RDX基PBX的做功能力及JWL状态方程参数确定

为研究RDX基PBX炸药的做功能力并确定其爆轰产物的JWL状态方程参数,对RDX基PBX炸药和TNT炸药进行?50 mm标准圆筒实验,获得了圆筒膨胀位移和速度的时程曲线,对比得出RDX基PBX炸药的做功能力明显高于TNT炸药;基于能量守恒对实验数据进行非线性拟合,得到2种炸药爆轰产物的JWL状态方程参数。TNT炸药的拟合参数和通过AUTODYN软件计算得到的结果符合较好;将采用上述方法得到的RDX基PBX炸药爆轰产物JWL状态方程参数用于数值模拟,计算结果与实验值吻合较好,符合数值模拟标定JWL状态方程参数的要求。     

两端固支叠层圆柱厚壳轴对称问题的精确解析解

基于柱坐标系下的三维弹性力学基本方程,采用状态空间法得到两端固支单层与叠层圆柱厚壳轴对称问题的精确解析解。为严格满足固支端的边界条件,将固支端的边界位移函数作为状态变量引入状态方程,采用增维方法把非齐次状态方程变为齐次状态方程,并通过层合渐近技术将变系数状态矩阵转为常系数矩阵进行求解。所得到的解不仅严格满足三维弹性力学基本方程,而且严格满足固支边界条件,是真正意义上的三维精确解。算例表明,本研究解与有限元解吻合,具有很高的精度,且关于级数项数和分层数具有很好的收敛性。另外,通过圆柱厚壳各力学量沿径向和轴向的精确分布规律分析了厚径比和跨径比变化对位移和应力分布的影响。     

功能梯度矩形板的三维弹性分析

将功能梯度三维矩形板的位移变量按双三角级数展开，以弹性力学的平衡方程为基础．导出位移形式的平衡方程。引入状态空间方法，以三个位移分量及位移分量的一阶导数为状态变量，建立状态方程。考虑四边简支的边界条件，由状态方程得到了功能梯度三维矩形板的静力弯曲问题和自由振动问题的精确解。由给出的均匀矩形板自由振动问题的计算结果表明．与已有的理论解以及有限元方法的计算结果相吻合。假设功能梯度三维矩形板的材料常数沿板的厚度方向按照指数函数的规律变化．进一步给出了功能梯度三维矩形板的自由振动问题和静力弯曲问题的算例分析，并讨论了材料性质的梯度变化对板的动力响应和静力响应的影响。     

球面各向同性功能梯度球壳的自由振动

通过引入位移函数和应力函数,针对沿径向非均匀的球面各向同性弹性动力学的基本方程建立了两个解耦的变系数状态方程。利用层合近似理论,将变系数状态方程转化为常系数状态方程,并给出了相应的解。进而利用层间连续条件,得到关于内外球壳表面边界量的相应线性方程。由自由表面条件导出对应两类独立振动的频率方程。最后给出了算例,并讨论了材料梯度指标对球壳两类固有频率的影响。在地球动力学分析中有一定的应用前景。     

联合极限状态下基于最大熵可靠度的易损性分析

考虑工程需求参数(EDP)的前四阶矩,提出基于最大熵可靠度理论的地震易损性分析方法.基于SAP2000建立钢筋混凝土框剪模型,选择最大层间位移角和最大层加速度衡量结构的联合性能极限状态,建立极限状态方程.不对EDP的分布进行人为假定,在不同峰值加速度(PGA)下计算两种EDP的前四阶矩,并作为约束条件,建立极限状态方程...     

粘弹复合结构特征问题的迭代算法

本文研究由弹性材料和粘弹性材料构成复合结构的动力学问题。引入耗散位移概述，将复合材料的动力学方程变换为状态方程，进一步研究了状态方程特征解的性质。为了求复合结构的模态参数，定义了复合结构的保守粘性结构的概念，提出了计算复合结构特值问题的一个实用算法。最后讨论了复合结构的动力响应。     

A NEW STATE SPACE SOLUTION FOR RECTANGULAR THICK LAMINATES WITH CLAMPED EDGES Hu Wenfeng Liu Yihua

通过把固支边上的边界位移函数作为状态变量引入状态方程,得到了含固支边矩形单层与叠层厚板的精确解. 在求解过程中,将非齐次状态方程的求解变为齐次状态方程的求解,省略了求解待定常数的中间过程,使求解过程变得简单. 所得到的解能够严格满足固支边界条件,在同一材料层内不需作分层处理,因而更加精确. 此外,对固支边的应力提出了新的计算方法,能够得到更精确的边界应力. 算例表明,本文解比现有精确解收敛快,与有限元解吻合的更好,尤其是在固支边处体现得更加明显.     

功能梯度矩形厚板的三维热弹性分析

直接从三维热弹性力学基本方程出发，通过引入两个位移函数和两个应力函数，导出了一个二阶的齐次状态方程和一个四阶的非齐次状态方程。分析中采用了层合近似模型，即将板划分成厚度足够小的若干薄层，从面可将每一层内的材料常数近似为常数。给出了任意厚度的四边简支横观各向同性功能梯度矩形板的热弹性分析，特别当板较薄时，与薄板理论进行了数值对比，发现两者结果吻合很好。最后研究了材料梯度指标对热弹性场的影响，结果显示梯度指标对热应力和位移都有着显著的作用：在不同的区间，梯度指标对它们有不同的影响；并且在同一区间，梯度指标对两者的影响程度也有所不同。     

圆柱正交异性体三维弹性问题的一个解法

本文从三维弹性力学基本方程出发,导出了圆柱正交异性体三维弹性静、动态问题的状态方程,并进而求得以位移表达的控制方程.还对横观各向同性体的轴对称问题给出了一个完备闭合解.文中算例计算了一个横观各向同性组合圆柱体的轴对称问题.     

陶瓷/金属复合装甲冲击响应的三维SPH法分析

采用自编三维SPH程序对弹体侵彻陶瓷/金属复合装甲问题进行了数值模拟.为了描述金属和陶瓷材料非线性变形及损伤特性,在程序中嵌入Johnson-Cook和Johnson-Holmquist Ⅱ本构模型及Mie-Gruneisen状态方程.SPH计算得到的典型位移随时间变化曲线与实验结果吻合较好.通过数值模拟合理再现了弹体...     

Model for thermoelastic actuation of an axisymmetric isotropic circular plate via an internal harmonic heat source

This paper presents a reduced analytical modeling method for the initial optimal design of thermoelastic micromachined actuators. The key aspects of the model are a Green’s function formulation of the axisymmetric heat conduction equation that incorporates an internal heat source and the solution of the thermoelastically forced bending wave equation. Model results of a representative thermoelastic structure include transient temperature and sinusoidal steady state transverse displacement. Comparison with finite element analysis shows excellent agreement with favorable computational costs. Model constraints at low frequencies are identified and discussed. The computational efficiency of the analytical model makes it a more viable modeling method for design optimization.     

抗滑桩与滑坡相互作用分析的常微分方程组边值法

将抗滑桩与滑坡的相互作用抽象为一阶常微分方程组在特定边界条件约束下的定解问题,通过龙格-库塔(Runge-Kutta)差分法求解该方程组可得桩身内力与变形及滑床抗力,该方法不同于常规的基于桩体挠曲四阶微分方程的级数解法、差分法及有限元法,可以一次性解出桩身内力及变形值,无需进行二次换算;可对全桩进行整体分析,无需像传统方法那样以滑动面为界将桩身分成受荷段和锚固段分别计算;该方法一改传统的求解高阶微分方程为解低阶微分方程组,符合计算力学的优化思想,并且可以方便地考虑桩身的剪切变形,为抗滑桩的计算分析提供了一种切实可行的新思路,可作为传统抗滑桩内力分析方法的有效补充。本文还编写了基于该法的全桩内力计算和图形处理程序。工程算例表明,该方法与传统方法的计算结果能很好吻合,且程序运行效率更高。     

The parameter perturbation method on elastic wave equation in inhomogeneous medium

I.IntroductionTheelasticwaveininhomogeneousmediumiscomplicatedbecauseofthediffracting,scattering,andtransmutingofthewavetapes.Exceptforsomesimpleandregularmediummode1s,thesolutionofelasticwavehasnotbeengotyet.Nowadays,theresearchoftheelasticwavescattering…     

双曲偏微分方程的局部伪弧长方法研究

重点研究了局部伪弧长方法在处理偏微分方程,尤其是双曲型偏微分方程出现激波间断的奇异性问题,对比分析了全局伪弧长方法空间转化的形式及其网格自适应的性质。为提高求解效率,提出了局部伪弧长方法,利用激波间断的性质,给出了判断奇异点位置以及模板选择的方法,涉及如何处理激波振荡,如何引入弧长参数,以及怎样求解间断等问题。通过数值算例验证了局部伪弧长在激波捕捉和追踪方面的可行性,通过比较局部伪弧长方法与Godunov方法处理不同初值条件的双曲问题,显示出局部伪弧长方法处理双曲偏微分方程的优越性,为伪弧长方法应用到物理问题奠定基础。     

一类非线性发展方程的交替分段显隐并行数值方法

给出了一类非线性发展方程的交替分段显隐并行数值方法 ,得到了方法的无条件稳定性和并行性兼顾的结果。数值例子说明理论分析的正确性和格式的有效性     

Thermoelastic transient response of an infinitely long annular multilayered cylinder

Thermoelastic transient response of multilayered annular cylinders of infinite lengths subjected to known temperature at traction-free inner and outer surfaces are considered. A method based on the Laplace transformation and finite difference method has been developed to analyze the thermoelasticity problem. Using the Laplace transform with respect to time, the general solutions of the governing equation are obtained in transform domain. The solution is obtained by using the matrix similarity transformation and inverse Laplace transform. Solutions for the temperature and thermal stress distributions in a transient state were obtained. It was found that the temperature distribution, the displacement and the thermal stresses change slightly as time increases. There is no limit of number of annular layers of the cylinder in the presented computational procedures.     

丝束轴向变角度复合材料梁的弹性分析

丝束变角度复合材料具有变刚度的特点,因此其结构分析具有相当难度．本文采用状态空间法和微分求积法联合的半解析数值方法对丝束轴向变角度复合材料梁的弯曲问题进行研究．假设纤维方向角沿梁的轴向按照任意连续函数变化,选取位移和位移的一阶导数作为状态变量,建立了丝束轴向变角度复合材料梁弹性分析的状态空间方程,将状态变量对轴向坐标的导数采用微分求积法进行求解,进而可得问题的半解析数值解．通过与现有文献及ABAQUS计算结果的比较,验证了本文方法的正确性,并对微分求积法求解本问题的收敛性进行了分析．通过数值算例研究了纤维方向角沿梁轴向的变化对丝束轴向变角度复合材料梁的位移及应力分布的影响,研究结果可为该种结构的设计提供一定的参考．     

Updated numerical integration method for stability calculation of Mathieu equation with various time delays

The determination of the stability of systems with time delays is of high importance in many industrial and research applications. In this study, we improve the numerical integration method (NIM) by using the Lagrange form interpolating polynomial to approximate the delayed terms and construct a periodic discrete dynamical map for the damped Mathieu equation with time delays. Hence, we can obtain the Floquet transition matrices without matrix multiplication, which can reduce calculation time when the matrix inversed has a small bandwidth according to the computation based on MATLAB. To compare the calculation efficiency and computational accuracy between the updated and original methods, we compare the stability charts calculated by using three NIM methods for a damped Mathieu equation with multiple delays. To further confirm the efficiency of the presented method, we calculate the stability of the Mathieu equation with distributed delays and time-periodic delays, and then we compare the computational accuracy and calculation time with those of the semi-discretization method.     

Numerical computation of solitary wave solutions of the Rosenau equation

We construct numerically solitary wave solutions of the Rosenau equation using the Petviashvili iteration method. We first summarize the theoretical results available in the literature for the existence of solitary wave solutions. We then apply two numerical algorithms based on the Petviashvili method for solving the Rosenau equation with single or double power law nonlinearity. Numerical calculations rely on a uniform discretization of a finite computational domain. Through some numerical experiments we observe that the algorithm converges rapidly and it is robust to very general forms of the initial guess.     

The small disturbance problems associated with the algebraic riccati equation of continuous linear time-invariant systems

The stability problem of the disturbed algebraic Riccati equation of continuous linear time-invariant systems is discussed in this paper. Through matrix norm analysis the estimation (expressed in terms of the disturbance range of the system parameters) of the disturbance range in the solution of the disturbed algebraic Riccati equation is established. Apparently this method is quite convenient for the practical computational purposes.