破冰船航行状态在海冰作用下的运动响应分析

通过MOSES软件建立了多用途破冰工作船的数值模型;分析破冰船破冰过程的机理,建立起破冰船正向与冰排作用过程中的复合式冰排断裂模式,指出船艏冰排径向裂纹的扩展这一关键影响因子;推衍出作用于破冰船船艏的冰力函数;对破冰船在航行时与海冰作用的过程进行了模拟计算,重点考察了破冰船逆流与顺流航行状态下的运动响应差别,发现随着相对冰速的变化,这种运动响应的差别是规律性变化的.     

对称破坏分歧点的分裂迭代方法

构造了求解对称破坏分歧点的扩充系统，采用分裂分块迭代方法逼近对称破坏分歧点，并对2.Box Brusselator反应模型进行了数值模拟．     

水库冰断裂破坏准则及其应用研究

基于能量理论建立淡水冰断裂破坏准则,认为冰达到断裂破坏极限时其破坏力最大,并以之来推算最大冰压力.通过讨论其适用性和适用范围以及将其应用于工程实际中,得到了符合实际的计算结果,从而为抗冰害设计提供理论支持和依据.     

基于FEMLIP的全风化边坡失稳破坏全过程的数值模拟研究

边坡坡角和强度是影响边坡稳定性的重要因素,而边坡失稳往往伴随着大变形的发生,其变形从数十米至数千米不等.目前,传统有限元法在处理大变形问题时常常因网格畸变而导致计算终止.因此,为了实现边坡失稳破坏全过程的模拟,并研究边坡坡角和强度对边坡稳定性的影响,基于Lagrange(拉格朗日)积分点有限元法（FEMLIP）,采用C语言编写了能够模拟边坡失稳滑塌全过程的Ellipsis程序,并通过一个典型案例对该方法的正确性和可行性进行了验证.采用该方法分析了边坡在不同坡角和强度条件下的稳定性和滑坡过程.研究结果表明,Lagrange积分点有限元法可以较准确地模拟边坡的潜在滑移面,并且可以模拟边坡失稳后的滑坡发展过程,为边坡滑坡大变形分析提供了一种新的数值计算方法.     

冲击压缩下陶瓷材料中的破坏波模型

从多晶陶瓷材料细观结构非均匀性及其导致的应力奇异性分析出发,建立了陶瓷材料在冲击压缩下的本构关系,以及以表征材料损伤和破坏的非弹性体积应变为传播特征的破坏波控制方程,破坏层的非弹性体积应变包括由微裂纹成核、扩展引起的膨胀体积应变和由气孔塌陷引起的压缩体积应变两部分．结合92.93%氧化铝陶瓷板碰撞试验,数值模拟了冲击压缩下陶瓷材料中破坏波的传播过程,并对跨越破坏波阵面应力历程和剪切强度的变化规律进行了分析．     

水库优化高度中减小破坏深度的研究

本文提出控制破坏深度的指标 ,制定了更合理调度规则 ,用优化方法对破坏深度进行控制 .用于隔河岩水库模拟计算 ,最优调度方案在枯水年不仅有效地减小了破坏深度 ,而且提高了年发电量 .     

不同水位下三峡水库神女溪青石滑坡破坏特性离散元模拟

对三峡水库神女溪青石滑坡,采用PFC2D软件中的接触粘结建立了离散元模型,并对其在145,155,165,175 m水位工况下的变形与破坏问题进行模拟研究.结果表明,滑坡在165 m水位下同等时间内坡中部分竖向位移最大,滑动速度最快,坡脚处水平方向应力以及水平方向应变速率均最先达到最大值;145 m水位下滑坡变形量微小,155,165,175 m水位下滑坡的破坏过程可分为弱化蠕变、前缘变形滑动、中部失稳滑动以及固化稳定4个阶段,且滑动过程中靠近滑带上部的岩土体强度会逐渐降低,起到一定促滑作用.模拟结果中,不同水位下滑坡稳定状态以及175 m水位下裂缝的产生和扩展情况皆与实际情况相近,离散元方法能够较好地模拟神女溪青石滑坡的变形与破坏特性.     

原子自旋破坏碰撞弛豫对原子磁强计精度的影响

磁强计是测量磁场的重要工具.实现高精度的磁场测量,无论对基础科学研究还是实际工程应用都具有重要的意义.在实际测量过程中,磁强计容易受到各种因素的干扰,使得其测量精度受到限制.文章主要研究原子自旋破坏碰撞弛豫对原子磁强计精度的影响.首先,综合考虑测量的后效效应以及原子系综内部由于原子自旋破坏碰撞导致的退极化效应,得到一个改进的量子随机主方程模型.其次,以该模型为基础,利用卡尔曼滤波方法对连续变化的极弱磁场进行估计.利用数值模拟将得到的估计表现与忽略原子自旋破坏碰撞作用下的结果进行了比较.数值模拟结果表明,原子自旋破坏碰撞导致的退极化效应会对原子磁强计精度产生非常显著的影响.     

估计海冰厚度函数的一种辨识方法

提出一种采用海冰和海水温度观测数据来估计海冰厚度的辨识方法, 避免了因使用厚度数据所带来的种种局限性. 首先建立一个拟线性海冰-海水热力学系统, 得到了系统解的存在唯一性; 然后以该系统中描述海冰厚度函数的参数为辨识量, 以系统输出的温度和实际观测温度的偏差为目标泛函, 建立了以目标泛函为最小的参数辨识模型; 最后构造了以半隐式差分格式、遗传算法和Hooke-Jeeves算法相结合的数值算法, 得到了海冰厚度函数, 并对辨识量做了敏感性分析. 结果表明: 这种方法是有效可行的.     

考虑不同破坏形式下隧道锚承载力及破坏阶段研究

现有研究多以锚岩接触面出现塑性区域或应力峰值点转移作为达到极限状态的判别标准,但不同工程地质情况会导致隧道锚(TTA)破裂面线形存在较大差异,很难准确推导出隧道锚的极限承载力.为了进一步探求隧道锚在拉拔荷载下的工作过程,得到更加明确的隧道锚极限承载力的表达形式,采用幂指数函数形式表征倒锥形破坏破裂面的线形,基于Mindlin应力解与峰值剪应力控制理论得到界面破坏应力分布形式,推导了界面破坏与倒锥台破坏形式下的承载能力公式;采用国内5座悬索桥隧道锚承载力进行算例验证,同时分析研究了不同参数对隧道锚极限承载力的影响.研究表明：两种破坏形式下,承载力的主要来源为破裂面的黏结力,占总承载力的50%以上,承载力均随着长度与内聚力的增加而线性增加;承载力随着倾斜角的增加而增加,但增长速度减慢,界面破坏形式下出现先增加后减小的现象.对比以往试验以及数值模拟结果,与该文推导结果基本一致,分析公式计算结果和位移增长曲线,发现隧道锚工作过程明显呈现3个阶段,最终破坏形式为界面破坏和倒锥形破坏两种破坏模式的结合.     

极限应变法在圆形隧洞稳定分析中的应用

材料的屈服和破坏是不同的,屈服准则已有大量研究,但缺少严格的破坏准则.理想弹塑性模型用应力表述难以区别屈服与破坏,为此该文提出极限应变破坏判据,可用于判断材料的局部和整体破坏.给出了不同材料极限应变的确定方法,并作为破坏判据用于岩土类材料的稳定分析,称为极限应变法.将极限应变法应用于圆形隧洞,研究隧洞的破坏过程、围岩破坏深度及其安全系数,并与滑移线理论和实际模型试验的结果进行对比.研究表明:极限应变法能够判断圆形隧洞的破坏过程与极限状态,求得准确的安全系数,与滑移线场法和模型试验的结果一致,验证了极限应变法在隧洞中应用的可行性.极限应变判据具有明确的力学意义,能反映材料破坏的全过程,为岩土类材料极限分析提供了一种新的方法.     

基于非齐次泊松过程的拖拉机故障规律性研究

进行了拖拉机田间作业故障跟踪试验 ,得到了拖拉机现场使用的故障数据 ,用非齐次泊松过程建立了拖拉机故障过程的数学模型 ,并用神经网络方法给出了模型的参数估计 ,讨论了拖拉机故障过程的改善与劣化与故障强度函数的关系 ,得到了拖拉机使用初期的故障强度曲线 ,给出了平均故障间隔时间的估计值 .     

电容感应式冰厚监测系统在南极海冰监测中的应用

为了实现对南极的实时自动化监测,设计并研制了电容式冰厚监测系统,系统于2012年3月至8月对南极中山站附近的近岸海冰进行了连续6个月的厚度自动化监测,通过对监测数据的对比分析,得到了监测系统的准确度与相对偏差.结果证明系统用于高精度定点监测海冰厚度是可行的,并对系统监测南极海冰的不足与今后改进研究的内容进行了讨论.     

Dispersed failure of an anisotropic flywheel

Based on a hereditary damage model of solids, the strength of a cylindrically anisotropic flywheel is calculated. By using a failure criterion, the location and time of initial failure is determined in relation to an anisotropy parameter, for which the ratio of rigidities in the tangential and radial directions is taken. The process of dispersed failure depends on the expansion intensity of the damaged zone. The boundary of the zone is the failure front, whose equations of motion are obtained in the cases of absence and presence of a residual strength for the material behind the failure front. In the second case, the damaged material is modeled by an isotropic elastic medium with considerably reduced values of strength and rigidity characteristics, and variations in the pressure on the failure front are also determined. Graphs of the radial coordinate of failure front as a function of time are constructed and analyzed for different values of the anisotropy parameter, the degree of residual strength and density behind the failure front, and proportions of geometrical sizes of the flywheel. The critical failure times are found. A system of restrictions on the values of mechanical and geometrical parameters is revealed which makes possible the realization of the process of dispersed failure investigated.Translated from Mekhanika Kompozitnykh Materialov, Vol. 41, No. 1, pp. 93–108, January–February, 2005.     

A depletion of assets model of organizational learning*

This research investigates how population heterogeneity with respect to initial assets affects the rate of failure (or change) of organizations and social relationships. Organizations and social relationships are assumed to be endowed with initial assets which buffer against initial risks of failure. Failure is seen as the outcome of a process in which the assets are depleted and finally become exhausted. The core idea is that the assets of a unit become depleted through learning experiences which incur search costs and setbacks. Two settings are explored: A constant rate of depletion, and a declining rate of depletion of assets. The study explores additionally how the distribution of initial assets affects the failure rate of the population. It is found that the type of distribution of initial assets has a strong impact on the time dependence of the failure rate. A Normal distribution of initial assets leads to positive time dependence if the depletion rate is constant, and to negative time dependence if the depletion rate declines. The results show that population heterogeneity with respect to initial assets has effects on the time dependence of failure rates which are quite different from the popular case of population heterogeneity with respect to fit.     

Mathematical modeling of marine sounding by the field of a high-power distant source in the presence of a complex coastline

The article considers a method for three-dimensional mathematical modeling of the effect of a bending coastline on the electromagnetic field. A sea with a peninsula and with a bay is examined. The effect of the peninsula and the bay on the coast skin effect is investigated. The problem is solved by the integral equation method.     

Experimental Evaluation of the Effect of the Structure of Composite Rings on Their Properties in the Radial Direction

Based on the results of bending tests on cut glass-fiber-reinforced plastic rings with a longitudinal-circumferential reinforcement, their radial peel strength is evaluated. The effect of the fiber layout on the properties of the rings in the radial direction is investigated. It is shown that their radial tensile strength only slightly depends on the fiber layout but is basically determined by the properties of the polymer interlayer between the fibers. In radial tension, the presence of fibers in the polymer layer leads to a strain concentration, which results in a premature failure of the polymer phase of the composite. The strain-concentration factor cannot be used for an accurate prediction of the breaking stresses or strains of the composite, because of different failure modes of the pure resin and the composite.     

考虑n中连续取k失效准则的树状系统可靠性求解方法

树状网络系统在管道运输,网络通信中较为常见,对其进行可靠性评估对系统设计及优化具有重要意义。针对树状冗余系统,在n中连续取k失效准则下,通过有限马尔可夫嵌入法并对其进行变形,研究了树状系统可靠性求解方法。本文对树状系统建模加以定义,提出了基于层数参数,层-节点向量,父-子节点矩阵三元参数的树状系统表示方法,研究了变形有限马尔可夫嵌入法的树状系统n中连续取k失效准则下的可靠性求解方法,给出了三个数值算例应用并分析了算法的运算复杂度。最后,本文对比讨论了基于概率母函数法的树状系统在n中连续取k准则下系统可靠性求解方法的研究,得出结论本文算法针对树状冗余系统n中连续取k失效准则下系统可靠性求解应用范围更广,求解效率较高。     

平面应力状态断裂强度的椭圆准则分析

简要分析了近年来提出的一个断裂准则——椭圆准则的基本特征,导出了它在主应力坐标系下的基本方程.根据所导出的基本方程,获得了平面应力条件下椭圆准则理论断裂强度曲线的完整描述关系,并分析讨论了破坏发生的方位及断裂形式与材料本征力学性质参数之间的联系.与既有理论结果及实验现象的对比解释了椭圆准则在材料相关参数确定方面的局限性.当应力状态相关材料特征参数在拉伸区和压缩区均作为常数时,获得了铸铁和混凝土平面应力状态下的断裂强度曲线.与相关实验数据的对比表明,它们在拉伸区能较好地吻合,但压缩区的差异十分显著,进一步证实了材料特征参数随应力状态变化规律对椭圆准则发展的必要性.