重根特征向量导数计算的直接扰动法

1 引言特征导数计算方法在结构工程和控制工程中有着广泛的应用.这方面的文献已不少了,文[1]是较早探讨这类计算方法的文献之一.文[1]只适用于非重根情况,且又无法利用有限元矩阵的稀疏、带状特点提高计算效率.文[2]首次提出了一种特征向量导数的简化计     

固体力学有限元体系的结构拓扑变化理论

本文是文[1]的继续.文[1]提出了杆件系统的结构拓扑变化理论和拓扑变化法本文将这一理论和方法推进到连续体有限元体系;且在此基础上揭示出有限元体系的一个新性质,称为基本位移之梯度的正交性定理,从而给出一套设计敏度的显式表达式,可直接用于计算.     

弹性地基具有自由角点矩形板边界配值法

本文采用求解弹性地基圆板问题的边界配值法~[1],解决了弹性地基上四边自由或一边夹支悬臂板(或任意边界约束)作用着任意载荼的问题。计算结果与精确解~[2]相比,相同到小数点后五位。另外本再次验证了文[1]所提出的结论,即当弹性地基系数K与板长a满足K≤D/a~4时,具有边界支撑板与无地基悬空板结果相同。因而本文方法直接推广到平板弯曲问题,具有较强的通用性。     

船壳内力分析的一种实用弹性壳体理论的建议

大约是作者首次应用实用弹性壳体理论[2]于船壳计算[1],之后,按实际背景需要,又建立了一种变断面的改进的理论[3].根据实测数据[4]及有限元计算结果[5],结合船壳内力计算的经典方法,本文进一步在文[3]的基础上,计及纵向弯、扭和横压,建立了一种再经改进的理论.     

铰接门式刚架柱的计算长度系数

采用中性平衡法分析了5榀铰接门式刚架的稳定性,通过理论分析和规范方法计算了刚架柱的计算长度系数.计算结果表明:中性平衡法分析结果与有限元法的结果一致;按规范规定,摇摆柱的计算长度系数为1,但分析结果都大于1;对刚架柱,各规范或规程的计算结果不仅相差较大,而且与中性平衡法的分析结果相差也比较大.说明规范方法并不适用计算铰接门式刚架的稳定性,对于此类刚架应该通过稳定分析获得刚架柱计算长度系数.     

关于“关于极限分析新上、下限定理中权因子的讨论”一文的讨论

文[1]探讨了极限分析法的一些问题,本文对文[1]提出下述商榷意见. 1.文[1]中所建立的新上限定理和新下限定理是错误的.今举例说明:设选取的σ_ij~*和ε_ij~o处处满足条件σ_ij~*ε_ij~o<0,则不论对于什么结构,也不论该结构承受什么样的外载,只要这些外载与某一参数成比例地增加,那么根据文[1],立即可以得出该结构的真实极限载荷值的上限值和下限值均等于零.这就是说,该任意结构不受外载时就会发生流动,显然这结论是有问题的. 2.根据文[2]的论证方法和所得结果,可以改正文[1]的错误.正如文[3]所述,文[4]存在着原则错误,因此,文[1]以文[4]为基础而建立的有关定理就不可能正     

叶轮机械迴转面流场的有限元近似解方法的研究和数值计算

本文提出一种新的概念:即在应用有限元处理不同类型的流体力学、传热学问题时,应该根据各自问题的物理本质,采用不同型式的基函数(shape function),并在文[1]的基础上,应用有限元近似解方法(FEAM)对直角弯管流动进行了数值计算和精度分析,还对带长短叶片的前向离心通风机的迴转面流场进行了数值计算和分析,在迴转面流场计算中采用了一种新的简化方法,解决了在非矩形单元上求取近似解的困难,计算结果表明在稀疏网格下能保持较高精度,从而明显地提高了计算速度。     

超空泡航行器升沉运动流体动力特性研究

基于Rayleigh—Plesset方程的单一介质可变密度Mixture模型,采用动坐标系法完成了对带空泡航行器作升沉运动时空化流场的数值模拟,并分析了该状态下航行器流体动力特性变化规律,对升沉运动频率和幅值对航行器流体动力系数的影响以及升沉运动对航行器自主运动弹道的影响进行了对比研究。研究结果表明,升沉运动过程中,航行器流体动力系数出现周期性变化,增加升沉运动频率和幅值不仅将导致航行阻力和升力增大,同时会造成阻力系数和升力系数幅值波动加剧;升沉运动使航行器速度及角速度出现周期性震荡。本文结论为研究超空泡航行器动力学建模、附加质量计算及弹道设计奠定了基础。     

一种高效率弹塑性有限元分析新方法：增量杂交／混合修正弦线模量法

本文在文献[1]给出的放松应力增量平衡约束的修正余能广义变分原理基础上,提出一种高效率的弹塑性有限元分析的新方法——增量杂交/混合修正弦线模量法。该法保持了文[1]方法的全部优点,而在迭代过程中,依据材料的单向拉伸应力—应变关系,不断改变过渡区和塑性区单元柔度矩阵和塑性矩阵中的弹性模量;并在体积压缩模量不变假设下,相应地改变过渡区单元矩阵中的泊松系数。从而大大降低了迭代收敛次数和单刚计算量,提高了多类变量弹塑性有限元分析的计算效率和收敛精度。     

积分单元法计算双柱绕流

本文利用解不可压纳维尔-斯托克斯方程的积分单元法计算了双柱绕流的流场.结果表明,积分单元法是计算柱群绕流的一种方法.     

相似单元法在液体静压轴承中的应用

本文将相似单元法应用于液体静压轴承压力分布的计算,其结果与文[3]中用有限差分法计算得出的结果一致.     

用直接法计算压杆大挠度及临界荷载的实测

本文根据文献[1]提供的一端固定一端自由压杆的弹性线方程,采用分段法导出一端固定一端铰支压杆的大挠度方程的解法.与文[1]不同的是本文可用直接解法.计算机计算结果与文[1]采用逆解法所求的相同.文中导出五种边界条件下实测临界荷载的统一公式.     

爆轰波数值计算中人为粘性与空间步长的匹配关系

在平面爆轰波的数值计算中,各种假设的化学反应率,在爆袭波达到定态时,数值计算一定要符合ChapmanJouguet理论。也就是说,在声速点的波后流场与C-J模型相一致。本文采用了文献[1]中的Cochran反应率和相应的状态方程,导出了人为粘性系数与空间步长的匹配关系,当符合此条件时,数值计算的爆轰波速度才能是C-J条件,并保证声速点的状态压力、密度、内能等符合C-J条件。     

45°铺肋旋转壳的静力分析

关于加肋板及柱壳,不少文献提出了处理方法。但对于与一般旋转壳之母线成一夹角的肋的计算至今尚未见到文字材料。以下我们根据文[1]给出的一般理论,对工程中常见的45°铺肋结构(图1)提出了计算方案和一些数值结果。     

无网格法在三维复杂超音速流场模拟中的应用研究

对最小二乘无网格方法在含复杂外形三维超音速流场中的应用进行了研究.选用分解法求解采用最小二乘法得到的对称方程组,针对最小二乘无网格方法的计算特点生成近似正交均匀分布的离散点,对B1AC2R常规导弹超音速流场采用最小二乘无网格方法进行了无粘数值模拟,计算了B1AC2R常规导弹在不同攻角下的轴向力、法向力及俯仰力矩系数,并将数值结果与实验结果进行了比较.结果表明,最小二乘无网格方法在求解含复杂外形超音速流场时具有较高的准确度,将其应用于三维含复杂外形超音速流场的模拟是完全可行的.     

微重力状态下旋转对称刚性容器中液体的晃动响应

在文[1]的基础上,本文进一步研究了微重力状态下旋转对称刚性容器中液体的晃动响应问题,导出了液体晃动响应的计算公式。最后,对圆柱形容器作了具体计算,并将计算结果与实验数据进行了比较。 在文[1]中,已给出了微重力状态下旋转对称刚性容器中液体的静正自由液面及固有晃动频率的计算方法,在此基础上,现进一步研究其动态响应问题。     

最小二乘边界配点法解二维问题探讨

1.引言薄板弯曲问题和弹性力学平面问题的边界配点法,通常都是选用双调和方程的各类特解序列来构造试函数。在弹性力学教本中出现过的三类特解序列都可用来构造试函数。文献[2]以多项式级数为试函数,使用混合法分析过薄板强度。文[3]在边界配点法中使用了两种试函数——多项式级数和双曲三角函数。文[4]提出了一种产生双调和多项式的方法。文[5,6]使用的是双曲三角函数。文[7]综合了极坐标系中各种     

强非线性振动系统的渐近解法

本文推广文[1]中方法于求解广泛一类强非线性振动系统,导出了适于近似定性分析和定量计算的简便公式。作为例子研究了修正的Vander Pol振子,最后给出数字Poincaré映射结果,从近似定性分析和定量计算两方面证明了本文求得的方法的有效性。     

基于双向流固耦合的超空泡射弹入水研究

超空泡射弹通过超空泡减阻技术在水下高速长距离航行, 是对抗水下近距离威胁的有效手段. 为了扩大防御范围、增加杀伤力, 超空泡射弹具有很高的发射速度. 高速超空泡射弹在入水时中受到极大的冲击载荷, 发生显著的结构变形, 结构变形与流场之间存在相互影响和作用, 常规的基于刚体假设的仿真研究方法不再适用. 为了研究高速超空泡射弹入水过程中的结构变形及其对流体动力特性的影响, 通过耦合流体力学求解器和结构动力学求解器, 建立了射弹高速入水双向流固耦合仿真模型, 并通过与文献中的试验结果进行对比验证了该模型空泡形态计算方法和耦合方法的准确性. 使用双向流固耦合的方法对高速射弹在不同初始攻角入水过程中的超空泡流动特性及结构变形特性进行了数值模拟研究, 通过对比流固耦合模型与刚体模型的计算结果, 得到了超空泡射弹的结构弯曲变形对流体动力载荷的影响. 研究结果表明: 高速射弹入水过程中流固耦合效应对超空泡流型及流体动力载荷的计算结果有显著影响; 本文所研究的射弹在考虑流固耦合效应, 带攻角垂直入水两倍弹长的范围内, 超空泡射弹的流体动力载荷与弯曲变形之间形成正反馈; 高速超空泡射弹在入水过程中受到的流体动力载荷及弹体应力应变随入水初始攻角的增加显著增大, 研究对象在初速1400m/s的条件下入水时, 当初始攻角不超过2°时不存在结构安全性问题.      

钻孔偏心时残余应力的数值逼近解(兼答王家勇同志)

在文[1]中笔者通过引入偏心参数 c、β导出了求钻孔偏心时残余应力的计算公式,并指出用逼近法求残余应力的方法.本文就数值逼近中的几个问题阐述如下.1.二次搜索逼近法根据公式中(?)的选定方向,取搜索区域为90°～