非线性问题和分叉问题及其数值方法

本文给出了一个一般性的分叉定义，说明了伪弧长算法在分叉计算中的应用，概述了静分叉点定位、用单纯形算法准确确定静分叉后各分叉解枝初始方向的算法，以及Ｈｏｐｆ分叉点定位和大范围连续追踪周期解轨道的数值方法。     

非结构动网格在三维可动边界问题中的应用

研究用于非结构动网格的弹簧近似方法，采用顶点弹簧描述，导出并讨论了弹簧倔强系数的取值。通过引入边界修正和扭转效应修正，对标准弹簧近似方法进行了改进，转动翼型算例的结果表明，改进后的方法大大提高了网格变形能力和网格质量，应用该动网格方法耦合求解基于（Arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE）描述的三维Euler方程，模拟了作俯抑振动的矩形机翼绕流，计算结果与实验数据及文献计算结果十分一致，作为多个自由刚与流体耦合运动问题的简单例证，耦合刚体动力学方程，模拟了激波与双立方体的相互作用，得到了非定常流场结构，研究表明，基于弹簧近似的非结构动网格与有限体积流式流场解算器相结合，是模拟包含运动边界的非定常流动问题的有效方法。     

均布扭矩作用下任意截面圆环的稳定性及分叉

均布扭矩作用下任意截面圆环的稳定性及分叉黄志龙（浙江大学力学系，杭州３１００２７）一些实际问题（如Ｂｅｌｌｉｖｅｌｌｅ弹簧）可用均布扭矩作用下的圆环近似，研究其稳定性及分叉具有实际意义．本文研究对象如图１所示，ｘ′，ｙ′为变形前截面的惯性主轴，。为截...     

碟形弹簧特性曲线非线性有限元计算

本文利用有限单元法，在改进加载方法的前提下，详细计算了多种碟形弹簧的非线性特性曲线，得到了与精确解和实验值符合得非常好的精度很高的结果．     

非线性大变形问题边界元分析的自校正方法

针对用增量法求解非线性方程解的漂移问题，在非线性问题边界元法计算中建立了自我校正方法，对在拖带坐标上建立的增量形式的基本方程，引入Ｌａｎｇｒａｎｇｅ校正因子，以全量形式的基本方程作为其辅助方程，在此基础上导出含校正项的边界积分方程，边界元自我校正方法的建立有效地保证了在非线性问题的计算中最终收敛在其解附近，提高了计算精度和运算效率。     

转子－轴承系统的分叉行为研究

本文完善和改进了求解非线性常微分方程组周期解及分叉特性分析的ＰＮＦ方法，用以有效地分析谐波、次谐波运动和倍周期分叉行为。然后，应用该方法对一个单盘挠性转子－轴承系统的动力行为进行了研究。结果显示运动呈现拟周期分叉、倍周期分叉和切分叉等复杂动力学现象，并与一些理论和实验结论作了比较。     

转子—轴承系统的分叉行为研究

本文完善和改进了求解非线性常微分方程组周期解及分叉特性分析的ＰＮＦ方法，用以有效地分析谐波、次谐波运动和倍周期分叉行为。然后，应用该方法对一个单盘挠性转子－轴承系统的动力行为进行了研究。结果显示运动呈现拟周期分叉、倍周期分叉和切分叉等复杂动力学现象，并与一些理论和实验结论作了比较。     

超弹性材料中的球形空穴分叉

首先给出了超弹性材料球形空穴分叉问题的数学提法；其次给出了修正Ｂｌａｔｚ－Ｋｏ材料球形空穴分叉问题的两个新的精确解，并计算了空穴生成时，空穴附近的应力集中因子和应力间断，最后数值计算了空穴分支解     

弯曲井眼中受压管柱的屈曲分析

本文通过微元体的变形和受力分析，导出了弯曲井眼中受压管柱的屈曲方程──一个合参数。的四阶非线性常微分方程。ε是一个综合考虑轴压（Ｆ０）、管柱截面抗弯刚度（ＥＪ）、井眼轴线轨迹曲车半径（Ｒ）以及共眼有效半径（ｒ）的无因次参数。本文利用线性化方法及小参数摄动法求得了屈曲方程的一次分叉点ε１及二次分叉点ε２。当ε＞ε１时，管柱处于稳定状态，对应于屈曲方程的零解；当ε２＜ε≤ε１时，管柱处于正弦屈曲状态，对应于屈曲方程的周期解；当ε≤ε２时，管柱处于螺旋屈曲状态，对应于屈曲方程的螺线解。本文给出的弯曲井眼中受压管柱的两个临界屈曲载荷（与两个分叉声、对应），发生螺旋屈曲时的螺距等理论结果与他人发表的实验结果吻合较好。     

基于Wilson-θ和Newmark-β法的非线性动力学方程改进算法

Wilson-θ法和Newmark-β法是非线性动力学方程求解的常用方法。它们的一个基本步骤是,将方程改写为增量平衡的形式,在每一个积分步长内用状态参量修正平衡方程的系数矩阵,其本质是在单个步长内对系统的非线性环节进行了线性化处理。本文基于增量思想分别改进了Wilson-θ法和Newmark-β法,根据即时解给出下一步的猜测解,然后对猜测解进行迭代校正,最终得到收敛的近似解。算例表明,改进算法的精度更高,且收敛准则简单。更为重要的是,本文方法无须对非线性项进行线性化处理,因而计算效率更高,适应范围更广。     

关于几种新的极分解计算方法

对变形梯度极分解的计算方法进行了分析,给出极分解计算的四种新方法：（１）增量叠加法;（２）基于伸长张量不变量（近似）计算法;（３）确定主转动轴计算法;（４）坐标变换法．增量叠加极分解计算方法将为建立以伸长张量为应变度量的大变形大转动有限元分析方法提供基础．本文还给出了伸长张量物质时间导数的简洁表达式     

两系非线性悬挂车辆的运行稳定性与分叉

本文选取两系具有滞后非线性悬挂的车辆为目标，建立其数学模型和运动微分方程，用常微分方程稳定性理论对车辆蛇行运动进行理论分析，并应用分叉理论研究了整车在蛇行失稳后的动力学行为，得出蛇行运动的分叉解及稳定判据，得到防止车辆蛇行运动的充分条件，并研究了系统参数对临界速度的影响、分叉解振幅及稳定性的影响，为车辆设计和参数选取提供依据。     

多孔介质中热对流的分叉机理研究

本文利用解析分析方法研究了数值模拟发现的多孔介质层中出现的对流分叉机理，指出控制方程中的Ｒａｙｌｅｉｇｈ数，是决定流动的特征参数。当Ｒａｙｌｅｉｇｈ数小于临界数值时，多孔介质内流动处于静止传热状态，并且这种状态是稳定的。如果Ｒａｙｌｅｉｇｈ数大于临界数值，非线性方程出现分叉解，文中指出，存在多个使平凡解失稳而分叉的临界Ｒａｙｌｅｉｇｈ数，当Ｒａｙｌｅｉｇｈ数由小到大经历这些临界数值时，其由平凡解发展起来的分叉解的流态，依次由单回流区转变为双回流区及三回流区。理论分析给出了分叉解和分叉解的振幅方程，阐明了分叉的机理，其结论和数值结果定性一致．     

平面Poisenille流动的二维Hopf分叉

本文用直接数值模拟的方法计算了二维Ｐｏｉｓｅｕｉｌｌｅ流动中扰动波的演化问题。得到了二维平衡态，在一定的波数下，Ｒｅ３９５０时，这种平衡态，将变得不稳定，模拟发现出现第二周期解，即二次分叉。     

一种新的弹塑性杂交应力元法

本文基于一个改进的弹塑性的Hellinger/Reis■ner 混合变分原理构造了一种用于解弹塑性问题的四节点等参杂交应力元.新的模型中,在单元内增加了等效应力增量、塑性等效应变增量及不协调位移变量,从而使单元内的屈服准则及流动法则平均得到满足,不协调位移改进了单元应力精度.计算表明,新的模型可以提高弹塑性杂交法的精度和计算效率.     

平面Poisenille流动的二维Hopf分叉

本文用直接数值模拟的方法计算了二维Ｐｏｉｓｅｕｉｌｌｅ流动中扰动波的演化问题。得到了二维平衡态，在一定的波数下，Ｒｅ３９５０时，这种平衡态，将变得不稳定，模拟发现出现第二周期解，即二次分叉。     

用能量法求细长压杆临界荷载

用能量法求细长压杆临界荷载薛福林（哈尔滨工业大学，哈尔滨１５０００１）文［１］第２．９节在对图１压杆用能量法求临界荷载近似解时，得出两个变形能△Ｕ的算式：并有如下两个论述：Ⅰ．如果我们是以真实的挠度曲线进行计算，则（１）与（２）两式都是精确的，但当我...     

用能量法求细长压杆临界荷载

用能量法求细长压杆临界荷载薛福林（哈尔滨工业大学，哈尔滨１５０００１）文［１］第２．９节在对图１压杆用能量法求临界荷载近似解时，得出两个变形能△Ｕ的算式：并有如下两个论述：Ⅰ．如果我们是以真实的挠度曲线进行计算，则（１）与（２）两式都是精确的，但当我...     

关于几种新的析分解的计算方法

对变形樟度极分解的计算方法进行了分析，给出了极分解计算的四种新方法：（１）增量叠加法；（２）基于伸长张量不变量（近似）计算法；（３）确定主转动轴计算法；（４）坐标变换法。增加叠加极分解计算方法将为建立以伸长张量为变应度量的大变形大转动有限分析方法提供基础。本文还给出了伸长张量物质时间导数的简洁表达式。     

多自由度非线性振动系统的新解法及其在分析机车蛇行运动中之应用

本文维广了非线性振动系统的KB渐近解法,并提出了新的线性化方法。将本文方法用于研究机车蛇行运动的稳定性问题,得到了机车实际存在的许多易变和复杂参数对横向稳定性的影响规律,找到了影响稳定性的敏感因素和结构设计上的缺陷,为改进机车运动稳定性提供了措施和依据,所得理论结果与实验相符。本文还研究了机车的Hopf分叉现象,用摄动法证明分叉的存在性并给出构解和判稳方法,从而揭示分叉解与分叉参数的重要关系。