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相似文献
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1.
尹协振  刘志平 《实验力学》1993,8(4):390-394
毕托管标定是实验流体力学教学中最基本的实验之一,在以往的教学中大多用经典的最小二乘法把实验数据拟合成过坐标原点的直线。本文讨论了用一般最小二乘法拟合直线方程的方法,并得出下列结论:(1)用经典最小二乘法带来的误差随数据相关系数减小而增大;(2)一般情况下,应该用不过坐标原点的直线方程拟合实验数据。  相似文献   

2.
研究了无限大正交弹性材料中含双周期裂纹的反平面问题,其基本胞元含有三条裂纹,且三条裂纹的中心恰好位于一等腰三角形顶点。运用椭圆函数、保角变换理论、施瓦兹公式获得了该问题应力场的封闭解,并得到了裂纹尖端处的应力强度因子。该问题结果取特殊情形退化对应于单排共线周期裂纹的解答。通过数值算例,分析了双周期裂纹归一化的应力强度因子随双周期裂纹的横向间距和纵向间距之比/b a 分别取10、5、2、1时的变化曲线。结果表明:对于一定的横向间距,应力奇异因子随纵向间距的增大而减小,但随着纵向间距的增大,纵向间距对应力奇异因子的影响变得不明显;对于一定的纵向间距,应力奇异因子随横向间距的减小而减小,但随着横向间距的减小,横向间距对应力奇异因子的影响变得不明显。  相似文献   

3.
从实验和模拟计算两个方面,对涡旋波流场的速度矢量图和涡量进行了定量测试和综合分析,并对涡旋波流动与其特征影响参数之间的关系进行了研究。结果表明:涡旋波流动只在二维层流状态下产生,涡旋波形成后,Re数对旋涡尺寸的影响较小,涡量随Re数的增大而增大,但涡量不随时间的增加而单调增加。随着St数的减小,旋涡尺寸明显增大,涡量却随之减小。本文也对不同槽道内的涡旋波流场进行了数值模拟计算,进而确定了涡旋波流场的形成条件。  相似文献   

4.
矩形通道高宽比对单相层流特性的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
通过分析壁面切应力,比较了不同高宽比矩形通道宽边和窄边壁面摩擦阻力特性. 结果表明宽边摩擦阻力随高宽比的减小而急剧增加;窄边摩擦阻力变化趋势与宽边相反,但变化幅度比宽边小;总摩擦阻力随高宽比的减小而增大. 宽边摩擦阻力占总摩擦阻力的份额随高宽比的增加而减小,且高宽比越大,变化速率越慢. 高宽比对窄边局部切应力的影响很小,对宽边局部切应力的大小和分布形状均有明显影响. 采用能量梯度法,对不同高宽比矩形通道内单相层流-湍流转捩雷诺数进行求解,并将理论计算结果整理成多项式,其预测值和实验值有很好的一致性.  相似文献   

5.
在模拟自然界降雨条件下对湘中地区的红层软岩进行了室内干湿循环下的崩解试验,推导了基于体积与粒径关联的分形维数计算方法,分析了随着干湿循环次数增大时红层软岩崩解物各粒组累计百分含量与各粒组含量的变化规律,研究了不同块度质量对崩解的影响,建立了循环次数与分形维数的数学关系。结果表明:当循环次数增大时,累计百分含量与粒径关系曲线明显向粒径较小的方向移动,且相邻曲线间的间距持续缩小,最终间距趋近于零,体现了软岩崩解速率不断减小且最终几乎不变的规律;大于5 mm~10 mm粒组大颗粒的含量不断减少,而小于5 mm~10 mm粒组小颗粒的含量不断增加;试块质量不同试样的分形维数先快速增加,直至第4次循环后,曲线增长速率明显减小,并逐渐趋于稳定。试块质量越大,其崩解后的分形维数也越大,这说明试块质量的大小与其崩解速率成正相关。建立了干湿循环次数与分形维数的数学关系,分析了数学关系的工程意义。  相似文献   

6.
旋转IMU在光纤捷联航姿系统中的应用   总被引:8,自引:1,他引:7  
惯性测量单元输出信号的精度直接影响捷联惯性导航系统的精度,为了提高捷联系统的精度,以舰船光纤捷联惯性航姿系统为应用对象,采用了双轴旋转机构连续匀速旋转IMU的系统方法,把惯性测量单元输出信号中的漂移误差调制成正弦信号,通过捷联算法中的积分运算可以有效地消除陀螺和加速度计中的漂移误差,从而有效地提高捷联惯性航姿系统的精度,并进行了系统仿真实验。仿真结果表明:经过旋转以后的IMU输出信号误差较传统非旋转方法可以减小一个数量级。基于双轴旋转IMU的系统方法可以有效地减小IMU输出信号漂移误差和提高捷联惯性航姿系统的精度。  相似文献   

7.
基于遗传退火算法的鱼雷外形优化设计   总被引:3,自引:0,他引:3  
将基于实数编码的基本遗传算法与模拟退火算法相结合,建立了数值优化设计中的混合遗传算法。该算法既通过传统遗传算法的“优胜劣汰”操作保留了群体操作中的最优个体,又利用了退火算法的概率突跳性有效避免了问题求解陷入局部最小。本文还把混合遗传算法运用于鱼雷外形优化设计中,优化设计后的鱼雷流体阻力明显减小,压力分布曲线平缓,鱼雷的流体动力性能得到显著改善,表明改进的遗传退火算法运用于鱼雷外形优化设计是很有效的。在优化设计过程中,鱼雷线型由分段解析函数叠加表示,目标函数由二维欧拉方程的流场解提供。  相似文献   

8.
水下悬浮隧道锚索的动力分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
将悬浮隧道的锚索简化为受张力的梁,利用动力学方程和Morison方程,建立了锚索涡激振动方程,计算并讨论了锚索倾角、张力和长度的改变对其最大动剪力和最大动弯矩的影响.计算结果表明:在其他条件不变的情况下,锚索初张力和垂直深度的减小将引起其最大动剪力和最大动弯矩的增加,而锚索倾角的减小将引起其最大动剪力和最大动弯矩的减小;锚索的一阶固有频率与其初张力和倾角成正比例关系,与其垂直深度则成反比例关系.  相似文献   

9.
采用SPH算法,基于AUTODYN-2D开展了钨杆弹对4种"花岗岩遮弹层-(空气)干砂分配层-混凝土结构层"形式的成层式防护结构的超高速打击数值计算分析,得到了结构的破坏特征和能量分配情况。结果表明:(1)增加打击速度会加剧遮弹层和分配层的破坏程度,但在一定速度区间内结构层的侵彻深度反而随着打击速度的增加而减小;(2)结构层的能量分配比例具有随着撞击速度增加而减小的趋势,这可以初步归结为竖向冲击动能在遮弹层和分配层的横向传递;(3)一定条件下,通过增加空气隔层可以减小结构层的侵彻深度、结构层分配能量的比例和绝对值。  相似文献   

10.
纳米晶铜单向拉伸变形的分子动力学模拟   总被引:13,自引:0,他引:13  
纳米材料是由尺度在1-100nm的微小颗粒组成的体系,由于它具有独特的性能而备受关注。本文简要地回顾了分子动力学在纳米材料研究中的应用,并运用它模拟了平均晶粒尺寸从1.79-5.38nm的纳米晶体的力学性质。模拟结果显示:随着晶粒尺寸的减小,系统与晶粒内部的原子平均能量升高,而晶界上则有所下降;纳米晶体的弹性模量要小于普通多晶体,并随着晶粒尺寸的减小而减小;纳米晶铜的强度随着晶粒的减小而减小,显示了反常的Hall-Petch效应;纳米晶体的塑性变形主要是通过晶界滑移与运动,以及晶粒的转动来实现的;位错运动起着次要的、有限的作用;在较大的应变下(约大于5%),位错运动开始起作用;这种作用随着晶粒尺寸的增加而愈加明显。  相似文献   

11.
黄小林  沈惠申 《力学季刊》2004,25(1):107-112
基于Reddy高阶剪切变形理论和广义Kármán型方程,用双重Fourier级数展开法求得了四边简支带压电层的混合层合剪切板的自由振动及动力响应的解析解,分析中考虑了热/机/电荷载共同作用,并讨论了温度变化、控制电压、铺层方式对固有频率及动力响应的影响。  相似文献   

12.
论文提出了一种可用于分析功能梯度板弯曲和自由振动行为的简单精化板理论.该理论分析功能梯度板的弯曲时只需三个未知量,而分析功能梯度板的自由振动时只需一个未知量.与包含三个未知量的经典板理论相比,论文提出的简单精化板理论考虑了横向剪切效应,提高了计算准确度.与一阶剪切变形板理论不同,该简单精化板理论引入了多项式型剪切应变函数,满足板上下表面剪切应力为零的边界条件,因此不需要剪切修正.通过与已有文献的比较,验证了该简单精化板理论的准确性和便捷性,并基于该简单精化板理论研究了功能梯度板的弯曲和自由振动力学行为.  相似文献   

13.
李萍  沈惠申 《力学季刊》2006,27(3):371-376
基于Reissner-Mindlin一阶剪切变形理论,讨论在预加面内机械荷载作用下,弹性半空间地基上四边自由中厚矩形板的横向振动问题。把地基看作三维弹性半空间体,考虑地基变形的衰减。用一组数学上完备的二元多项式作为位形函数,采用pb-2 Rayleigh-Ritz法求得四边自由中厚矩形板的自振频率和在横向简谐荷载作用下的动力响应。讨论了板的长宽比、宽厚比及弹性地基和板的相对刚度对板的自振频率的影响。  相似文献   

14.
本文把伽辽金法和富里哀级数相结合,用以分析非匀质地基上的自由边正交异性矩形厚板的动态稳定。在板的自由边上作用着均匀分布的非保守跟随力,力的方向受到控制,使其与加载边的转角成定比。分析基于理论,因此包括了剪切变形的影响。力是非保守的,会有颤振和发散两种形式的失稳,力是保守的,只会有发散形式的失稳。  相似文献   

15.
Song Xiang  Gui-wen Kang  Bin Xing 《Meccanica》2012,47(8):1913-1921
In the present paper, a nth-order shear deformation theory is used to perform the free vibration analysis of the isotropic plates. The present nth-order shear deformation theory satisfies the zero transverse shear stress boundary conditions on the top and bottom surface of the plate. Reddy??s third order theory can be considered as a special case of present nth-order theory (n=3). The governing equations and boundary conditions are derived by the principle of virtual work. The governing differential equations of the isotropic plates are solved by the meshless radial point collocation method based on the thin plate spline radial basis function. The effectiveness of the present theory is demonstrated by applying it to free vibration problem of the square and circular isotropic plate.  相似文献   

16.
Based on Mindlin's first-order shear deformable plate theory, a DSC-Ritz element method is developed for the free vibration analysis of moderately thick rectangular plates with mixed supporting edges. The rationale of the present approach is not only to apply the discrete singular convolution (DSC) delta type wavelet kernel as a trial function with the Ritz method, but also to incorporate the method in finite elements in order to handle the mixed boundary constraints. The approach is novel and flexible as it passes through a bottleneck of the global DSC-Ritz method in treating the kinematic supporting edges with assorted discontinuities. A series of numerical simulations for rectangular Mindlin plates with various edge support discontinuities, plate thicknesses and aspect ratios are presented. For verification, the vibration frequencies thus established are directly compared with those reported in the open literature. New sets of numerical results for several other cases of moderately thick plates with mixed simply supported, clamped and free edges are presented and discussed in detail.  相似文献   

17.
为了给实际地基工程中的经济效益提供技术指标参考,应用无网格法计算加肋斜板在地基上的自由振动行为,应用移动最小二乘近似MLS和一阶剪切变形原理描述加肋斜板的位移场,分别建立斜板与肋条的势能泛函,使用Winkler弹性地基模型处理加肋板与地基之间的接触势能。通过斜板与肋条的位移协调关系寻找斜板和肋条节点参数转换公式,确立加肋斜板的自由振动控制方程。本文运用了无网格法的优势,即使肋条位置改变也不需重置网格。与有限元解的对比验证了本文方法的有效性和精确性。  相似文献   

18.
Measurements in the vicinity of a stagnation point   总被引:1,自引:0,他引:1  
This paper presents measurements of a plane jet impinging onto a normal flat plate placed up to five jet widths from the jet outlet. The small spacing ensured that the stagnation streamline remained in the potential core of the jet. The plate shear stress distribution compared well to that from an analytical solution for the laminar development of the plate boundary layer whose external velocity was determined from the measured pressure. By comparing the shear stress measured under the present low level of free stream turbulence (0.35%) at the jet exit with that of Tu and Wood [Exp. Thermal Fluid Sci. 13 (1996) 364–373] made at about 4%, it is concluded that the turbulence level at the nozzle exit has only a second-order influence on the surface shear stress around the stagnation point. Some spanwise non-uniformity was observed in the plate shear stress, but this was confined largely to the transition region. The mean velocity, Reynolds stresses, and fluctuating pressure were measured along the stagnation streamline using a fast-response pressure probe. A significant increase in the streamwise normal stress and the mean square of the pressure fluctuations occurred before they were eventually attenuated by the plate. This increase occurred in the region where the streamwise velocity was decreasing close to the plate causing extra energy production through the normal stresses. Spectra of the velocity and pressure fluctuations showed that the increase in level was mainly due to the low frequency motion, whereas the subsequent decrease occurred at higher frequencies.  相似文献   

19.
段铁城  李录贤 《力学学报》2016,48(5):1096-1113
已有多种厚板理论和高阶剪切变形模型,但仍需要进一步研究以更加完善.首先根据平均转角及上下表面剪应力自由这两个条件,提出了具有统一高阶剪切变形模型的中面位移模式,并将之表示为正交分解形式.根据正交特性,定义了板的广义应力;运用板问题应变能密度表示的等价性,提出了与广义应力功共轭的广义应变表示形式,建立了板的本构关系.证明了不同转角定义时虚功原理板理论表示的客观性,以及与三维弹性理论表示的等价性.运用虚功原理,建立了变分自洽的高阶厚板理论和变分渐近的低阶厚板理论,推导了相应的平衡方程及边界条件,分析了与已有板理论的异同.以广义应力形式建立了厚板理论的平衡方程,厘清了不同转角表示时板理论间的关系、低阶厚板理论与高阶厚板理论间的关系以及剪切系数计算等若干基本问题.对圣维南扭转问题的求解证明了该理论的正确性.  相似文献   

20.
The details of laser reflection method (LRM) for the determination of shear stress in low density transitional flows are presented. The method is employed to determine the shear stress due to impingement of a low density supersonic free jet issuing out from a convergent divergent nozzle on a flat plate. The plate is smeared with a thin oil film and kept parallel to the nozzle axis. For a thin oil film moving under the action of aerodynamic boundary layer, the shear stress at the air–oil interface is equal to the shear stress between the surface and air. A direct and dynamic measurement of the oil film slope generated by the shear force is done using a position sensing detector (PSD). The thinning rate of the oil film is directly measured which is the major advantage of the LRM. From the oil film slope history, calculation of the shear stress is done using a three-point formula. The range of Knudsen numbers investigated is from 0.028 to 0.516. Pressure ratio across the nozzle varied from 3,500 to 8,500 giving highly under expanded free jets. The measured values of shear, in the overlapping region of experimental parameters, show fair agreement with those obtained by force balance method and laser interferometric method.  相似文献   

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