剪切平行板间密集颗粒流的接触力分布及各向异性分析

研究了剪切平行板间密集颗粒流的接触力分布规律、接触力网络的各向异性、颗粒摩擦因数对宏观流变特性及细观力链分布的影响等．为了研究以上内容,应用计算机建立了离散元数值分析模型．数值分析结果表明,颗粒之间的接触力分布按幂函数规律变化;接触角分布服从指数函数规律,平均法向接触力随平均接触角任意上下振荡变化;波动速度大小为宏观流变顺畅与否的关键性评价指标,而在细观力链方面,当剪切平行板间颗粒流变不畅时会伴随着超强力链数目显著增加．     

矩形微通道热沉内单相稳态层流流体的流动与传热分析

采用解析方法分析了矩形微通道热沉内单相稳态层流流体的流动与传热．基于y方向流速和导热不变的假设,建立流体在矩形微通道内流动的流速方程和传热的温度方程,进而推导出Nusselt数和Poiseuille数的理论表达式．通过计算结果可以看出,推导的Nusselt数和Poiseuille数的解析解与其他文献的结果吻合较好,而且当宽高比趋于无穷大时,Nusselt数和Poiseuille数分别趋近于8.235和96,这与其他文献结果完全相同．在Reynolds数相同时,摩擦因数随着宽高比的增加而增加,而在相同宽高比时,摩擦因数随Reynolds数的增加而减小．     

平面射流中纳米粒子积聚的矩方法

应用大涡模拟方法求解平面湍射流场,矩方法求解纳米粒子的一般动力学方程．通过对每种情况3 000个时间步的平均,得到了Schmidt数和Damkohler数对纳米粒子动力学特性的影响．结果发现, 当气体参数不变时,Schmidt数的变化只对直径小于1 nm的颗粒数密度的分布产生影响．直径小的颗粒其颗粒数密度沿流动方向下降迅速,而具有大Schmidt数的颗粒,沿横向的分布较窄．较小的颗粒容易发生积聚和扩散,并且体积增长较快,因而颗粒多分散性较为明显．小的颗粒积聚时间尺度能增强颗粒的碰撞和积聚频率,导致颗粒尺寸迅速增大．Damkohler数越大,颗粒的多分散也越明显．     

埃拉托塞尼与素数筛子

自然数是人们最早研究的数学对象,又是最有扭力的、从中能产生无穷多个问题的数学对象,而且从不同的角度探讨自然数,就会形成不同的问题．例如,从自然数所含的因数的个数来看,可把所有的自然数分为三个部分：（1）仅有一个因数的数工;（2）有且仅有两个因数的数,即除1和自身以外,没有别的因数的数,如2,3,5,7,…等,称为素数（质数）;（3）有三个以及多于三个不同的因数的数,即除1和自身以外,还有其他因数的数,如4,6,8,ZO。…等,称为复合数,简称合数．如我们已经知道的,素数就构成了数学中的许许多多重要的课题,如…     

弹性-幂硬化蠕变性材料Ⅱ型界面裂纹准静态扩展的渐近分析

建立了弹性-幂硬化蠕变性材料Ⅱ型界面裂纹准静态扩展的力学模型,求得了在裂纹表面自由和裂纹面有摩擦接触两种情况下,裂纹尖端应力场分离变量形式的渐近解．求解结果表明:Ⅱ型界面裂纹问题的应力、应变具有相同的奇异性;Ⅱ型界面裂纹尖端场不存在振荡奇异性;材料的幂硬化指数n和弹性模量比对裂纹尖端应力场幂硬化蠕变性材料区有着显著的影响,而弹性区仅受幂硬化指数n的影响,当n很大时,蠕变变形占主导地位,应力场趋于稳定,不随n的变化而变化;泊松比对裂纹尖端应力场的影响不明显．     

考虑摩擦接触时简谐波透过微缝隙的传播

研究了简谐波透过微缝隙的传播问题．考虑界面摩擦接触,利用Fourier分析技术和半空间解修正法,将边界非线性波动问题简化为一组代数方程并进行了详细的数值计算．给出了分离区、滑移区和粘着区的分布以及界面应力分布和能量分配;讨论了缝隙宽度、摩擦因数、入射角等因素对波动传输的影响．结果表明:由于界面发生局部接触和滑移使得反射波和透射波中含有高频谐波．缝隙宽度与各阶谐波反射、透射系数的关系可为材料及结构的无损检测提供理论依据．     

压应力状态下细观非均匀性岩石的损伤局部化和应力应变关系分析

利用摩擦弯折裂纹模型研究了受压条件下细观非均匀性岩石的损伤局部化问题和全过程应力应变关系．模型考虑了裂纹相互作用对损伤局部化和全过程应力应变关系的影响,确定了损伤局部化发生的条件,分析了产生损伤局部化的原因．研究表明全过程应力应变关系包括线弹性阶段、非线性强化阶段、应力降和应变软化阶段．通过和实验对比分析验证了模型的正确性和有效性．     

竖直平板嵌入非Darcy多孔介质时,数值研究流过平板的不稳定MHD自然对流中的Dufour和Soret效应

就竖直平板嵌入非Darcy多孔介质中,导电流体流过平板时作不稳定的二维磁流体(MHD)双扩散对流,数值研究了Dufour和Soret效应对流动的影响.用Crank-Nicolson型的隐式有限差分法,按三对角矩阵处理,求解无量纲的非线性控制方程.详细地研究了问题中出现的各种参数对不稳定无量纲的速度、温度和浓度曲线的影响.进一步地,给出并分析了表面摩擦因数、Nus-selt数和Sherwood数随时间的变化.研究结果表明,不稳定速度、温度和浓度分布曲线,受Dufour和Soret的影响十分显著.随着Dufour数的增加或者Soret数的减小,表面摩擦因数和Sherwood数都在减小,而Nusselt数在增加.研究发现,当磁场参数增加时,边界层中的速度和温度在减小.     

有线性阻尼和变长度的单摆

应用多尺度法和势能逼近法研究有线性阻尼和变长度的单摆．通过摩擦因数与摆长慢变参数阶的比较,详细讨论了3种不同的情况并得到振幅、频率和解的渐近分析表达式．势能逼近法的应用使结果对大幅振动也有效．当摩擦因数不是很小时,修正的多尺度法用于得到更精确的首次近似解．与数值结果的比较表明本文的方法是有效的．     

弹流润滑条件下表面形貌对摩擦噪声的影响

研究了弹流润滑状态下表面形貌对摩擦噪声的影响.通过激光微加工方法在金属圆盘试件表面上制造了两种沟槽型织构表面形貌,在双盘摩擦磨损试验机上对不同表面形貌进行了摩擦噪声和摩擦特性试验,分析了线接触弹流润滑条件下不同工况和表面形貌影响摩擦噪声的机理,并结合有限元分析对结论加以验证.结果表明:载荷和转速的变化对线接触摩擦噪声有明显影响,由于线接触副工作在部分膜弹流润滑状态下,所以摩擦噪声的特性与干摩擦时类似,摩擦因数较大的表面会辐射出更强的摩擦噪声;特定结构的表面形貌能改善表面润滑特性,有效降低摩擦噪声声压级,沟槽型织构的存在可以打断接触区域应力分布,减轻接触面微凸体碰撞作用,从而降低了表面自激振动,同时合适的表面形貌结构也有利于润滑油膜的形成,减小了系统的摩擦能量,达到降低摩擦噪声的效果.     

寻找亲和数的艰辛岁月

人和人之间讲友情,有趣的是,数与数之间也有相类似的关系．如数论中有一种数叫“亲和数”．什么叫亲和数？定义对于自然数ｐ和ｑ,若除ｐ本身以外ｐ的所有真因数之和等于ｑ,而除ｑ本身以外ｑ的所有真因数之和恰好等于ｐ,则ｐ和ｑ是一对亲和数．例如２２０的所有真因数...     

课外练习及参考答案

<正>初一年级1．如果两个数的积中,第一个因数增加1,而第二个因数减少1,则它们的积增加2020;如果相反,第一个因数减少1,而第二个因数增加1,这时,两数的积发生了怎样的变化?(山东省临清市北门里街颐清园小区19号楼7单元2楼西户(252600)刘继征)2．已知长方体的一块正面和一块顶面的面积之和等于2022平方厘米,如果长,宽,高都是质数,求长方体体积的最大值．     

可渗透收缩薄膜引起的三维不稳定边界层流动

研究可渗透收缩薄膜上的不稳定粘性流动．通过相似变换得到相似方程．在不同的不稳定参数、质量吸入参数、收缩参数、Prandtl数下,数值地求解相似方程,得到速度和温度的分布,以及表面摩擦因数和Nusselt数等．结果发现,与不稳定的伸展薄膜不同,在质量吸入参数和不稳定参数的某一范围内,可渗透收缩薄膜上的不稳定流动存在双重解．     

环面趣谈

日常生活中我们最常见的封闭曲面,除了球面以外,就要数轮胎面了,轮胎面在数学上叫做环面,游泳圈和救生圈的表面都是环面．环面的几何性质,既有一些与球面相同,也有一些与球面不同．首先从生成看,环面和球面一样也是旋转曲面,且都是由圆绕一条直线旋转而成,不过球面是由圆绕其直     

准静力学双面接触支承问题及其粘弹性材料的非局部摩擦

建立了描述变形体和基础间接触问题的数学模型.接触是双面的,并采用非局部摩擦定理建模,支承列入计算.粘结场(bonding field)的变化用一个一阶的常微分方程来表示,材料特性用一个非线性粘弹性本构关系建模.导出了该力学问题的变分公式,当摩擦因数充分小时,证明了其弱解的存在性和唯一性.依赖于时间的变分不等式、微分方程和Banach不动点理论,是该证明依据的基础.     

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.     

多孔介质中的粘性流体在径向伸展薄片间作磁流体动力学流动时的Dufour和Soret效应

在一个充满不可压缩、粘性、导电流体的多孔介质空间中,以两个无限伸展的薄片为边界,研究Dufour和Sorer数对其间二维磁流体动力学稳定流动的影响,数学分析是在有粘性耗散、Joule热和一级化学反应下进行.通过适当的变换,将动量、能量和浓度定律所表示的偏微分控制方程组,变换为常微分方程组.利用同伦分析法(HAM)求解该方程组,保证了级数解的收敛性.分析了显现参数对无量纲速度、温度和浓度场的影响,同时对表面摩擦因数、Nusselt数和Sherwood数的影响进行了分析.     

矩形弹性夹杂与裂纹相互干扰的边界元分析

使用边界元法研究了无限弹性体中矩形弹性夹杂对曲折裂纹的影响,导出了新的复边界积分方程．通过引入与界面位移密度和面力有关的未知复函数H(t),并使用分部积分技巧,使得夹杂和基体界面处的面力连续性条件自动满足,而边界积分方程减少为2个,且只具有1/r阶奇异性．为了检验该边界元法的正确性和有效性,对典型问题进行了数值计算．所得结果表明:裂纹的应力强度因子随着夹杂弹性模量的增大而减小,软夹杂有利于裂纹的扩展,而刚性较大的夹杂对裂纹有抑制作用．     

Lorentz-Minkowski空间中的乘积空间R~k×H~(n-k)

本文的主要结果是:Lorentz-Minkowski空间中介于两个同心伪圆柱面之间的完备、类空、常平均曲率超曲面必为伪圆柱面,即乘积空间R~k×H~(n-k)．对于常高阶平均曲率的情况,如果截曲率有下界,那么介于两个同心伪球面之间的完备类空超曲面必为伪球面．     

Lorentz-Minkowski空间中的乘积空间R~k×H~(n-k)

本文的主要结果是:Lorentz-Minkowski空间中介于两个同心伪圆柱面之间的完备、类空、常平均曲率超曲面必为伪圆柱面,即乘积空间R~k×H~(n-k)．对于常高阶平均曲率的情况,如果截曲率有下界,那么介于两个同心伪球面之间的完备类空超曲面必为伪球面．