内侧开裂空心扭转圆轴裂纹端的K_3

在本文中,把内侧开裂空心圆轴的扭转问题分为Laplace方程的两个Dirichlet问题,其中待定常数K可由位移单值条件定出。通过保角映象和调和函数延拓方法,可以方便地解出边值问题。最后,利用柔度法可算出K_3的值。     

梁在重力作用下的弯曲问题

本文用应力函数解法，得到了梁在重力作用下的弯曲问题的解。研究表明：具有纵向对称截面的梁，在重力作用下的弯曲问题最终归结为寻找满足一定边界条件的两个平面应力函数，一个为调和函数，另一个为重调和函数。文中通过实例介绍了求解方法。     

ON THE STVENANT FLEXURE FOR CROSS SECTIONS OF A SERFIES OF SYMMETRICAL AIRFOLLS

本文讨论一系列对称翼截面柱体的弯曲问题,柱体空端锁甲外力的方向与主题的对称面垂直.这问题一般可简化为寻找三个平面挑和函数,其中两个函数给出边界值,另一函数给出边界上法向的微商.我们设法将这些调和函数的边界值表达为複变函数的实数或虚数部分,这样所得的复变函数在柱体截面内常会表现有奇异点.本方法中的一个重要内容为：如何削去这些奇异点.本文求得问题的精确普遍解,其中含一个参数,可用来调节截面的厚度.本文最后给出一个例子,阐明求应力函数、扭转厚度及湾区中心的步骤,给出受扭转和弯曲时沿截面边界上剪切的分布情况.     

根部带裂纹的十,匚和工形截面杆扭转断裂问题的计算方法

这三类截面在工程中常应用.当其根部出现裂纹时,抗扭刚度和第三型应力强度因子尚未被计算过.本文基于文献[1]已完成的工作,对调和函数延拓方法作进一步推广和改进来解这三类截面的扭转断裂问题.1.解法的基本原理文献[1]采用调和函数延拓方法来解矩形截面的扭转断裂问题.显然,此法对其它可由矩形组合的截面的扭转断裂问题一样有效.只要在假想分割成若干个矩形后,每个矩形的四个顶点都落在原区域的边界上.按有限元的观点,这些顶点均为“外结点”.有一些矩形组合成的区域,经过假想分割后,会出现“内结点”,这     

薄板弯曲分析的高阶高效无网格法

与传统有限元法相比,无网格法具有节点形函数高度光滑、易于形成高阶近似等优势,更适合于以薄板弯曲问题为代表的高阶偏微分方程的数值求解。然而,高阶无网格法的形函数是非多项式的有理函数,导致弱形式的区域积分难以得到精确计算,通常采用的高阶高斯积分方法需使用大量积分点,计算效率低且精度不高。本文针对薄板弯曲问题的高阶（三阶）无网格法分析,首次发展了与该高阶近似相一致的曲率光顺方案,并基于背景三角形积分单元建立了相应的数值积分格式,大幅度减少了所需的积分点数目。所发展方法的关键在于计算刚度阵所需的形函数的二阶导数由形函数及其一阶导数通过散度定理确定,而非对形函数直接求导获得。数值结果表明,基于标准的高斯积分方案的高阶无网格法精度不高,不能精确再现纯弯曲和线性弯曲模式,且得到的弯矩场分布存在严重的虚假数值振荡。而本文所建议的基于曲率光顺方案的高阶无网格法能够方便高效地求解薄板弯曲问题,尤其是它能精确反映纯弯曲和线性弯曲模式。与标准的高斯积分方法和目前主流的常曲率光顺方法相比,本文方法在计算效率、精度、弯矩分布等方面均展现出显著优势,因而具有较好的应用价值。     

带偏心园孔的环扇形板分析

本文处理一类平板的复曲线边值问题,应用解析复变函数理论构造了满足带偏心园孔的环扇形板横向弯曲的全部边界条件与方程的一般解析解。     

Dugdale模型与压力容器长表面裂纹的CTOD

本文把压力容器长表面裂纹简化为狭长条的单边裂纹。利用Dugdale模型和二维混合边值问题的奇异积分方程解法,计算了在均匀拉伸和纯弯曲两种载荷下,裂纹尖端前沿的韧带区没有完全屈服时的裂纹尖端张开位移CTOD。最后介绍如何把计算结果应用到工程实际问题。     

矩形悬臂薄板的解析解

首先把弹性薄板弯曲问题的控制方程表示成为Hamilton正则方程,然后利用辛几何方法对全状态相变量进行分离变量,求出其本征值后,再按本征函数展开的方法求出矩形悬臂薄板的解析解。由于在求解过程中不需要事先人为地选取挠度函数,而是从薄板弯曲的基本方程出发,直接利用数学的方法求出可以满足其边界条件的这类问题的解析解,使得问题的求解更加理论化和合理化。文中的最后还给出了计算实例来验证本文所采用的方法以及所推导出的公式的正确性。     

约束阻尼系统的稳定性定理

本文在理论和大系统理论的基础上,针对力学系统提出了大系统加权V函数方法。并且应用这个方法证明了约束阻尼力学系统的稳定性定理。从而,把在卫星姿态动力学中用到的Kelvin-Tait-定理和Mingori定理等作了一定的推广。本文所分析得到的结果对于非线性力学系统也是正确的。     

准晶数学弹性力学和缺陷力学

对准晶数学弹性理论的基本概念和基本框架作了介绍,在此基础上分别针对目前已经发现的几类一维准晶、二维准晶和三维准晶讨论了其数学弹性的理论体系．为了求解准晶弹性的边值问题或初值一边值问题,还必须发展相应的方法论．物理工作者在研究准晶位错弹性问题中发展了Ｇｒｅｅｎ函数方法．针对一维与二维准晶弹性中几类问题提出了分解与叠加程序,这一程序的使用,使极其复杂的准晶弹性问题得到简化,进而引进位移函数或应力函数,把数目。庞大的准晶弹性基本方程化成一个或少数几个高阶偏微分方程,进一步使求解步骤大为简化．对三维立方准晶弹性也采用了类似步骤使求解过程大为简化．在以上化简的基础上,发展了准晶弹性的边值问题或初值一边值问题的复交函数方法和 Ｆｏｕｒｉｅｒ分析方法,求得了一系列准晶位错问题和裂纹问题的分析解（古典解）．在研究准晶弹性的边值问题古典解的同时,也讨论了同这些边值问题相对应的变分问题和广义解（弱解）以及这种弱解的数值方法──有限元法．在物理学家工作基础上开展的这些工作可以看作对经典数学弹性理论和方法、经典Ｖｏｌｔｅｒｒａ位错理论、普通结构材料断裂力学和经典有限元的某些发展．此外,还把一维六方准晶弹性动力学的结果与统计物理的某些     

准晶数学弹性力学和缺陷力学

对准晶数学弹性理论的基本概念和基本框架作了介绍,在此基础上分别针对目前已经发现的几类一维准晶、二维准晶和三维准晶讨论了其数学弹性的理论体系．为了求解准晶弹性的边值问题或初值一边值问题,还必须发展相应的方法论．物理工作者在研究准晶位错弹性问题中发展了Ｇｒｅｅｎ函数方法．针对一维与二维准晶弹性中几类问题提出了分解与叠加程序,这一程序的使用,使极其复杂的准晶弹性问题得到简化,进而引进位移函数或应力函数,把数目。庞大的准晶弹性基本方程化成一个或少数几个高阶偏微分方程,进一步使求解步骤大为简化．对三维立方准晶弹性也采用了类似步骤使求解过程大为简化．在以上化简的基础上,发展了准晶弹性的边值问题或初值一边值问题的复交函数方法和 Ｆｏｕｒｉｅｒ分析方法,求得了一系列准晶位错问题和裂纹问题的分析解（古典解）．在研究准晶弹性的边值问题古典解的同时,也讨论了同这些边值问题相对应的变分问题和广义解（弱解）以及这种弱解的数值方法──有限元法．在物理学家工作基础上开展的这些工作可以看作对经典数学弹性理论和方法、经典Ｖｏｌｔｅｒｒａ位错理论、普通结构材料断裂力学和经典有限元的某些发展．此外,还把一维六方准晶弹性动力学的结果与统计物理的某些      

轴对称理想不可压缩流体和stokes流的广义解析函数解

本文利用轴对称共轭调和函数和广义解析函数的概念,推导出轴对称理想不可压流体和 stokes 流以广义解析函数表示的完备解.     

压电介质中受拉伸与弯曲联合作用的圆币形裂纹问题

以弹性位移分量和电势函数为基本未知量时，横观各向同性压电介质非轴对称三维问题的控制微分方程是四个二阶线性偏微分方程相联立的方程组。本文导出了用四个调和函数表示位移及电势的该方程组的势函数通解。作为通解的应用举例，文中求解了压电陶瓷材料中受拉伸与弯曲联合作用的圆币形裂纹问题，得到了裂纹尖端附近应力场及电位移场的解析表达式。结果表明裂尖场以及应力强度因子和电位移强度因子均表现出复杂的机－电耦合行为。     

一类半平面焊接的界面裂纹问题

利用复变方法和解析函数边值问题的基本理论，研究一类带孔洞的两个半平面焊接的界面裂纹问题。通过适当的函数分解和消元方法，将问题转化为一类简单的Riemann边值问题，从而得到弹性体应力函数的封闭解，给出了裂纹尖端应力强度因子的一般表达式。     

板分析的滑动最小二乘插值函数残值法

利用滑动最小二乘插值数作为加权残值法中试函数，对试函数中的基函数的以及权函数的选取提出了建议；分析了形函数的特性；对试函数拟合原函数的效果进行了分析，进而提出了权函数及相应的影响半径的取值；采用最小二北配点法求解定解问题的近似解；利用该试函数对矩形薄板和L形板的弯曲进行了数值计算，并与理论结果和有限元数值结果进行对比，结果表明，该试函数适用于多种边值问题，且精度高。该法简化了选择试验的过程，尤其适用于工程中的各种数值计算。     

拟协调罚有限元法

本文将拟协调元方法应用于罚函数有限元中。与减缩积分法不同,本方法采用多套函数去逼近单元的应变,而不涉及形成单刚时所采用的数值积分的阶次。本文将这种方法用于解决线弹性不可压缩和中厚板弯曲问题,并给出若干算例和数值结果,又给出了相应的广义变分原理。     

弹性半平面中的斜边界裂纹问题

讨论了一群性半平面无限体中含有一斜烈纹的静力学问题,研究中以断裂力学原理为基础,采用了复变函数的方法,将原问题化为一组解析函数边值问题的求解。文中通过分析函数法以及应用Ｒｉｅｍａｎｎ－Ｈｉｌｂｅｒｔ（Ｒ－Ｈ）边值问题的一般理论,给出了所研究问题的解析解,并且给出了此问题的应力强度因子Ｋ１,Ｋ１的显式形式,此外,裂纹上的位移发生的错动可以得以进一步的讨论,文中的结论对地学的研究有一定的应用价值。     

薄板结构的安定性分析

本文关于薄板的分析采用样条函数插值及结构中的残余应力场用温度参数模拟，解决了薄板结构在交变载荷作用下的安定问题。由于温度参数的引用，使得研究的问题的自由度大幅度减少，文中还对薄板的Ｍｉｓｅｓ型屈服函数进行了线性化处理，它是安定定理的求解线性化的基础，算例表明本文所提出的方法及程序的可行和有效。     

采用两步优化器的深度配点法与深度能量法求解薄板弯曲问题

随着计算机技术的进步以及机器学习算法的进一步发展,深度学习方法逐渐被广泛引用于各行各业中。本文发展并比较了适应于工程计算的深度配点法与深度能量法并应用于求解薄板弯曲问题。深度配点法采用物理驱动的深度神经网络来,并将物理信息（偏微分方程强形式）引入到损失函数中,最终将求解薄板弯曲问题简化为优化问题。深度能量法则是采用系统总势能驱动的神经网络。根据最小势能原理,在所有的可能位移场中,真实位移场的总势能取最小值,因此我们可以使用总势能构造损失函数,从而求解薄板弯曲问题。对于边界条件,通过罚函数法将有约束最优化问题转化为求解无约束最优化问题。深度配点法与深度能量法的适用性基于神经网络的通用近似定理。由于物理信息跟总势能的引入,增加了神经网络训练的困难,为了解决这个问题,我们发展了两步优化器方法。数值结果表明,深度配点法与深度能量法很适合求解薄板弯曲问题,并且程序实现简单,实现了真正意义上的“无网格法”。     

轴对称一维六方准晶圆柱的精化理论

将轴对称圆柱的精化分析推广到一维六方准晶中轴对称圆柱的研究当中。利用准调和函数的Bessel算子函数表示以及一维六方准晶中的通解,在不做任何预先假设的情况下,给出了一维六方准晶中轴对称圆柱的精化理论。首先,根据准调和函数的Bessel算子函数表示,利用三个一维待定函数,表示出声子场和相位子场的位移场和应力分量。再根据非齐次边界条件,推导出柱面受径向外载时的精化方程。通过舍弃高阶项,推导出了在径向方向受到柱面载荷的近似解。