非定常沿岸波流的有限单元分析（I）—数学模型

本提出了一个预测由风和波流相互作用所产生的非定常近海波流的数学模型，其基础方程组中除了传统的连续性方程、动量方程、能量方程外，还引进了色散方程及其折射方程，同时，在基础方程组中本还分析了横向剪应力、风的应力、辐射应力及海底摩擦应力的作用，因而期望它能较全面和较精确地反映波流相互作用的规律。在（Ⅱ）中将给出二步显含有限单元几个计算例子。     

非定常沿岸波流的有限单元分析(Ⅱ)──二步显含有限单元法

本文用二步显含有限单元法求解[1]中提出的非定常沿岸波流相互作用的数学模型,并用程序设计语言Fortran在计算机上加以实现,从若干计算例子中可明显看出涡旋的出现,这和观察到的现象是一致的.     

隔水套管波流联合作用下非线性动力响应

考虑流及波流联合作用,研究了深水套管的涡激非线性振动．将套管简化为梁模型,计及Morison非线性流体动力和涡激荷载,建立套管的涡激振动方程．采用Korolov函数求解套管的固有频率和模态,提出了计算涡激非线性动力响应的Galerkin方法,计算了160 m水深中170 m长套管的固有频率和模态,研究了流引起的主共振和波流联合引起的组合共振．计算结果表明波流联合作用下套管的动力响应明显增大,结果也揭示了波流联合激励下套管复杂的动力响应特性．     

湍流不同尺度间的近程和共振作用规律及应用

从Navier-Stokes方程出发,研究了湍流不同尺度间的相互作用规律,给出相近尺度间近程粘性应力的积分和微分表达式．引入极相近尺度之间共振相互作用的概念,得到共振粘性应力的微分表达式．利用共振粘性应力张量获得不含经验关系和常数、近似封闭的大涡模拟（LES）方程组．利用近程和共振粘性应力张量获得不含经验关系和常数、近似封闭的湍流多尺度方程组．讨论了湍流多尺度方程的性质及用于湍流计算的优点,尺度间相互作用的近程特性说明:多尺度模拟是湍流计算很有价值的方法,并列举了算例．     

再论二相流基本方程——关于固相碰撞应力的讨论

论述了:( 1 )相界面上有两种彼此独立的相互作用 :相间相互作用和碰撞相互作用 ,相界面上的间断关系可作相应的分解 ;( 2 )颗粒中的应力可分解为本底应力和碰撞应力 ,它们分别对应于相界面上的相间作用和碰撞作用 ;( 3)通过相界面 ,碰撞应力没有间断 ,因此 ,对于它 ,导数的平均值等于平均值的导数 ;( 4)基本方程中的固相应力应包含碰撞应力 ,而相间力表达式中的固相应力只含本底应力 .通过这些论述 ,将Drew和Ishii等发展起来的一种相当严谨的推导二相流基本方程的方法 ,推广到浓密的二相流 ,得到了包括碰撞应力效应的二相流平均运动方程组.     

二维非齐次不可压缩Navier-Stokes/Vlasov-Fokker-Planck方程组的渐近分析

研究了二维空间中非齐次不可压缩Navier-Stokes/Vlasov-Fokker-Planck方程组的渐近分析,此模型用于塑造流体-粒子的相互作用.运用紧性方法得到ρ~ε,u~ε的强收敛,最终得到由关于粒子宏观密度的对流-扩散方程及不可压缩Navier-Stokes方程组成的极限方程组.本文将相关文献的结果推广到非齐次不可压缩的情形.     

模糊随机有限元平衡方程的摄动解法*

对模糊随机有限元平衡方程作λ水平截集,得随机区间平衡方程,然后基于平衡方程中有关力学量之间的关系,将随机区间平衡方程转化为两类普通随机平衡方程求解,利用小参数摄动理论导得求随机区间位移的递归方程组.文中还详细推导了计算模糊随机位移、模糊随机应变和模糊随机应力数字特征的计算公式.     

刚性线夹杂与弹性圆夹杂的相互作用

本文将刚性线夹杂与弹性圆夹杂的相互作用，归为解一个标准的柯西型奇异积分方程，获得了刚性夹杂端点的应力强度因子及夹杂的界面应力．     

铁磁链方程的Fourier谱方法和拟谱方法

在铁磁链方程运动研究中，各项同性Heisellberg链的所谓Landau－Lifshitz方程L‘1为其中旋密度Z＝（。，t），w）”和h＝（0，0，h（t））”为三维向量函数，。X”表示三维向量的叉积．这种方程组还常在凝聚态介质物理的问题中出现，有不少文章是关于Landau－Lifshitz方程组的孤立于解，孤立波的相互作用以及无穷守恒律等的研究［‘－‘］，［5，6，7］研究了具有小扩散项旋方程组解的存在性及隐式差分格式．在［7］中给出的结果，证明了铁磁连方程解的存在性与唯一性，作者在［8］中考察了旋方程组（2）的周期初值问题的显式差分解，并…     

流体力学中的差分方法(Ⅳ)——低Mach数流动的数值解

在许多实际问题中,需要计算低Mach数流动。由于它是一个由抛物型方程和双曲型方程组成的非线性方程组,因此在严格估计误差时相当困难。在[2]中讨论了Navier—Stokes方程组差分解的某些理论问题,在[3]中把此方法应用到低Mach数流动,但只限于最简单的情况。本文中较系统地讨论了这一问题,其中包括差分格式的建立,周期解问题的计算稳定性,多步格式的优越性及边值误差的影响,等等。     

两相流基本方程

本文按照严格的办法,从纳维斯笃克斯方程出发,经过雷诺平均得到了两相流动的雷诺方程组,从更大的程度上包含了一些物理量的湍流脉动乘积的平均项。本文还讨论了两相之间的相互作用力,分散相的压力和压力以外的应力以及两相之间能量交换项的表达式。     

含摩擦效应的三维直管中定常可压缩亚音速Euler流

本文研究由带摩擦效应的三维非等熵可压缩Euler方程组描述的管道内气体的定常流动.这种流动在工程中被称为Fanno流.本文在等方截面平直管道中分别构造非平凡的亚音流、超音流和跨音激波.由于对亚音流,三维定常可压缩Euler方程组是典型的拟线性双曲-椭圆复合型方程组,尚无一般理论,本文提出一个源于跨音激波的边值问题,通过证明上述特殊的亚音流关于进出口边界条件的高维扰动的稳定性,说明该边值问题提法的合理性.本文的证明基于对Euler方程组中双曲部分和椭圆部分的主部的分离,以及设计恰当的非线性迭代格式.特别地,由于摩擦效应, Euler方程组中双曲部分和椭圆部分出现了较强的相互作用,诱导出一类含积分非局部项的二阶线性椭圆型方程混合边值问题.本文用Fourier分析方法和二阶椭圆型方程正则性理论等研究了该非局部问题的适定性.     

湍流的耗散及弥散相互作用理论

本文推导了表征耗散与弥散相互作用的新的湍流控制方程组,其特点是:用稳定性分析得到湍流动能产生项,再根据广义熵增原理推出并列存在的分别适用于强弱涡量的两个湍流动量方程。运用该理论已成功地计算了一些典型的湍流问题:湍流边界层中的马蹄涡拟序结构、钝体尾涡区的湍流能量逆转、湍流涡团散裂弛豫及各向异性分布,文中还给出了部分算例。     

一元二次方程根的判别式及根与系数的关系

师:上节课我们复习了方程、方程组及其解法,已明确了一元一次方程与一元二次方程在解方程、方程组中的基础地位.这节课复习一元二次方程根的判别式及根与系数的关系.(出示课题)同学们回顾一下     

发展型p-Laplace方程(组)解的整体有限性

本文主要在多维空间中讨论一类发展型p-Laplace方程及方程组的初边值问题.这类问题在非牛顿渗流方程的理论研究中有着重要的意义.作者通过上、下解的方法证明了发展型p-Laplace方程解的整体有限性;同时利用两个关于常微分方程的比较原理,给出了相应的方程组解的整体有限性结果.     

非牛顿流体内流传热研究

在本文中,研究了注入轴对称模腔非牛顿流体非定常流动.本文的第二部份研究了上随体Maxwell流体管内热流动.对于注入模腔流动.其本构方程采用幂律流体模型方程.为了避免在表现粘度中温度关系引起的非线性.引进了一特征粘度的概念.描述本力学过程的基本方程是,本构方程、定常状态的运动方程、非定常能量方程及连续方程.该方程组在空间是二维问题,在数学上是三维问题.采用分裂差分格式求得本方程组的数值解答.分裂法曾成功应用于求解牛顿流体问题.在本文中,首次将分裂法成功地应用解决非牛顿流体流动问题.对于圆管内热流,给出了差分格式,使基本方程组化为一个三对角方程组.其结果,给出了不同时刻的模腔内二维温度分布.     

半线性抛物方程及方程组的爆破问题

半导体中的电子和空穴流,神经轴突,催化剂小球中的化学反应、群体遗传、核反应器动力学等现象的数学模型(见[1]Chap.2)均可用半线性抛物方程及半线性弱耦合(weakly coulpled)抛物方程组来描述,因此半线性抛物方程及方程组解的性质的探索具有实际意义。Levine等人讨论了一类半线性抛物方程及方程组解的爆破性质。本文试图讨论下列具非线性边界条件的半线性抛物方程及弱耦合的抛物方程组:     

密相两相流基本方程组的封闭性和分散相在壁面处的剪应力

本文对将连续相和分散相分别作连续介质考虑的两相流基本方程组,通过分析密相下两相流动的物理机制,提出了分散相的应力满足宾汉流体的本构方程,并用分散相在壁面处剪应力作为分散相的一个边界条件,从而得到了一个封闭的处理密相系统的两相流数学模型.最后,还讨论了分散相在壁面处剪切力的表达式.     

无限相似单元法的收敛性

[1]与[2、3]相互独立地提出了无限相似单元法。[2、3]讨论了拉普拉斯方程在有角点区域上的奇性解。[1]讨论了平面弹性力学方程组的奇性解及其对应的应力强度因子,但[1]中的方法对于包括拉普拉斯方程在内的一类椭圆型方程都是适用的。这一方法还可以推广到无界区域上去,这部分内容将在另文中讨论。     

三个方程耦合的Schrödinger方程组的基态

研究由三个方程耦合的非线性Schr?dinger方程组,它们源于非线性光学和Bose-Einstein凝聚.考虑了两种类型:含有周期位势的方程组和含有势阱位势的方程组.借助于广义的Nehari流形以及精细的能量估计,证明了当相互作用位势适当小时,这两类非线性Schr?dinger方程组存在正的基态.