一类无穷维Hamilton算子特征函数系的完备性

本文对分离变量后可转化为Sturm-Liouville问题的偏微分方程,引入Hamilton体系,从而导出无穷维Hamilton算子的特征值问题.然后利用辛空间的知识讨论了无穷维Hamilton算子特征函数系的完备性,为对此类方程应用基于Hamilton体系的分离变量法提供了理论基础.作为应用,还给出了波动方程导出的无穷维Hamilton算子特征函数系的完备性.     

斜对角无穷维Hamilton算子的点谱和特征函数系辛结构的非退化性

本文研究斜对角无穷维Hamilton算子$H=\begin{pmatrix}0&B\\C&0\end{pmatrix}$的点谱和特征函数系辛结构的非退化性, 给出斜对角无穷维Hamilton算子$H$的特征函数系具有非退化辛结构的充分必要条件. 基于此, 进一步刻画了斜对角无穷维Hamilton算子$H$的点谱分别包含于实轴、虚轴以及其它区域的充分必要条件. 最后, 以板弯曲问题和弦振动问题中导出的斜对角无穷维Hamilton算子为例, 验证了所得结论的正确性.     

一类板弯曲方程的辛本征函数展开方法

本文研究一边简支对边滑支边界条件的矩形板方程的无穷维Hamilton算子本征函数系,证明该无穷维Hamilton算子广义本征函数系在Cauchy主值意义下是完备的,为应用辛本征函数展开法求解该平面弹性问题提供理论基础.进而推导出原方程的通解,并对该平面弹性问题指出什么样的边界条件可按此方法求解.最后应用具体的算例说明所得结论的合理性.     

十次对称二维准晶弹性半平面问题的复变函数方法

研究了集中力作用下二维十次对称准晶半平面弹性问题的复变函数方法.首先将Stroh公式推广到二维准晶中,这里保留了Stroh公式的本质特征,在此基础上,采用推广的Stroh公式给出了应力和位移的通解,结合边界条件,获得了应力和位移的解析表达式,为实际应用奠定了理论基础.表明复变函数方法是解决十次对称二维准晶复杂弹性边值问题的有力工具.     

带裂纹十次对称二维准晶平面弹性的无摩擦接触问题

借助经典平面弹性复变函数方法，研究了单个刚性凸基底压头作用下，带任意形状裂纹十次对称二维准晶半平面弹性的无摩擦接触问题.利用十次对称二维准晶位移、应力的复变函数表达式, 带任意形状裂纹的准晶半平面弹性无摩擦接触问题被转换为可解的解析函数复合边值问题，进而简化成一类可解的Riemann边值问题.通过求解Riemann边值问题，得到了应力函数的封闭解, 并给出了裂纹端点处应力强度因子和压头下方准晶体表面任意点处接触应力的显式表达式.从压头下方接触应力的表达式可以看出, 接触应力在压头边缘和裂纹端点处具有奇异性.当忽略相位子场影响时, 该文所得结论与弹性材料对应结果一致.数值算例分别给出了单个平底刚性压头无摩擦压入带单个垂直裂纹和水平裂纹的十次对称二维准晶下半平面的结果.该文所得结论为准晶材料的应用提供了理论参考.     

双参数弹性地基上正交各向异性矩形薄板自由振动问题的Hamilton方法

本文运用矩阵多元多项式的带余除法把双参数弹性地基上正交各向异性矩形薄板的振动方程转化为Hamilton系统,利用分离变量给出对应的Hamilton算子.通过计算得到对边简支问题所对应Hamilton算子的本征值和本征函数系,并证明了该本征函数系的辛正交性和在Cauchy主值意义下的完备性.根据本征函数系的完备性,得到对应Hamilton系统的通解,进而给出双参数弹性地基上正交各向异性矩形薄板对边简支振动问题振型函数的通解.此外,通过两个例子说明此方法可以计算出自由振动问题的频率和振型函数.     

对边滑支矩形板方程的辛本征函数展开定理（英文）

本文研究对边滑支边界条件的矩形板方程的无穷维Hamilton算子本征函数系,证明该无穷维Hamilton算子广义本征函数系在Cauchy主值意义下的完备性.进而推导出原矩形板方程的一般解,并对该平面弹性问题指出什么样的边界条件可按此方法求解.最后应用具体的算例说明所得结论的合理性.     

四边固支正交各向异性矩形薄板弯曲问题的辛叠加方法

将正交各向异性矩形薄板方程化为Hamilton系统,利用分离变量法给出相应的无穷维Hamilton算子,进而计算出该无穷维Hamilton算子的本征值及对应的本征函数系,并分别证明了本征函数系的辛正交性及完备性.之后利用辛叠加方法,求出正交各向异性矩形薄板弯曲问题的解析解.最后通过算例验证了所得解析解的正确性.     

直位错和线性力作用下点群10十次对称二维准晶的弹性场研究

本文研究了直位错和线性力作用下点群10十次对称二维准晶的弹性场.首先将Stroh公式推广到点群10十次对称二维准晶研究中,在此基础上,采用推广的Stroh公式给出了应力和位移的通解,结合边界条件,获得了应力的解析表达式,为实际应用奠定了理论基础.     

上三角无穷维Hamilton算子特征值的代数指标

无穷维Hamilton算子特征函数系是否完备与其代数指标有关,研究了上三角无穷维Hamilton算子特征值的代数指标问题,基于主对角元的特征值和特征向量的某些性质,得到上三角无穷维Hamilton算子的几何重数和代数重数.     

十次对称二维准晶中的楔形裂纹问题

研究了集中力作用下十次对称二维准晶中的楔形裂纹问题.采用推广的Stroh公式给出了应力和位移的一般解,在此基础上,讨论了声子场环向应力和相位子场环向应力的变化规律.作为特例,给出了十次对称二维准晶半无限裂纹问题应力和位移的解析表达式.     

无穷维 Hamilton 算子特征函数系的Cauchy主值意义下的完备性

研究了无穷维Hamilton算子的特征值及特征函数系的性质,
给出了无穷维Hamilton算子
的特征函数系在Cauchy主值意义下完备的充分条件.最后, 举出了具体的例子,
并加以
说明判别准则的有效性.     

八次对称二维准晶中的Ⅱ型裂纹

发展了八次对称二维准晶材料的断裂理论.应用Fourier变换与对偶积分方程理论,得到了八次对称二维准晶材料Ⅱ型Griffith裂纹的精确解析解,并由此确定了应力强度因子和应变能释放率,讨论了与相位子场有关结果的物理意义以及晶体与准晶体裂纹问题力学行为的差别,这些为研究此新固体材料的变形和断裂提供了重要的信息.     

平面十次对称准晶中Ⅱ型Griffith裂纹的求解

应用应力函数法,求解了二维十次对称准晶中的Ⅱ型Griffith裂纹问题。特点是把二维准晶的弹性力学问题分解成一个平面应变问题与一个反平面问题的叠加,通过引入应力函数,把平面应变问题的十八个弹性力学基本方程简化成一个八阶偏微分方程,并且求出了其在Ⅱ型Griffith裂纹情况的混合边值问题的解,所有的应力分量和位移分量都用初等函数表示出来,并且由此得出了准晶中Ⅱ型Griffith裂纹问题的应力强度因子和能量释放率。     

平面十次对称准晶中Ⅱ型Briffith裂纹的求解

应用应力函数法,求解了二维十次对称准晶中的Ⅱ型Griffith裂纹问题。特别是把二维准晶的弹性力学问题分解成一个平面应变问题与一个反平面问题的叠加,通过引入应力函数,把平面应变问题的十八个弹性力学基本方程简化成一个八阶偏微分方程,并且求出了其在Ⅱ型Griffith裂纹情况的混合边值问题的解,所有的应力分量和位移分量都用初等函数表示出来,并且由此得出了准晶中Ⅱ型Griffith裂纹问题的应力强度因子和能量释放率。     

一类无穷维Hamilton算子本征函数系的完备性

研究了Sturm-Liouvile偏微分方程导出的无穷维Hamilton算子的本征值问题.证明了导出的无穷维Hamilton算子族本征函数系的完备性,为对此类方程应用基于Hamilton体系的分离变量法提供了理论基础.最后举例说明了结果的有效性.     

双参数弹性地基上对边滑支正交各向异性矩形薄板弯曲问题的辛本征函数展开定理

本文利用辛本征函数展开方法研究双参数弹性地基上正交各向异性矩形薄板的弯曲问题.首先计算出对边滑支条件下Hamilton算子的本征值及相应的本征函数系.证明该本征函数系的辛正交性以及在Cauchy主值意义下的完备性,并求出双参数弹性地基上正交各向异性矩形薄板对边滑支问题的一般解.最后通过算例验证了所得一般解的正确性.     

一类无穷维Hamilton算子谱的刻画

本文讨论了一类无穷维Hamilton算子谱问题,由于无穷维Hamilton算子是非自伴的算子矩阵,对它的谱的讨论比较困难,我们利用无穷维Hamilton算子的特殊结构,将无穷维Hamilton算子的谱问题转化为它的元素算子的某种组合的谱问题,得到了一个充分必要条件,在一定程度上简化了该类无穷维Hamilton算子谱的计算.     

二次算子族及非负无穷维Hamilton算子的谱分布

本文讨论了一类在弦和梁的微小振动中出现的二次算子族L(λ)=λ~2MλK-A的谱分布问题,进而将所得结论与无穷维Hamilton算子联系起来,利用无穷维Hamilton算子的特殊结构,得到了一类非负无穷维Hamilton算子的谱分布,这为无穷维Hamilton算子的半群方法提供了理论保证.     

上三角算子矩阵的本征函数展开法在应力形式的二维弹性问题中的应用

深入研究了求解基于应力形式的二维弹性问题的本征函数展开法．根据已有的研究结果,将基于应力形式的二维弹性问题的基本偏微分方程组等价地转化为上三角微分系统,并导出了相应的上三角算子矩阵．通过深入研究,分别获得了该算子矩阵的两个对角块算子更为简洁的正交本征函数系,并证明了它们在相应空间中的完备性,进而应用本征函数展开法给出了该二维弹性问题的更为简洁实用的一般解．此外,对该二维弹性问题,还指出了什么样的边界条件可以应用此方法求解．最后应用具体的算例验证了所得结论的合理性．