热弹性波在偶应力固体界面上的反射和透射

基于广义热弹性无能量耗散的G-N理论,研究了两种不同偶应力固体界面上弹性波的反射和透射.首先,建立偶应力弹性固体中的运动方程和边界条件.然后,根据非传统界面条件推导出弹性波反射和透射的振幅比.最后,用法向能量守恒验证了数值计算结果,根据数值计算结果,讨论了微结构参数和热力学参数对弹性波反射和透射的影响.结果显示,偶应力热弹性固体界面处存在三种体波和一种表面波;微结构参数对所有波的传播都有影响,而热力学参数只对热波的影响显著.     

横观各向同性含液饱和多孔介质中应力波传播的特征分析

根据广义特征理论,对横观各向同性含液饱和多孔介质中应力波传播特性进行了特征分析．给出了特征曲面的微分方程以及沿次特征线的相容条件,得到了波阵面的解析表达式．详细地讨论了应力波在横观各向同性含液饱和多孔介质中传播时,其速度曲面和波阵面的形状及性质．分析结果亦表明,纯固体中应力波传播的特征方程,是含液饱和多孔介质中应力波特征方程的特例．     

弹性波在应变梯度固体界面上的反射与透射

研究了弹性波在应变梯度固体界面上的反射和透射.首先,通过应变能密度推导出应变梯度固体中的运动方程和界面条件.然后,根据非传统界面条件推导出弹性波反射和透射的振幅比.最后,用法向能量守恒验证了数值计算结果,根据数值计算结果,讨论了微结构参数对弹性波反射和透射的影响.结果发现,应变梯度固体中不仅存在体波而且还存在表面波,尤其是入射波波长越接近材料微结构的特征长度,微结构效应就会越显著.     

团簇取样法计算六方晶系GaN晶体中N K-edge电子能量损失谱近阈精细结构

利用多重散射自洽场方法,通过团簇取样计算了晶体的电子能量损失谱精细结构. GaN晶体中N K-edge 近阈结构的计算结果与实验谱线符合得很好.由于理论结果可以对不同能量损失区间的透射电子给出清楚标识,讨论了有关能量过滤像的实验.     

分离折叠波导慢波线的理论分析与实验研究

本文提出了一种多波导传输线模型,用以分析分离折叠波导慢波线,用场论方法分析了多波导系统,导出了它的特性导纳,进而推导了以此导纳函数描述的色散方程,并对输入阻抗与耦合阻抗进行了分析。相应于慢波线每一主要尺寸的改变,就色散与阻抗进行了计算,色散特性理论与实验值吻合较好,其差别在最低通带内一般小于5％,在正常工作频率范围内则不超过1％。     

弹塑性杆在刚性块轴向撞击下的动力屈曲

基于能量原理,对弹塑性杆在刚性块轴向撞击下的动力屈曲问题进行了讨论．用特征线法分析了刚性块轴向撞击弹塑性直杆时应力波传播的过程．考虑了弹塑性应力波传播对屈曲的影响,建立了该问题横向扰动方程．用幂级数解法,理论上给出了该问题的级数解．分析解的性质,得到了发生屈曲时的临界条件．通过理论分析和数值计算,得到了临界速度与冲击质量、临界长度及线性强化模量间的关系．     

浅水中群桩受力状况的理论研究

本文研究了两类浅水波:Cnoidal波和弧立波对圆柱群的绕射问题.采用Bessel坐标变换方法统一坐标系,并通过散射波解中系数的确定来满足各柱面零法向速度条件.对几种柱分布情况,用两类入射波分别计算了若干实例.对计算结果进行了讨论并与实验数据进行了比较,结果令人满意.     

具有微极弹性构架的流体-饱和多孔固体中波在边界面处的传播

通过研究匀质非黏性液体半空间和微极流体饱和多孔固体半空间交界面处平面波的反射与透射,得到不同角度入射波的反射和透射系数.计算出反射波与透射波的振幅比数值,并用图表示出微极性和多孔性对反射和透射的影响.最后根据公式对一些特例进行了推导.     

微极热弹性无限板的轴对称自由振动

研究了在应力自由和刚性固定边界条件下,无能量耗散的均匀、各向同性微极热弹性无限板的轴对称自由振动波的传播,导出了相应的对称和斜对称模态波传播的闭合式特征方程和不同区域的特征方程.对短波的情况,应力自由热绝缘和等温板中对称和斜对称模态波传播的特征方程退化为Rayleigh表面波频率方程.根据导出的特征方程得到了热弹性、微极弹性和弹性板的结果.在对称和斜对称运动中计算了板的位移分量幅值、微转动幅值和温度分布,给出了对称和斜对称模式的频散曲线,并示出了位移分量和微转动幅值和温度分布的曲线.能够发现理论分析和数值结论是非常一致的.     

爆炸作用下钢板层裂的数值分析

用一维运动模型对高能炸药在钢板表面接触爆炸时钢板中应力波的传播及其在钢板自由面上反射后引起的层裂现象进行了数值分析,并和前几年在我国进行的实验结果作了比较.发现当钢板采用流体弹塑性模型,并采用损伤积累层裂准则的情况下,计算所得的主裂片厚度是和实验结果合理地符合的.提出了一个计算主裂片厚度的近似公式,对实验中出现的多层的呈云母状结构的次裂片现象也作出了较满意的解释.     

微分边缘波绕射系数法——分析高频边缘绕射的新方法

本文利用典型直劈的严格解,通过渐近计算劈表面边缘波电流的辐射积分,导出适用于任意局部劈角与任意入射方向和观察方向的微分边缘波绕射系数(IEWDC)的简单计算公式.应用导出的公式计算理想导体平板的雷达散射截面(RCS),并与PO和GTD作了比较,结果表明IEWDC计算结果与实验值吻合很好.     

广义带导数的非线性Schrdinger方程的动态分析和精确解

利用动力系统方法,针对广义带导数的非线性Schrdinger方程的精确解问题进行研究分析.采用行波变换,将其化为常微分方程动力系统;计算出该方程动力系统的首次积分,讨论了系统在不同参数条件下的奇点与相图,得到对应的精确解,包括孤立波解、周期波解、扭结波解和反扭结波解.运用数值模拟的方法,对方程的光滑孤立波解和周期波解等进行了数值模拟.分析计算获得的结果完善了相关文献已有的研究成果.     

无限大板包含任意排列多个椭圆孔洞的应力集中和多裂纹的应力强度因子计算

对于无限平面上任意排列的多个椭圆孔的应力集中,采用复变函数方法,直接构造能够反映各孔相互影响的应力函数,通过依次映射方法来满足各孔的边界条件,再利用围线积分方法化为线性代数方程求解.对于裂纹情况,将裂纹化为相应的椭圆,通过应力集中系数近似求得应力强度因子值.文中给出若干计算结果.     

求解双材料裂纹结构全域应力场的扩展边界元法

在线弹性理论中,复合材料裂纹尖端具有多重应力奇异性,常规数值方法不易求解.该文建立的扩展边界元法(XBEM)对围绕尖端区域位移函数采用自尖端径向距离r的渐近级数展开式表达,其幅值系数作为基本未知量,而尖端外部区域采用常规边界元法离散方程.两方程联立求解可获得裂纹结构完整的位移和应力场.对两相材料裂纹结构尖端的两个材料域分别采用合理的应力特征对,然后对其进行计算,通过计算结果的对比分析,表明了扩展边界元法求解两相材料裂纹结构全域应力场的准确性和有效性.     

梯形复式断面均匀流水力计算

对由主槽、斜边坡以及边滩三部分组成的梯形复式断面渠道均匀流的水力计算进行了研究,采用表观切应力表示各子断面间的横向动量交换,结合各部分力的平衡关系式,推导出了主槽、斜边坡和边滩平均流速的计算公式．采用UK-FCF的实验数据对公式进行了验证,滩槽相对水深为0.057~0.4的7组工况计算值与实测值的比较表明,不考虑表观切应力的计算值与实测值的一致性都较差．比较而言,斜边坡部分平均流速在水深较小时计算值大于实测值,在水深较大时计算值小于或接近实测值,表观切应力对边滩部分平均流速的影响不明显,而主槽部分若不考虑表观切应力的影响,则计算值与实测值差别较大．运用三段式模型与刘沛清等提出的两段式模型分别进行了有边坡梯形断面复式渠道的水力计算,结果表明对于有边坡段的梯形断面渠道（河道）,三段式模型更加有效．最后,将计算的表观切应力与实测表观切应力进行了比较,两者的一致性表明采用的动量输运系数是合适的．     

对流占优扩散方程的特征线楔形基无网格法

本文研究了一维对流占优扩散方程的初边值问题.利用特征线法与楔形基无网格法,获得了特征线楔形基无网格显格式与隐格式算法.数值实验表明算法具有精度高、计算简单等优点.     

具对称半正定矩阵线代数方程组的直接法

有限元方法应用于椭圆型第二类达值问题所得到的线代数方程组的系数矩阵都是对称半定的。在土木结构、造船、航空、机械零件的应力分析中常常遇到。目前,在组合结构大型程序中,纷纷采用各种形式的直接法,可是遇到具奇异半定矩阵的情形,那些算法与程序会失效。本文将对文献[3]的方法进行修改,提出了求解这类线代数方程的直接法,这种方法无需行列变换。同样可与变带宽的分块直接法和波前直接法配合使用,克     

人体体动脉脉搏波和输入阻抗的计算机模拟

本文通过对具有连续出流的分支、锥削管的一维非线性瞬态流分析,研究了人体体动脉中压力和流量脉搏波的传输和血管输入阻抗的变化规律.通过耦合支配着动脉中脉搏波传播的连续性方程和运动方程,文章导得了一组可以用特征线法求解的拟线性双曲型偏微分方程组.同时,对血管系统中常见的几种边界条件进行了适当的处理.文章利用血管几何参数和物理参数的生理实验数据,对血管系统的脉搏波传播和输入阻抗进行了计算机模拟.结果表明,从本文提出的分析模型得到的压力和流量波形以及输入阻抗与有关文献公布的实验结果吻合得相当好.     

任意形状凸起地形对平面SH波的散射

将具有任意形状的凸起地形对称态SH波散射问题转换为契合问题加以研究,利用求解弹性波动问题的复变函数与保角映射方法,在包括任意形状凸起边界在内的一个区域中,构造一个在凸起边界上应力自由,其他部分位移和应力均为任意的驻波解,然后再将这个驻波解与其余下的区域中的散射波解在两个区域结合面上完成契合过程,由此决定出这两个区域中的驻波和散射波解答,最后对圆弧形和半椭圆形凸起进行了数值计算,并将计算结果与有限元法的数值解进行了比较。     

压差方程Chapman-Jouguet燃烧模型爆轰波与激波的相互作用

研究了气体动力学压差方程Chapman-Jouguet(CJ)燃烧模型爆轰波与激波的相互作用.给出了该CJ燃烧模型的几类基本波线:激波线、疏散波线、强爆轰波线和CJ爆轰波线.通过研究该CJ燃烧模型的初值为三片常状态的一类初值问题,并利用相平面分析的方法构造出该问题的整体分片光滑解,得到了压差方程CJ燃烧模型爆轰波与激波相互作用的结果.进一步地,得到了对应燃烧Riemann问题解的初值扰动稳定性.