多体气动弹性系统超声速颤振分析

对一类多体气动弹性系统超声速颤振问题进行研究.分别采用多体动力学理论、活塞理论建立了弹性结构系统的动力学模型与超声速非定常气动力模型,得到了由微分代数方程表示的多体系统气动弹性动力学方程.通过数值求解微分代数方程的特征值问题,研究了多体系统在平衡位置小扰动运动的稳定性,完成了多体气动弹性系统超声速颤振分析.应用该方法研究了板状翼面及含操纵面翼面的超声速颤振问题,并得到了操纵面处于不同位置时翼面的颤振速度.结果表明,所发展的多体气动弹性系统超声速颤振分析方法,适用于由多个部件组成的工程结构颤振分析.     

颤振分析中的特征值排序问题

颤振分析中判断颤振临界速度的重要依据是系统V-g和V-f图,即系统特征值随参数的变化曲线.在几乎所有商用软件及自编程序的输出结果中,有时会出现所谓的"窜支"现象,这给颤振临界速度和颤振穿越分支及耦合形式的判断带来很大不便.通过隐函数定理可以证明,除重特征值点以外,系统特征值连续依赖于系统参数变化.依据多元向量值函数连续性,建立对特征值的排列算法,给出系统特征根轨迹的正确曲线,再输出V-g和V-f图数据,从而避免"窜支"现象.编制应用程序,通过几个典型算例对算法进行了验证.该工作能够有效简化颤振分析的后处理工作,提高分析效率.     

超音速飞行器机翼颤振的时滞反馈控制

采用时滞反馈主动控制方法对超音速飞行器机翼颤振进行控制,以提高飞行器机翼系统的颤振临界速度.首先根据二元机翼的力学模型,制定时滞反馈控制策略并建立时滞反馈控制系统的数学模型;分别对无控、零时滞反馈控制和有时滞反馈控制系统进行稳定性分析,获得时滞反馈控制系统的颤振稳定性边界.利用MATLAB/SIMULINK进行时域数值模拟,验证理论稳定性分析结果的正确性.结果表明:通过调节时滞量,可有效提高飞行器机翼的颤振临界速度,且控制策略简单,效果较好.     

弹性地基输流管道的耦合模态颤振分析

推导出了弹性地基输流管道的固-液耦合振动微分方程,用幂级数法计算了Winkler模型地基和双参数模型地基输流管道的临界流速和复频率,分析了弹性地基对输流管道静力稳定性与动力稳定性的影响.结果表明,与不考虑弹性地基的情况相比较,弹性地基的作用可使管道发生静力失稳和动力失稳的临界流速增大,并且增大弹性地基参数可提高静力失稳和动力失稳的临界流速,从而推迟发散与颤振的发生.当质量比β较大时,管道会在某个地基参数组合下,在发生静力失稳后,会在较高流速下出现再稳定和再发散现象,然后发生耦合模态颤振.     

太阳射电微波爆发频谱的非均匀回旋-同步辐射源的解释

用非均匀球对称的射电源模型,计算了无吸收的非热电子的回旋-同步辐射的频谱.这些频谱具有下述特性:(1)“频谱折曲”,在中频和高频的交界处出现有频谱“折曲”现象;(2)“低频下跌”,即使在没有吸收的情况下,由于磁场不均匀性,在低频端还会出现有流量密度下降现象;( 3)在大多数情况下,这些频谱为C型谱.这为太阳射电微波脉冲爆发观测的C型谱提供了一种新的解释.     

催化反应中的浑沌现象

本文用Melnikov方法,讨论了一类描述化学反应器和催化金属丝(网)的温度颤振(Flickering)现象的控制方程。通过数学分析指出这类系统所描述的颤振现象中含有浑沌性态。     

前言

数学物理问题是应用数学的一个重要分支.在这类问题中,人们基于基本的物理定律用数学语言(方程)描述实际的物理过程,并研究数学模型的适定性和解的形态等.数学物理反问题主要是指由已知可以测量到的信息,基于数学物理模型,重构未知信息的问题.由于数学物理反问题的研究更多地来源于一些重要的实际问题,从而引起了国内外数学工作者的不断重视.研究成果往往可以为一些重要技术、关键问题的解决提供想法和工具,因此,     

柔性桥梁颤振导数间的相互关系的参数分析(Ⅰ)

在作者先前给出(徐旭,曹志远.柔长结构气固耦合的线性与非线性气动力学理论.应用数学和力学,2001,22(12):1299-1308.)的柔性结构半解析颤振导数的基础上,研究了桥梁颤振导数之间的内在联系和相互关系,并通过两个具体的桥梁颤振导数的测量试验数据,对其进行了分析验证.同时,也对颤振导数随着桥梁断面的气动中心、转速以及角度变化规律作了参数研究.数据分析的结果不仅验证了前文半解析颤振导数表达式的正确性,也进一步验证了半解析颤振导数之间存在一定的必然联系,同时也表明给出的半解析的颤振导数是适用于流线型断面的桥梁的.     

柔性桥梁颤振导数间的相互关系的参数分析(Ⅱ)

在作者先前(徐旭,曹志远.柔长结构气固耦合的线性与非线性气动力学理论.应用数学和力学,2001,22(12):1299-1308.)给出的柔性结构半解析颤振导数的基础上,研究了桥梁颤振导数之间的内在联系和相互关系,并通过两个具体的桥梁颤振导数测量试验数据进行了分析验证.同时,也对颤振导数随着桥梁断面的气动中心、转速以及角度变化规律作了参数研究.数据分析的结果不仅验证了前文半解析颤振导数表达式的正确性,也进一步验证了半解析颤振导数之间存在一定的必然联系,同时也表明其文中给出的半解析的颤振导数是适用于流线型断面的桥梁的.     

Influences of Attack Angles on Aerodynamic Derivatives and Flutter Characteristics of Flat Box Girders北大核心CSCD

以南京第四长江大桥扁平箱梁为研究对象,通过节段模型自由振动风洞试验详细测试了模型在不同风攻角下的颤振响应,探讨了系统非稳态及稳态临界振幅随风速的演化规律.首先,基于颤振响应振幅包络,结合Hilbert变换,识别了系统振幅依存的模态阻尼,并初步阐释了颤振形态随风攻角转变的机理.其次,提取了系统在不同风攻角下的模态参数,基于双模态耦合闭合解法,识别了断面在不同风攻角下的非线性颤振导数,研究了关键颤振导数振幅依存性随风攻角变化的规律及对断面颤振形态和特性的潜在影响.最后,通过逐项拆解模态阻尼,深入剖析了风攻角对非耦合及耦合气动阻尼的影响,并阐明了分项阻尼导致系统颤振性能差异性的动力学机理.     

一类组合算子方程的解

许多数学物理问题可以归结为在Banach空间E中求解组合算子方程其中T:E→E~*单调半连续,G:D(?)E→E~*全连续。文献中往往要求T是强单调的,于是T有连续逆,而(1)可化为全连续算子T~(-1)G的不动点问题。但在应用中需要考虑T     

磁轴承失灵后坠落转子瞬态振动灾变机理研究

研究一个带磁轴承的转子系统,在磁轴承失灵后转子坠入备用轴承引起的非线性瞬态振动。通过严格建立运动方程和数值仿真计算,详尽地分析了坠落转子转动角速度变化和轴颈与备用轴承接触点法向力变化的时间历程及备用轴承振动位移的频谱,发现系统发生灾变破坏的原因是由于高速不平衡阻尼转子减速通过临界速度时引起的强烈非稳态受迫弯曲振动加上轴颈与备用轴承接触点碰摩的非线性引起的高频颤振。     

多自由度强非线性颤振分析的增量谐波平衡法

对多个自由度上含有强非线性项系统的颤振问题,推广应用增量谐波平衡法进行分析．考虑带有强非线性立方平移和俯仰刚度项的二元机翼颤振方程,首先将方程用矩阵形式表示,然后把振动过程分解成为振动瞬态的持续增量过程,再采用振幅作为控制参数应用谐波平衡法,以这种推广的增量谐波平衡法求得方程解的表达式,并由此分析系统的分岔现象、极限环颤振现象和谐波项数的取值问题,最后用龙格-库塔数值方法进行验算,结果表明:分析多个自由度的强非线性颤振,增量谐波平衡法是精确有效的．     

高阶椭圆型方程特征值问题的几点注记

问题(1.2)的特征值和相应的特征函数分别记为{λ_k}和{(?)k(x)}.众所周知,椭圆型方程特征值问题是一个十分重要和基本的数学物理问题,它不仅有者非常明确的力学和物理背景,而且在近代偏微分方程的理论研究中也占有很突出的地位.     

《数学物理学报》中、外文征稿简则

正一、《数学物理学报》(中、英文版)是我国数学物理学界委托中国科学院武汉物理与数学研究所主办的,以刊登数学与物理科学的边缘学科中具有创造性的代表学科水平的科研成果为主的综合性学术刊物:凄者对象是国内外本学科范围的科技工作者。《数学物理学报》1981年4月创刊,为中、外文混合版季刊:自1982年4月起分中、外两种文本同时发行(季刊),内容不相同。     

《数学物理学报》中、外文征稿简则

正一、《数学物理学报》(中、英文版)是我国数学物理学界委托中国科学院武汉物理与数学研究所主办的,以刊登数学与物理科学的边缘学科中具有创造性的代表学科水平的科研成果为主的综合性学术刊物:读者对象是国内外本学科范围的科技工作者。《数学物理学报》1981年4月创刊,为中、外文混合版季刊。自1982年4月起分中、外两种文本同时发行(季刊).内容不相同     

三对角矩阵的逆特征问题

矩阵逆特征问题(亦称特征值反问题)涉及的领域有数学物理、地球物理、量子化学、光学、力学、结构设计、模态识别、自动控制等等.例如,著名的Sturm-Liouville逆问题,弹簧——质量系统的参数识别,极点配置.但是,由于逆问题本身的复杂性,以及理     

常系数线性偏微分方程不适定Cauchy问题稳定性估计

如所周知,在经典的数学物理方程中,存在下述三类典型的不适定Cauchy问题:1.Laplace方程Cauchy问题     

《数学物理学报》中、外文征稿简则

<正>一、《数学物理学报》(中、英文版)是我国数学物理学界委托中国科学院武汉物理与数学研究所主办的.以刊登数学与物理科学的边缘学科中具有创造性的代表学科水平的科研成果为主的综合性学术刊物。读者对象是国内外本学科范围的科技工作者《数学物理学报》1981年4月创刊.为中、外文混合版季刊。自1982年4月起分中、外两种文本同时发行(季刊).内容不相同     

《数学物理学报》中、外文征稿简则

<正>一、《数学物理学报》(中、英文版)是我国数学物理学界委托中国科学院武汉物理与数学研究所主办的,以刊登数学与物理科学的边缘学科中具有创造性的代表学科水平的科研成果为主的综合性学术刊物。读者对象是国内外本学科范围的科技工作者。《数学物理学报》1981年4月创刊,为中、外文混合版季刊。自1982年4月起分中、外两种文本同时发行(季刊),内容不相同。2003年开始中文版改为双月刊。《数学物理学报》(中文版)被评为2001年度"百种中国杰出期刊"。《数学物理学报》(英文版)为SCI收录刊物;中国期刊方