钢丝绳抗弯刚度的测定

利用钢索张力测力传感器测定钢丝绳抗弯刚度，导出钢丝绳抗弯刚度的计算公式，其计算结果与实测值及文［１］的结果相吻合．采用抗弯刚度的计算公式同时可计算出钢丝绳的张力．     

缸套-活塞系统润滑行为与动力学行为耦合分析

建立了缸套-活塞系统油膜润滑与动力学行为耦合分析模型，并用数值方法进行了仿真计算，用有限元法计算了缸体的结构动力响应；通过采用有限差分法求解平均雷诺方程计算了缸套和活塞间的流体润滑特性，并探讨了活塞二阶振动的影响；采用顺序耦合的方法计算了考虑缸套-活塞摩擦、润滑与缸体结构振动、活塞二阶振动耦合作用的缸套-活塞间最小油膜厚度变化、摩擦力及摩擦功耗等．同不考虑缸体振动时的相应分析和计算结果对比发现，缸体结构振动对油膜润滑特性具有重要影响．     

用ABAQUS软件处理管土相互作用中的接触面问题

采用ABAQUS软件处理管土相互作用中的接触面问题，利用ABAQUS软件中的主控-从属接触算法，使管道和海床形成一个接触对；并且建立了管土系统有限单元模型．海床土体分别采用非线性弹性模型、多孔弹性模型、Ramberg-Osgood塑性模型对管土系统进行计算通过分析计算，得到了管道沉降量与管重间的关系，以及由于管道沉陷而形成的土体楔形，土体楔形的存在，增加了管道的稳定性．计算结果和有关试验结果相符合，说明采用该软件进行管土相互作用问题分析是可行的．     

空化、超空化流动的数值模拟方法研究

基于结构化网格，运用可压缩流N—S方程及k-ε湍流模型对流场进行求解，在低压区域引入一种基于混合密度函数的空化模型对轴对称体的空化、超空化流动进行了数值模拟．通过将半球圆柱的计算结果与实验数据和前人的计算结果进行对比，验证了所发展的数值方法的可靠性．最后，采用非定常的数值方法，研究了钝头体射弹的空化、超空化流动特性，并模拟了其超空泡的发展过程．     

风浪充分发展下海面阻力系数的数值研究

考虑海气界面附近大气边界层内海浪充分发展情况下的海气动量交换．根据Ｄｏｎｅｌａｎ（１９８２）的观点建立海气界面模型，采用ｋ ε模式以计算湍流流场．所得流场结构包括风速、湍流动能、湍能耗散及湍流粘性系数等都较合理；计算的海面阻力系数ＣＤ在中等风速时与实测结果符合良好．     

复合结构壳体蠕变变形有限元研究

基于蠕变理论，采用有限元数值计算方法，用ANSYS作为计算平台，建立了壳体结构的蠕变变形计算模型．对由耐火材料是镁碳砖炉衬和炉壳组成的复合结构转炉，由于高导热率的镁碳砖广泛使用，引起转炉炉壳的温度升高，导致转炉不同程度地出现了炉壳蠕变变形，致使炉壳使用寿命缩短．研究转炉炉壳蠕变变形的状态及分布规律，可为控制炉壳蠕变变形、延长炉壳使用寿命提供依据．运用所述的有限元计算模型，对复合结构的转炉炉壳的蠕变变形行为进行模拟，模拟结果与现场测量值基本吻合．     

含泥质夹层油藏蒸汽注采过程的自适应网格算法研究

根据泥质夹层的低渗特性及空间分布，本文提出了一种含泥质夹层油藏网格渗透率的粗化计算方法，并在此基础上，将自适应网格算法应用于含泥质夹层油藏的数值模拟，提升其计算效率．在计算过程中，网格的动态划分仅依据流体物理量的变化，泥质夹层区域不全部采用细网格，仅针对流动锋面处的泥质夹层采用细网格，其余泥质夹层处采用不同程度的粗网格．相较于传统算法，网格数大幅下降．数值算例表明，自适应网格算法的计算结果精度与全精细网格一致，能够准确模拟出泥质夹层对于流体的阻碍作用，同时计算效率得到大幅提升，约为全精细网格算法的3~7 倍．     

高阶紧致格式求解二维粘性不可压缩复杂流场

提出了一种求解二维不可压缩复杂流场的高精度算法．控制方程为原始变量、压力Ｐｏｉｓｓｏｎ方程提法．在任意曲线坐标下，采用四阶紧致格式求解Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程组，时间推进采用交替方向隐式（ＡＤＩ）格式，在非交错网格上用松弛法求解压力Ｐｏｉｓｓｏｎ方程．对于复杂的流场，采用了区域分解方法，并在每一时间步对各子域实施松弛迭代使之能精确地反映非定常流场．利用该算法计算了二维受驱空腔流动，弯管流动和垂直平板的突然起动问题．计算结果与实验结果和其他研究者的计算结果相比较吻合良好．对于平板起动流动，成功地模拟了流场中旋涡的生成以及Ｋａｒｍａｎ涡街的形成     

基于等效刚度的矩形孔蜂窝梁钢框架结构内力计算方法

蜂窝梁钢框架结构因梁截面沿长度周期性变化，不能直接采用普通钢框架结构矩阵位移法计算框架内力和位移．本文基于等效刚度法推导了矩形孔蜂窝梁的等效抗弯刚度、抗剪刚度和轴向刚度，建立了矩形孔蜂窝梁的单元刚度方程，提出了矩形孔蜂窝梁钢框架内力和位移计算方法．算例理论计算结果与有限元分析结果表明，两种方法计算结果非常接近．本文提出的等效刚度法概念清晰，准确性好，适用于计算蜂窝梁钢框架结构的内力和位移．     

碎石桩复合地基若干问题的理论分析

由桩-土侧向变形及竖向变形协调条件，基于弹性理论导出了桩及桩周土的应力-应变关系、桩体材料屈服时桩-土应力比的计算式．推出了桩周土处于极限平衡状态下，碎石桩极限承载力计算式．指出了用碎石桩加固软土地基效果比较明显．但用碎石桩来加固土的变形模量大于8MPa的地基，加固效果十分有限．最后，通过工程实例，将计算结果与实验结果作了对比．     

树形带球铰的多刚体系统动力学方程的建立方法

本文提出了一种建立树形带球铰多刚体系统动力学方程的新方法,运用约束系统动力学研究成果,提出了广义刚体的概念以代替多刚体系统的子系统,并借助于广义刚体的不断扩充,求得了多刚体系统动力学方程建立的递推方法,该方法简单直观,几何概念清楚,并允许多刚体系统的扩充,且便于进行计算机符号处理。     

PREDICTION OF THE VISCOELASTIC PROPERTIES OF THE EQUIVALENT PARTICLE FOR THE INTERCALATED MULTI-LAYER STACK OF NANOPLASTICS

The aim of this paper is to apply the asymptotic homogenization method to deter- mining analytically and numerically the transversely isotropic viscoelastic relaxation moduli of the equivalent particle for the intercalated multi-layer stack of intercalated type nanoplastics.A two-phase multilayered material containing n layers is considered.The matrix is assumed to be an isotropic viscoelastic standard linear body and the reinforcement is assumed to be an isotropic elastic body.Final explicit analytical formulae for the effective elastic moduli of the multilay- ered material are derived first;and then the correspondence principle is employed to obtain the homogenized relaxation moduli of the equivalent intercalated particle.A numerical example is given.Final explicit analytical formulae in the time domain derived here make it convenient to estimate the influence of all the particle parameters of micro-structural details on the effective properties of the equivalent intercalated particle.The results of this paper can also be applied to multi-layer composites.     

高压捕获翼位置设计方法研究

高压捕获翼构型是一种合理利用机体/上置翼(简称捕获翼)间的耦合关系提高飞行器升力,进而大幅提高升阻比的高速飞行器新概念构型.基于其设计原理,捕获翼的位置与机体压缩激波和自身二次压缩激波的位置均直接相关,一般难以利用理论方法直接获得.针对这一问题,本文运用均匀实验设计方法在设计空间内获取样本点并利用计算流体力学分析和迭代获得其设计位置,之后通过构造代理模型建立捕获翼位置与设计参数间的模拟映射关系,进而发展了一种捕获翼位置设计的有效方法.在方法研究基础上以锥体-捕获翼组合构型作为实例对其进行验证.结果表明,该方法可在较大设计空间范围内准确判定捕获翼的设计位置.此外,针对这一构型还开展了基于代理模型的设计参数单因素分析.发现在设计空间内,前缘压缩角、来流马赫数、和捕获翼钝化半径等3个关键参数均与捕获翼位置呈单调正比例关系.      

“分路”方法在树系统动力学分析中的应用

本文把单开链形式的Ｌ－Ｅ法和Ｎ－Ｅ法动力学方程推广到树形系统，引进了“虚体”、“虚路”等概念，在此基础提出了“分路”思想，这种方法具有建模效率高，分析难度低，适合于计算机编程等优点，是一种处理树系统动力学的好方法。     

THE FINITE ELEMENT ANALYSIS OF THE FLEXIBLE BEAMS AND PLATES

This paper studies large deflection problem of beam and plates by the finite elementmethod.The elongation of the middle surface caused by its rotation is considered in strain-displacement relations.The higher order terms will be reserved when strain energy iscalculated.The elastic stiffness matrix,linear and nonlinear initial stress stiffness metricesare derived by the principle of minimum potential energy.Examples show that precision willbe properly manifested although the total storage amount and the calculating time are notincreased.The iterative method with co-moving coordinate must be adopted to avoid parasiticrigid body motion.     

THE METHOD OF CONTINUOUS DISTRIBUTION OF SINGULARITIES TO TREAT THE STOKES FLOW OF THE ARBITRARY OBLATE AXISYMWETRICAL BODY

This paper deals with the Stokes flow of the arbitrary oblate axisymmetrical body by means of constant density and quadratic distribution function approximation for the method of continuous distribution of singularities. The Sampson spherical infinite series arc chosen as fundamental singularities. The convergence, accuracy and range of application of both two approximations are examined by the unbounded Stokes flow past the oblate spheroid. It is demonstrated that the drag factor and pressure distribution both conform with the exact solution very well. Besides, the properties, accuracy and the range of application are getting belter with the improving of the approximation of the distribution function. As an example of the arbitrary oblate axisymmetrical bodies, the Stokes flow of the oblate Cassini oval are calculated by these two methods and the results are convergent and consistent. Finally, with the quadratic distribution approximation the red blood cell, which has physiologic meaning, is considered and for the first time the (orresponding drag factor and pressure distribution on the surface of the cell are obtained.     

脆性固体碎裂过程中的最快卸载特性

脆性固体在高应变率拉伸过程中常破碎为多块碎片.论文通过一个一维理论模型,研究动态脆性碎裂过程中固体内部载荷卸载规律,以及碎片尺度的计算方法.假设一维固体中裂纹等间距分布、同时起裂,研究均匀应变率拉伸作用下裂纹阵列的扩张过程.采用线弹性波动方程组描述未断裂固体的动力学关系,采用粘滞断裂模型(cohesive fracture model)描述裂纹的扩张行为,形成完整的初边值问题.采用沿特征线的有限差分计算格式求解控制方程组,得到固体在碎裂过程不同时刻下单位裂纹体内部的应力分布曲线,以及单位裂纹体平均应力随时间的变化规律,确定单位裂纹体达到完全断裂所需要的时间.在给定应变率下,分析不同裂纹间距下的碎裂卸载时间,以及使单位裂纹体以最快速度完全卸载所对应的最佳裂纹间距,并以此间距估算脆性固体在自然动态碎裂过程中的平均碎片尺度.进一步研究了具有不同粘滞性断裂特性的脆性固体的碎片尺度计算数值的差异.     

蚯蚓蠕动过程中非光滑波纹形体表的力学分析

蚯蚓体表的形状是蚯蚓适应其生存环境和自然进化的结果．用力学分析方法，解释蚯蚓的多体节非光滑形态在其运动过程中所表现出的省力、节省能量的特性．计算结果表明具有波纹形表面的蚯蚓在蠕动过程中可以节省1．12%的纵向肌肉的收缩力，在运动过程中所消耗的能量也可以节省1％左右．     

窦在双叶人工机械瓣启闭过程中所起的作用

本文采用任意拉格朗日－－欧拉（ＡＬＥ）有限单无法，将血液视为不可压缩粘性流体，同时将人工机械瓣瓣叶简化为定轴转动刚体。建立了双叶人工机械瓣－－血液耦合运动的二维计算模型。在此基础上，对比研究了Ｓｔ．Ｊｕｄｅ瓣（ＳＪＭ）、有窦顺向人工机械瓣（ＤＤＭ）及无窦ＤＤＭ瓣的启闭过程，以提示窦的作用，本文研究表明：在有窦及无窦的情况下，瓣叶开启规律基本一致。窦对跨瓣压差及剪应力幅值影响也不大，但对瓣叶的关闭却     

橡胶弹簧非线性刚度的有限元解

本文探讨了用双重非线性有限元手段，求解橡胶弹簧的非线性刚度。橡胶的本构关系采用了广义虎克定律和基于应变能的超弹性材料的本构关系联合使用的方案，用单元内的静水压力ｐ，来修正广义虎克定律的弹性常数Ｅ和Ｇ。还提出了带刚性域的超单元和波前凝聚法两种新的办法，获得橡胶弹簧的刚度，使内存用量和ＣＰＵ时间大幅度下降。因而几何、物理双重非线性橡胶弹簧的计算，能在微机上实现。文内选用英国ＤＵＮＬＯＰ橡胶公司橡胶元件