的电极-陶瓷界面裂纹,它是对Ru最近研究工作(见ASMB J·APPI.Mech.,2000年,67卷)的补充和完善.工作表明与 Ru的结论不同,对于一般的两相压电介质,仍可获得对于这种电极-陶瓷界面裂纹的精确解答.分析显示在界面处的电弹性场仍可显现出两类奇异性:振荡型奇异性一1/2土iε。和实指数型奇异性一1/2士 k,其中ε和k 由上下两相压电材料的本构常数加以确定.获得了界面电弹性场以及裂尖处能量释放率的显式和实形式解答.也讨论了在坐标变换下界面上物理量的一些不变性质.其次探讨了压电多层材料中的椭圆夹杂问题,并获得了当压电复合系统受到远场均布机电载荷时的通解.分析表明当压电基体受到远场均布机电载荷作用时,应力场和电场在压电夹杂体上仍然均匀分布井且整个夹杂体都为等电势体  相似文献   

10.
为了解弹道枪水下全淹没发射时,水深对膛口流场演化特性的影响,建立了二维轴对称非稳态膛口流场模型。采用流体体积函数多相流模型、标准k-ε湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型,结合动网格及用户自定义函数技术,对水下全淹没发射膛口流场演变全过程进行了数值模拟。搭建了弹道枪水下可视化射击实验平台,对12.7 mm口径弹道枪在水中全淹没式发射时膛口流场演化过程进行了观测,并验证了数值模型的合理性。在此基础上,对比了不同水深下(h=1~100 m)膛口流场的演化特性。通过对比发现:在不同水深条件下,在膛口流场影响范围内,弹丸膛外行程随时间的变化均满足指数函数规律;水越深,膛口流场典型波系结构形成所需时间越长,且燃气在膛口轴向马赫盘处的温度和压力峰值越低,压力振荡幅度也越小,更快趋于平稳,但在径向上,水越深,压力振荡持续时间越长。  相似文献   

11.
Rayleigh-Benard对流是研究非平衡对流的斑图(Pattem)及非线性动力学特性的典型模型之一。据此,通过流体力学基本方程组的数值模拟,探讨了分离比沙-0.4时双流体局部行波的形成过程;讨论了双流体局部行波流速场、温度场、浓度场、平均浓度流的结构和特性,分析了局部行波被局部化的原因。研究结果表明:局部行波始终在背离端壁方向传播并被限定在此端,它存在于腔体左端还是右端取决于经过过渡后对传波中最终控制腔体的一支行波的传播方向;在局部行波的存在范围内(1.519≤r≤1.604),随相对瑞利数增加,衡量对流振幅的最大垂直流速、特征通过流体层的垂直热流量的努塞尔数、局部行波宽度等都在增加,但反映浓度特性的混合参数减小。  相似文献   

12.
研究了应变损伤材料I型动态扩展的裂纹尖端场。假定材料服从J2流动理论,且损伤规律以幂律应变软化的规律给出。对于塑性区引进了应力函数φ,ψ0借助于动力学方程的分析,给出了渐近方程及数值解。结果表明,对于可压缩材料I型平面应变尖端场是完全由塑性区组成,没有弹性卸载区。在裂纹尖端附近,应力和应变分别具有如下的奇异性:σ ̄(lnR/r)^-n/n+1,ε ̄(lnR/r)^1/n+1。  相似文献   

13.
本文通过对弹塑性幂硬化双材料界面裂纹尖端应力场的高阶渐近分析,获得了裂纹面无摩擦接触的裂尖一阶和二阶应力场解答,位移场在界面处呈现交叉匹配是本文解答的一个重要特点.最后结果表明,当界面上下材料的硬化指数之差大于1时,(即n1-n2>1时),二阶应力场角分布为一常数解,而当0<n1-n2≤1时,二阶应力场角分布函数则随θ变化而变化。  相似文献   

14.
以空腔膨胀理论为主要理论工具,通过比较侵彻近区塑性材料和脆性材料动力学行为的差异,对两类不同材料静阻力(Rt)的本质进行探讨,并对脆性材料侵彻的若干应用问题提出建议。研究表明:(1)Rt是靶体介质以固体特性抵抗局部扩孔、具有时间平均特性的弹体横截面平均应力,其具体取值随着材料的物理力学特性、侵彻模型、撞击速度等因素而变化,因此不是材料的固有特性。(2)对于塑性靶体的非变形侵彻问题,静态空腔膨胀理论的结果能够对Rt作出比较合理的预测;对于拟流体侵彻问题,一般需要对静态空腔膨胀理论的结果加以修正。(3)脆性材料的Rt主要取决于破碎后介质的力学特性而与完整材料的力学特性关系不大,且与单轴抗压强度之间不满足纯粹的单调关系;当侵彻速度较低时,应考虑侵彻速度对侵彻阻力的强化作用,这种强化作用的本质是内摩擦;当侵彻速度足够高时,脆性材料体现出恒定不变的“动力硬度”,其反映了材料的本征阻力特性。(4)提高脆性材料的侵彻阻力的关键在于减小应力波峰值后环向拉应力的幅值、抑制材料的破碎速度和程度,具体措施包括主动或被动地增加外围压、对基质中添加增韧增强纤维等;为了实现对脆性材料侵彻问题更高精度的数值模拟,建议更加重视对破碎介质动力学特性的研究。  相似文献   

15.
细观结构是认知土石体力学行为本质的关键科学问题。本文通过引入物理学和数学等方法,借助颗粒物质力学理论,从几何排列与接触力的空间分布来定量刻画水平固结与山前坡地堆积两种典型环境下土石体的细观结构特征,并建立其与抗剪强度指标的关联。研究表明,(1)两种环境的土石体在细观结构上存在较大差异。在几何排列上,水平固结环境下的土石体具有长程无序和短程有序的特点,坡地堆沉积环境下的土石体表现出了无序的无定形结构;在接触力与单位接触向量的空间分布上,两者较为相似,绝大多数接触力以小于均值接触力的形式存在,其概率密度曲线Pf)呈幂函数衰减;90%以上接触方位角集中在40°~160°和220°~340°范围内。(2)基于径向分布函数、接触力概率密度和单位接触向量分别定义细观结构的特征量KaKsKo,发现三个特征量的增大对内摩擦角呈线性促进作用,对黏聚力呈非线性削弱作用。  相似文献   

16.
基于DELFT3D模型研究了清澜-八门湾潟湖的水位分布和潮汐波内部结构,以及由于人类开垦引起的海岸线变化(以1962年、1985年和2008年为例)对潟湖水动力特性的影响。结果表明,清澜-八门湾潟湖潮汐是由多种分潮耦合而成的复杂驻波,其中K1O1M2S2M4分潮的影响最大。由湾外向湾内传输,由于湾内红树林和浅滩引起的底部损耗增加,M2S2K1O1分潮幅值减弱;M4分潮幅值增强,表现出明显的浅水增幅效应;M2S2分潮相位在文教河和文昌江领域表现出明显的干湿效应。不同年代海岸线的研究表明,1985年和2008年间,人类复垦导致潟湖及其潮汐汊道附近的红树林和滩涂区域严重破坏,海岸线缩减,引发了水位降低、纳潮量减少和潟湖潮汐汊道底摩擦弱化,从而削弱了干湿、潮呛和浅水效应。后果提示持续的人类复垦活动将会引发清澜-八门湾潮汐水动力环境的进一步恶化,可能导致未来发生更大的自然灾害。  相似文献   

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