关于《线性算子方程组一般解的代数构造》的讨论

张鸿庆同志在文[1],[2],[3]中建立线性算子方程组一般解的代数结构,并利用文中的方法导出横观各向同性体的著名的胡海昌解和其它一些重要方程组的一般解。 在文[2]的推导中,出现有形如;符号的意义请见文[2])的算子.但是作者对这种形式的算子是否是整算子(即是否可除)并未说明和讨论.容易看出,要保证文[2]推导过程和最后结果的正确,它们必须是整算子.然而,我们发现除了算子方程组的维数n≤3外,一般不能保证它们是整算子(即不可除).     

形状优化数值方法与自适应运动极限

本文对结构形状优化问题,结构截面尺寸优化问题和一般数学规划方法作了比较,讨论了一维搜索策略对优化方法的效率和严谨性的影响;根据粗糙一维搜索思想,构造了带自适应运动极限的序列线性规划法,用来解平面应力(应变)结构形状优化问题中出现的极小-极大问题,作了数值比较。附录给出了灵敏度计算公式。     

新千年数学大奖问题--证明纳维-斯托克斯方程组光滑解的存在性

介绍克莱数学促进会悬赏的新千年百万美元数学大奖问题——证明纳维—斯托克斯方程组光滑解的存在性．     

热塑剪切带后期演变的准定常近似

1.基本方程式的讨论描写热塑剪切变形的近似模型方程组为其中τ和γ分别是剪应力和剪应变,θ是温度,ρ是密度,C_v是比热,γ是导热系数,t和y分别是时间和空间坐标.一般形式的本构关系为τ=τ(γ,γ,θ)(2) 如果在变形中,没有热量流出试样,则方程组(1—2)就存在一个沿y轴均匀分布,但随时间变化的解:     

只有尖点的平面曲边多角形缺陷的应力分析

本文讨论了无限平面内含有多角形缺陷的平面问题;讨论了K-M函数φ(ζ)Ψ(ζ)的结构;在作一些补充说明后,证明了公式同样适用于多角形缺陷;求得了工程上遇到的翼形和唇形等只有尖点的曲边多角形缺陷的精确解;还讨论了弹性夹渣问题.     

计算流体力学中的验证与确认

计算流体力学(CFD)在航空航天等诸多领域的应用越来越广泛.特别是近年来, CFD在实际飞行器的设计中扮演着越来越重要的角色, 许多设计参数直接来源于CFD的计算结果.由此, 飞行器设计师对CFD提供结果的可信度提出了更高的要求.验证(verification)与确认(validation)是评价数值解精度和可信度的主要手段.本文综述了国内外开展CFD验证与确认研究的进展.在引言中论述了开展CFD验证与确认的重要性和必要性, 简述了国内外CFD验证与确认研究的历史和发展现状.第2节中讨论了CFD验证与确认的一些基本概念,以及这些概念定义的形成过程, 并指出了进行CFD验证与确认的基本步骤.第3节和第4节分别讨论了CFD验证与确认的方法, 如CFD验证中的精确解比较方法, 制造解比较方法, 网格收敛性研究;CFD确认中的层次结构, 流动分类法, 确认实验指南.在第5节中我们列举了几个CFD验证与确认的应用实例.最后, 对我国开展CFD验证与确认研究工作提出了若干建议, 包括:(1)开展流动分类法研究,(2)推行软件质量工程方法,(3)开展规范精细的实验, 建立国内的网络数据库.      

考虑恒载效应的拱形梁静力近似解

应用虚功原理,推导了考虑恒载效应影响时拱形梁在活载作用下的非线性微分方程,得到了方程的近似闭合解。根据方程的解,讨论了恒载大小及结构自身刚度(矢高、跨度、惯性矩及惯性半径等)不同因素在考虑恒载效应时对拱形梁静力特性的影响。通过与Takabatake得到的直梁解析解结果及作者在其他文献提出的有限元方法对拱形梁分析结果的比较,验证了本文非线性微分方程及其求解公式。结果表明,本文给出的非线性微分方程对于拱形梁和直线梁具有通用性,初始恒载的存在减小了拱形梁在活载作用下的静力反应,这种影响与恒载的大小及结构自身的刚度有关,对轻型结构的设计提出了一些建议。     

关于开孔薄板大挠度问题的一般数学理论

众所周知,应力函数F的多值性和位移的单值性要求使得开孔薄板的大挠度问题,在理论上和数值计算上都变得比较困难。本文求得了使应力函数成为单值的一个充要条件,并证明了位移单值性要求等价于一些约束方程L_i(F)—N_i(ω)=0,其中L_i是F的线性泛函,N_i(W)是挠度的齐二次泛函。利用这些结论,求得了开孔薄板大挠度问题的控制方程。同时给出了计算这一问题的数值方法;讨论了开孔薄板的临界载荷问题,当这些临界载荷是“单重的”时,给出了从平凡解处分叉出去的屈曲解的迭代计算方案。     

扭转圆柱体放射状内裂缝的应力强度因子

文献[1]用正弦级数解和Mellin积分解的迭加方法讨论过有外裂缝的圆柱体扭转。本文讨论有放射状內裂缝的圆柱体扭转,用正交变换将π/n扇形区域变为半圆后,用迭加方法通过依次解三节积分方程和Cauchy核奇性积分方程,把问题归结为连续核第二类Fredholm积分方程,从而使问题在数学上得到解决。给出了抗扭刚度和应力强度因子的     

爆轰波小拐角绕射问题

Lighthill通过冲击波小拐角绕流问题研究了Mach波的形成条件及传播规律。文献[2]中我们对爆轰波小拐角绕流问题求得了近似解析解,并对壁面向下拐时解的奇性进行了讨论。本文考虑平面爆轰波在小拐角处绕射时绕射波的形状,详细地讨论了Mach波形成和传播的情况,并对发生Mach反射时解的奇性进行了分析。     

关于“平面应力中临界应力强度因子的厚度效应”一文的讨论

由于“平面应力中临界应力强度因子的厚度效应”(以下简称“平应”)一文忽视了裂纹表面自由的条件,自然我们会提出疑问;非协调解所引起的误差是否真会因为裂纹尖端处的应力奇异性而迅速增大以至我们必须考虑协调的问题;“平应”一文所给出的“协调解”及其关于临界应力强度因子的厚度效应的讨论是否还有意义?本文的目的就是希望通过作一些定性的分析来给出我们所需要的解答。为使叙述方便起见,我们记σ_(ij)~(1)为“平应”一文所给出的满足如下边界条件的协调解(记 L 为裂纹表面)     

弱引力场中Einstein引力波简介

本文作为对近期证实引力波存在的响应,给出了Einstein引力波一个简单介绍,主要讨论了线性化引力场方程及其解的波动特性,从而对引力波的时-空涟漪特征作了一个数学描述.     

对流-扩散相互作用结构的不变性

本文提出并证明了不可压缩剪切层流中对流-扩散相互作用结构不变性诸定理:即二难剪切层流与其线性化及非线性扰动存在同一的对流-扩散相互作用结构,且物理尺度(指时间、空间和速度尺度)相同。给出十个推论,例如:对流-扩散相互作用可在剪切层流及其扰动场内“激发“快时间尺度和小空间尺度结构,线性化稳定性原理的约定对剪切流体系统成立等。应用题例导出计及时间-空间尺度效应和非平行流效应的广义Orr-Sommerfeld(GOS)方程,证实它有两个粘性解:阻尼层解和干扰层解;经典OS方程及其两个粘性解:边界层解和Heisenberg临界层解,Triple-deck稳定性理论基本方程及其两个粘性解,均是本文GOS方程及其两个粘性解的特例。     

粘弹性轴对称平面问题的动态响应

1.引言关于粘弹性轴对称平面问题的一些特殊情况已有若干论述,然而多是讨论材料不可压的情形;有关可压缩粘弹体的求解,往往只是分析准静态问题或讨论一些特例.在文[7]中作组合筒应力分析时给出的动态响应一般解,亦限于不可压材料.Huang等讨论了圆筒高速旋转对材料可压性的影响.Valanis和Sachman分析过弹性波问题,讨论了若干情况下的求解方法. 本文讨论可压粘弹材料在轴对称平面应变状态下的动态响应,从基本方程出发,导出位移应满足的方程,用Laplace变换方法求得在象空间中的一般解.具体分析了厚壁     

含有裂纹和夹杂的复合柱体的扭转

本文根据Saint-Venant扭转理论,提出了一种能用于扭转分析的线夹杂模型,并得到了它的基本解,进而将此解与的单层势函数解及单裂纹基本解结合,对同时带有裂纹和夹杂的复合柱体的扭转作了讨论,最后将问题归为解一组混合型积分方程,并建议了数值解法。文中通过问题的退化,证明本文提出的夹杂模型在数学和力学上都是正确的,最后作了若干数值例子的计算,其结果令人满意。     

结构理论中解的存在性问题述评

阐明线性弹性力学和线性弹性结构理论中解的存在性的基本概念和研究解的存在性意义, 简述微分方程和弹性力学解的存在性的研究结果, 着重介绍和评价王大钧和胡海昌的关于复杂结构和组合弹性结构理论解的存在性的研究成果, 介绍了他们的结构理论算子正定性定理和能量嵌入算子紧致性定理.      

用于N-S方程数值解的有限差分格式的精确度

本文比较了用于二维粘性流动数值解的各种有限差分算法,比较了最近研究出的中心差分算法与建立得很好的迎风差分算法。为了作出有意义的比较,文中提出了N-S(Navier-Stokes)方程的一些解析解。根据这些解的结果,可以认为所推荐的新的中心差分算法是更为精确的,而且几乎不需要增加计算工作量。存在着一个格子雷诺数的上限,这些新方法在此限度内将是收敛的,但是当流动实际上是湍流时,通常也可能收敛。      

关于热爆炸问题的几点讨论——答冯长根同志

我们在文[1]中,使用抛物型方程解的比较法给出了反应热传导系统的爆炸临界特征量δ_(cr)、临界温度Q_(cr)的近似公式。其中临界温度Q_(cr)和转点值ε_(tr)在文[1]的近似条件下,恰好是均温系统的结果(这个结果见于文[1]所引参考文献Z[2])。均温系统可以作为非均温系统的近似,这是众所周知的,为行文简洁计,没予以讨论。冯长根同志在文[3](以下简称冯文)中补充说明了这一点,是必要的,但也提出了一些值得讨论的问题和观点。本文将就有关问题做简要讨论和答复。     

对一般Hamilton体系近似解保辛条件的讨论

文献[1]给出的一般Hamilton体系近似解保辛的条件,尚需讨论。其中(3.5~6)的证明适用于v·=H(z)v的系统,要求H(z)是Hamilton矩阵,齐次方程。即使Hamilton矩阵是与位移有关的H(z,q),仍可适用。但一般Hamilton体系未必能表示为v·=H·v,例如存在有势外力的情况,此时是非齐次线性方程。故在一般情况下,近似解是否保辛的原则尚需明确。一般的Hamilton正则方程体系非线性,通常用数值积分近似求解,故时间坐标离散而成为长η的序列,离散坐标体系。分析结构力学[2]考虑了离散坐标的情况,其中证明了区段两端状态向量之间关系ζ=ζ(v)的微商S(v)是…     

适用于SR-CT技术的新算法

SR-CT(Synchrotron Radiation Computed Tomography)技术中有多种重建算法,其典型算法有滤波反投影算法和迭代算法,这两类算法各有其特点。综合考虑重建结果的质量和重建运算的时间,本文提出了一种新的算法混合算法。通过不同算法重建图像的分析比较,结果表明混合算法包含了前两类算法的优点,而且避免了它们的缺点,是一种行之有效的算法。同时对混合算法中的一些重要参数如初始解系数、迭代步长也进行了详细讨论,并给出了这些参数对重建图像质量的影响关系。