非线性耦合热弹性动力学的非传统Hamilton型变分原理

根据古典阴阳互补和现代对偶互补的基本思想, 通过作者早已提出的一条简单而统一的新途径, 系统地建立了几何非线性耦合热弹性动力学的各类非传统Hamilton型变分原理. 这种新的非传统Hamilton型变分原理能反映这种动力学初值-边值问题的全部特征. 文中给出一个重要的积分关系式，可以认为，在力学上它是几何非线性耦合热动力学的广义虚功原理的表式. 从该式出发, 不仅能得到几何非线性耦合热动力学的虚功原理, 而且通过所给出的一系列广义Legendre变换, 还能系统地成对导出8类变量、6类变量、4类变量和2类变量非传统Hamilton型变分原理的互补泛函. 同时, 通过这条新途径还能清楚地阐明这些原理的内在联系.     

Reissner夹层板动力学的非传统Hamilton型变分原理

根据古典阴阳互补和现代对偶互补的基本思想,通过早已提出的一条简单而统一的新途径,系统地建立了Reissner夹层板动力学的各类非传统Hamilton型变分原理．这种新的非传统Hamilton型变分原理能反映这种动力学初值-边值问题的全部特征．文中首先给出一个Reissner夹层板广义虚功原理的表式．然后从该式出发,不仅能得到Reissner夹层板动力学的虚功原理,而且通过所给出的一系列广义Legendre变换, 还能系统地成对导出五类变量、 二类变量和一类变量非传统Hamilton型变分原理的互补泛函．同时,通过这条新途径还能清楚地阐明这些原理的内在联系．     

压电热弹性动力学的一些基本原理 *

根据古典阴阳互补和现代对偶互补的基本思想 ,通过作者早已提出的一条简单而统一的新途径 ,系统地建立了压电热弹性体动力学的一些基本原理 .文中给出一个重要的以卷积表示的积分关系式 ,可以认为 ,在力学上它是广义虚功原理的表式 .从该式出发 ,不仅能得到压电热弹性动力学的虚功原理和互等定理 ,而且通过作者所给出的一系列广义Legendre变换 ,能系统地导出成互补关系的 1 1类变量 ,9类变量 ,6类变量和 3类变量简化Gurtin型变分原理 .同时 ,通过这条新途径 ,还能清楚地阐明这些原理之间的内在联系     

关于线弹性动力学中各种Gurtin型变分原理

本文提出了一条比已有文献更简单更直接、且有一定力学意义的新途径,系统地建立了成互补关系的五类变量、四类交量、三类变量、二类变量及一类变量的Gurtin型变分原理。本文除了得到Gurtin在文献[1,2]中所给出的四个变分原理外,还得到一些新的更一般的变分原理,并且,通过这条新途径,不仅能清楚地阐明各种Gurtin型变分原理之间的内在联系,而且能说明仅以应力为独立交量的变分原理的建立过程。     

关于弹性力学广义变分原理的等价性定理的研究

利用场论中的不变性原理研究弹性力学广义变分原理的等价性定理,主要目的是研究弹性力学广义变分原理之间的关系;根据弹性力学广义变分原理的泛函在无穷小标度变换下的不变性,证明了这些泛函之间的等价性定理．如果这些泛函具有无穷小标度变换下的不变性,那么只有两类变量是独立的, 应力应变关系是这些泛函必须满足的变分约束条件．所得到的结果再一次证明了钱伟长教授关于所有的弹性力学广义变分原理都是等价的结论．     

非线性弹性动力学率型广义变分原理及子域原理

本文基于拖带坐标描述和S-R分解定理,建立了包含速度梯度、动量、速度、应力和应变率等五类独立场变量的非线性弹性动力学率型广义变分原理和广义子域混合杂交变分原理.     

有限位移理论线弹性力学二类和三类混合变量的变分原理及其应用

提出了有限位移理论线弹性力学二类混合变量和三类混合变量的变分原理.考虑已知边界条件的变化并应用有限位移理论的功的互等定理,在导出上述两类变分原理的过程中起到了关键作用和桥梁作用.首先,考虑已知位移边界条件的变化和应用功的互等定理,导出了二类混合变量的最小势能原理.用类似的方法,导出了二类混合变量的驻值余能原理.应用应变能密度和应力余能密度的关系式于上述两个变分原理,得到三类混合变量的变分原理.然后,给出了二类和三类混合变量的虚功原理和虚余功原理.同时,应用拉氏乘子法导出了广义变分原理.以一个算例说明了在某些情况下拉氏乘子法会失效,介绍了构成广义变分原理泛函的半逆法.最后,应用二类混合变量最小势能原理计算了一大挠度悬臂梁的弯曲.     

关于变分学中逆问题的研究

本文研究了变分学中的逆问题.通过变积概念的引入,给出了系统地研究变分学中逆问题的一种新途径.将这种方法应用于线弹性动力学和粘性流体力学中,建立了各自的变分原理和广义变分原理.     

大变形对称弹性理论的广义变分原理

本文以陈至达提出的变形几何非线性理论￣［１］为基础，应用Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子法，对大变形对称弹性力学问题进行了研究，给出了相应的位能广义变分原理、余能广义变分原理，以及动力学问题的广义变分原理；同时，文中还证明了位能广义变分原理和余能广义变分原理的等价性。     

Euler型梁-柱结构的非线性稳定性和后屈曲分析

在有限变形的假设下,建立了位于非线性弹性基础上非线性弹性Euler型梁-柱结构的广义Hamilton变分原理,并由此导出了任意变截面Euler型梁-柱结构的3维非线性数学模型,其中考虑了转动惯性、几何非线性、材料非线性等因素的影响．作为模型的应用,分析了弹性基础上一端完全固支另一端部分固支,并受轴力作用的均质等截面线性弹性Euler型梁的非线性稳定性和后屈曲;结合打靶法和Newton法,给出了一种计算平凡解(前屈曲状态)、分叉点(临界载荷)和分叉解(后屈曲状态)的数值方法,对前两个分支点和相应分支解,成功地实现了数值计算,并考虑了基础反力和惯性矩对分支点的影响．     

Unconventional Hamilton-type variational principles for nonlinear coupled thermoelastodynamics

According to the basic idea of classical yin-yang complementarity and modern dual-complementarity, in a simple and unified new way proposed by Luo, the unconventional Hamilton-type variational principles for geometrically nonlinear coupled thermoelastodynamics can be established systematically. The new unconventional Hamilton-type variational principle can fully characterize the initial-boundaty-value problem of this dynamics. In this paper, an important integral relation is given, which can be considered as the expression of the generalized principle of virtual work for geometrically nonlinear coupled thermodynamics. Based on this relation, it is possible not only to obtain the principle of virtual work in geometrically nonlinear coupled thermodynamics, but also to derive systematically the complementary functionals for eight-field, six-field, four-field and two-field unconventional Hamilton-type variational principles by the generalized Legendre transformations given in this paper. Furthermore, with this approach, the intrinsic relationship among various principles can be explained clearly.     

Some basic principles for linear coupled dynamic thermopiezoelectricity

According to the basic idea of classical yin-yang complementarity and modern dualcomplementarity, in a simple and unified way some basic principles for linear coupled dynamic thermopiezoelectricity can be established systematically. An important integral relation in terms of convolutions is given, which can be considered as the generalized principle of virtual work in mechanics. Based on this relation, it is possible not only to obtain the principle of virtual work and the reciprocal theorem in linear coupled dynamic thermopiezoelectricity, but also to derive systematically the complementary functionals for eleven-field, nine-field, six-field and three-field simplified Gurtin-type variational principles. Furthermore, with this approach, the intrinsic relationship among various principles can be explained clearly. Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 19672074) and Research Grand Council of Hong Kong, No.RGC97/98, HKUST 6055/97E.     

非线性弹性理论变分原理的统一理论

本文旨在介绍和讨论非线性弹性理论的几个主要变分原理——古典的势能原理,余能原理以及目前争论甚多的另两个余能原理(Levinson原理和Fraeijs de Veubeke原理),同时给出了和这些原理相对应的广义变分原理.本文单一地从虚功原理出发,系统推导并严格论证了这些原理,并且指出了各原理间的内在联系.出发点是一个,采取不同的变量和Legendre变换就导致不同的原理.这样,各变分原理在统一的框架里构成一个有机的整体.文中未涉及的其它原理也同样可以纳入这框架.给出的关系图使读者更能看清各原理间的纵横关系.     

线弹性动力学的某些一般定理及广义与广义分区变分原理*

从四维空间思想出发,在四种时端条件下,系统地推导得出了弹性动力学有关的一般定理,如:可能功作用量原理,虚位移原理,虚应力一动量原理,互易定理及由此导出的位移互等定理与始末时刻条件关系定理等;得出了线弹性动力学的位能作用量变分原理,余能作用量变分原理,动力问题的胡-鹫原理,H-R原理及本构关系变分原理.Hamilton原理,Toupin原理及有关文献如[5]、[17]～[24]的工作均可作为文中一般结果的特例.对应于有限元分析.在空间分区,时间分区及时空均分区情况.给出了动力学问题的分区位能作用量原理.分区余能作用量原理,分区混合能作用量原理及相应的分区广义变变分原理.导出了分区原理的一般形式.若去掉时间维及有关量,文中有关结果可转化为静力问题中有关的相应结果.     

电动力学电磁场边值问题的广义变分原理

给出了线性各项异性电磁场边值问题的广义虚功原理表达式,运用钱伟长教授提出的方法建立了该问题的广义变分原理,可直接反映该问题的全部特征,即4个Maxwell方程、2个场强-位势方程、2个本构方程和8个边界条件．继而导出了一族有先决条件的广义变分原理．作为例证,导出了两个退化形式的广义变分原理,和已知的广义变分原理等价．此外还导出了两个修正的广义变分原理,可为该问题提供杂交有限元模型．建立的各广义变分原理可为电磁场边值问题的有限元应用提供更为完善的理论基础．     

Geometrically nonlinear equations of motion of an elastic sandwich shell

A variational function of the dynamics of a thin shallow composite shell of regular structure is derived on the basis of a mixed variational principle of geometrically nonlinear elasticity theory. The shell consists of alternating elastic bonding layers and binder layers. The condition of stationarity of the functional permits obtaining the fundamental dynamics equations for a sandwich shell.     

Generalized variational principles of three kinds of variables in general mechanic

In this paper, by using the involutory transformations, the stationary conditions of two kinds of variables are transformed into basic equations of three kinds of variables. According to the corresponding relations between general forces and general displacements, the basic equations are multiplied by corresponding virtual quantities, added algebraically, and then integrated with time. Thus, the generalized variational principles of three kinds of variables in holonomic systems and nonholonomic systems are established. As an example, the generalized variational principles are applied to elastodynamics. Finally, some related problems are discussed.