输液管道临界流速的傅里叶级数法

傅里叶级数法被用于计算输液管道的临界流速，与有限元等数值法相比，更为简单可靠。     

隧道工程解析方法及解析模型研究进展

封闭或解析形式解答可以实现隧道工程的快速初步设计、获得参数影响的函数形式，并为数值方法提供正确性验证手段，与其共同完成工程问题的可靠预测．本文针对各类静动力问题，从经典方法以及近十年来的最新进展入手，阐述了隧道工程常用的解析方法和求解思路，全面综述了可解问题、解答和最新研究进展，并展望了解析研究发展方向．本文内容涵盖了隧道解析研究的重要领域，涉及弹性、弹塑性、各向异性、流变岩体中的隧道问题、衬砌和锚杆支护以及多物理场相关的问题．通过系统介绍以上成果，可以深入了解隧道问题解析研究思路和解答，推动更具价值的解析解的发展．     

变系数曲线支承矩形厚板自由振动的傅里叶分析

本文给出了变系数曲线支承的Ａｍｂａｒｓｕｍｉａｎ矩形厚板自由振动问题的级数解，将位移和剪力在板域内展成重傅里叶级数，将其导数在边界上展成单傅里叶级数，通过傅里叶变换将控制微分方程和边界条件转化成关于位移级数的系数的一组无穷线性代数方程，最终将板的自由振动问题转化为矩阵特征值问题。     

变厚度多层介质结构的一种三维数值半解析方法

应用复合材料层合结构分理论思维，建立起以样条函数、级数及插值相结合的新型三维数值半解析算法，以期解决复材呈变厚度结构的变形及内力分析，并作为该类型结构优化设计的高精度的内核计算工具。本文方法克服了一般半解析方法对解析函数的过分依赖性，在原始数据准备、计算规模、数值精度、收特性及稳定性诸方面都较有限元方法有显著改善；特别对复材层合结构的变厚度区段，无需主任何假设，从而为解特殊类型问题提供了极好的分析     

环形板与扇形板弯曲问题的级数解

由板的基本方程,将位移和荷载沿环向展开为傅里叶级数,可得用傅里叶级数及多项式表示的环形板和直边简支的扇形板的级数解.还用富里叶级数处理沿径向分段连续荷载的问题.     

横观各向同性弹性半空间地基上正交异性矩形中厚板弯曲解析解

对横观各向同性体通解进行双重傅里叶变换,获得了直角坐标系下横观各向同性弹性半空间地基受任意竖向荷载作用下的位移积分变换解;在此基础上建立了板与地基的变形协调方程,并与三个广义位移变量描述的弹性地基上四边自由正交各向异性矩形中厚板的弯曲控制方程相结合,用三角级数法,得出横观各向同性弹性半空间地基上四边自由正交异性矩形中厚板受任意竖向荷载作用的弯曲解析解。相关算例分析表明,本文方法是有效的。     

层状横观各向同性地基上异性矩形薄板的弯曲解析解

选用更具广泛性的层状横观各向同性弹性地基模型,来分析四边自由各向异性矩形地基板的弯曲解析解。先基于直角坐标下横观各向同性体的静力胡海昌通解,借助双重傅里叶变换及矩阵传递法,获得层状横观各向同性地基的静力位移场和应力场;然后将异性薄板的弯曲控制方程,与基于层状横观各向同性弹性地基的位移解建立的板与地基变形协调方程相结合,先按对称性分解,再用三角级数法,得出层状横观各向同性弹性地基上四边自由各向异性矩形薄板的弯曲解析解,包括地基反力、板的挠度及板的内力的解析表达式。克服了数值法的弊端,取消了对地基反力的假设,且避免了矩阵指数函数的计算;同时考虑了地基的层状性及板和地基的各向异性,从而得到板的内力及地基反力更切实际的分布规律。算例结果与文献的有限元结果吻合良好,证明本文方法是切实可行的。     

层状横观各向同性地基上异性矩形薄板的弯曲解析解

选用更具广泛性的层状横观各向同性弹性地基模型,来分析四边自由各向异性矩形地基板的弯曲解析解。先基于直角坐标下横观各向同性体的静力胡海昌通解,借助双重傅里叶变换及矩阵传递法,获得层状横观各向同性地基的静力位移场和应力场;然后将异性薄板的弯曲控制方程,与基于层状横观各向同性弹性地基的位移解建立的板与地基变形协调方程相结合,先按对称性分解,再用三角级数法,得出层状横观各向同性弹性地基上四边自由各向异性矩形薄板的弯曲解析解,包括地基反力、板的挠度及板的内力的解析表达式。克服了数值法的弊端,取消了对地基反力的假设,且避免了矩阵指数函数的计算;同时考虑了地基的层状性及板和地基的各向异性,从而得到板的内力及地基反力更切实际的分布规律。算例结果与文献的有限元结果吻合良好,证明本文方法是切实可行的。     

复合材料层合板的三维研究

本文提出了固支复合材料各向异性层合圆板受均布横向载荷作用下的满足三维弹性力学基本微分方程和边界条件的解析解答。文中采用一种发展的摄动方法进行求解，板中的每个应力和位移都展开为无量纲厚度参数ε的摄动级数，并采用二维板理论解答作为其相应三维摄动解答的一个基本解的形式，通过摄动方法逐级求解而获得完整的三维解答。文中以解析形式和数值形式给出了高精确度的三维应力和位移结果，结果表明，本文求解三维问题的解析方法是合理有效的。     

弹性半空间地基上正交异性矩形板弯曲通解

本文先对受任意边界约束的正交各向异性矩形薄板,在各种形式荷载作用下的弯曲问题,构造了四次逐项可导的带有补充项的双重正弦傅里叶级数新通解.该解析解既不需要叠加,对不同的物性参数又不需要分类,而且待定系数少又具有明确的物理含义,这使得正交各向异性矩形薄板的弯曲问题求解统一化、简单化、规律化.然后将新通解与弹性半空间受任意竖向荷载作用下的静力位移积分变换解相结合,得出弹性半空间地基上受任意边界约束的正交各向异性矩形板,在任意竖向荷载作用下的弯曲解析解.本文还给出了算例分析,其结果与文献吻合良好,证明本文的方法是切实可行的.     

Rational finite element method for elastic bending of reissner plates

IntroductionAsawell-establishedandsophisticatednumericalanalysistechniqueforthedifferentialequahons,thefiniteelementmethodwasoriginatedindependentlybythedomesticandtheforeignmechanicalinvestigatorstheyyearsago.ItfoundforthefirsttimewideapplicationsintheelasticstfUctolproblemsandwiththedevelopmentofcomputerextendedinvaryingdegreestOalmostalltheengineeringdisciplinesandmanyscientificandtechnologicalfields.Thisleadstoadramaticbreakthroughforthecurrentcomputationalmathematics.Themathematicalbasis…     

Davidson类方法本质的研究及一个新算法

本文利用有关矩阵扰动理论,从分析Davidson类方法中子空间的扩充向量入手,对Davidson方法的本质作了较为深入的研究,分析结果较为合理地解释了有关文献中的一些数值试验现象,本文利用文献[2]所提出的精化策略对D avidson类方法进行改造,得到了一个新的算法。数值试验表明,新算法是非常有效的,同时也验证了本文对Davidson类方法的本质的研究结论。     

非比例阻尼线性体系平稳随机地震响应计算的虚拟激励法

应用复振型分解方法,将非比例阻尼线性体系在地震作用下的动力方程求解问题转化为若干个广义复振子的求解与叠加问题。通过假定地震地面运动为一零均值的平稳随机激励,应用虚拟激励法原理,推导得到了广义复振子动力坐标的解析计算公式,进而得到了以复振型为基础的非比例阻尼线性体系随机地震响应计算的一般实数解析解答。算例证实了这种方法的可靠性及高效率。     

NEW THEORY FOR EQUATIONS OF NON-FUGHSIAN TYPE REPRESENTATION THEOREM OF TREE SERIES SOLUTION (Ⅰ)

In the analytic theory of differential equations the exact explicit analytic solution has not been obtained for equations of the non-Fuchsian type (Poincare's problem). The new theory proposed in this paper for the first time affords a general method of finding exact analytic expres-sion for irregular integrals.By discarding the assumption of formal solution of classical theory,our method consists in deriving a cor-respondence relation from the equation itself and providing the analytic structure of irregular integrals naturally by the residue theorem. Irregular integrals are made up of three parts: noncontracted part,represented by ordinary recursion series,all-and semi-contracted part by the so-called tree series. Tree series solutions belong to analytic function of the new kind with recursion series as the special case only.     

Vibration analysis of a multi-span rotating ring with ray tracing method

A ray tracing method is applied to analyze both the free and forced responses in a rotating multi-span section ring. In this paper, element coordinates are established and coupled by dispersion and transmission matrices. Structure vibration displacements are expressed in a wave form with a combination of propagation, fast-attenuating and near-field waves. Meanwhile, an exciting force is considered as a point discontinues with different elements on both sides. The wave reflection and transmission matrices are introduced through coupling different elements by applying wave transmission coefficients and transfer matrices. For numeric computation, the reflection and transmission matrices are assembled, independent waveguide elements are integrated and the responses of rotating rings with non-uniform section area are derived. The structure modeling and a numeric computation with corresponding solutions illustrate the validity of the presented approach. The investigation result also shows that the presented approach can be extended to compute accurately on the dynamic characteristics of a rotating complex structure (high speed bearing cage).     

Dynamics of self-excited oscillators with neutral delay coupling

The work is devoted to analytic and numeric investigation of dynamical behavior in a system of two Van der Pol (VdP) oscillators coupled by a non-dispersive elastic rod. The model is rigorously reduced to a system of nonlinear neutral differential delay equations. For the case of relatively small coupling and moderate delay, an approximate analytic investigation can be accomplished by means of an averaging procedure. The region of synchronization in the space of parameters is established and characteristic bifurcations are revealed. A numeric study confirms the validity of the analytic approach in the synchronization region. Beyond this region, the averaging approach is no more valid. A multitude of quasiperiodic and chaotic-like orbits has been revealed. Especially interesting behavior occurs in the case of relatively large delays and corresponds to sequential quenching and excitation of the VdP oscillators. This regime is also explored analytically, by means of a large-delay approximation, which reduces the system to a perturbed discrete map.     

加权残数配点法解正交各向异性板的积分方程

本文推导了一般各向异性板弯曲的积分方程,运用加权残数配点法求解了正交各向异性板弯曲的积发方程,本文将部分配点取在边界上,另一部分配点取在域外,只用关于找度的基本积分方程,而不用关于转角的补充积分方程,简化了方程求解和计算程序,由于正交各向异性板没有争析形式的、实用的基本解,本文提出了两种新的近似基本解;加权双三角级数;广义各向同性板解析形式的基本解和加权双三角级数的叠加,算例表明,本文提出的解法和近似基本解适用于各类边界条件的正交各向异性板,具有简单、可靠、精度高等优点。     

含孔扁薄球壳的复变函数解法

本文建立了含孔扁薄球壳的复变函数求解方法,从而为这一类问题的求解提供了一条有效而规范的途径.     

APPLICATION OF PENALTY FUNCTION METHOD IN ISOPARANIETRIC HYBRID FINITE ELEMENT ANALYSIS

IntroductionSince T.H.H.Pain firstly puts forward hybrid element method[1]in1964, the researchand application of hybrid element have got great development. T.H.H.Painet al.havemade important pioneer works in the domain of the research on incompatible displacementstructure hybrid elementstress pattern[2,3]in recentdecades. Reference [4] had provided theoptimizing design concept of hybrid element further and established standardization methodof incompatible displacement structure hybrid eleme…     

数值流形方法在流固耦合谐振分析中的应用

数值流形方法(流形法)是石根华博士利用现代数学中流形分析的有限覆盖技术建立起来的新的数值分析方法,统一解决了连续和非连续变形的力学问题,具有广阔的应用前景。本文将流形法应用于交界面耦合的流固振动分析,采用平面矩形数学网格,针对无粘、无旋、不可压缩流体和无阻尼的固体结构,提出分析流固耦合系统简谐振动的高阶流形法公式,其中,采用拉格朗日乘子法引入流场的已知边界条件。本文还初步研究了在特殊的无限远流场中采用解析解覆盖函数的实现技术。文中算例体现了流形法网格划分的方便性和计算的高精度,显示出流形法在数值解和解析解联合运用上的优势。