基于微结构损伤的珠光体材料本构行为研究

珠光体材料由许多随机取向的珠光体团组成，每一珠光体团又由铁素体片和渗碳体片交替 叠合而成. 实验表明具有较小片层间距的珠光体材料具有较高的强度和寿命. 通过分析构成 珠光体团的各相及界面的损伤特征，利用损伤耗散功的概念，得到了铁素体、渗碳体与界面 损伤的具有统一形式的演化规律，将其嵌入基于细片层微结构和非经典塑性理论的珠光体团 的弹塑性本构方程，利用Hill自洽方法，得到了珠光体材料的损伤本构描述. 所得到的损 伤本构描述显含表征微结构特征的片层间距，容易证明具有较小片层间距的珠光体材料具有 较好的综合力学性能. 对珠光体材料的拉伸和循环拉压特性进行了分析，得到了与实验一 致的结果.     

随机结构响应密度演化分析的映射降维法

提出了随机结构响应密度演化分析的映射降维算法. 在一般线性与非线性随机结构分析中，采用近年发展起来的密度演化方法，能够获得动力响应的瞬时概率密度函数及其演化过程，具有较好的精度. 当具有多个随机变量时，采用常规的格栅型选点将导致过大的计算工作量. 基于Cantor集合映射的基本思想，将多维空间中的离散网格点逐次两两降维，按照概率测度值进行排序、取点，从而将具有多个随机变量的随机结构分析问题的计算工作量降到与仅含单一随机变量的随机结构分析相当的水平. 与随机模拟结果的比较表明：建议的方法具有较高的精度和效率.     

流体边界层上电磁力的控制效应研究

利用作用于流体边界层上的电磁体积力改变流体边界层的结构，研究电磁力对流场的控制 作用效果. 电极与磁极交替分布的电磁场激活板包覆在圆柱体表面置于流动的电解质溶液 中，产生的电磁力沿圆柱体表面分布，可以改变流体边界层的结构，从而实现对流场的控制. 用电磁屏蔽和时域控制的方法调整电磁力的时空分布参数，圆柱绕流分离点可以在前驻点和 后驻点之间变动，产生不同的控制效果. 流体边界层上的电磁力能连续控制圆柱绕流、尾流 涡街的形态. 正向电磁力具有较好的消涡、减震和减阻控制效应. 反向电磁力具有明显的增 涡控制效应，具有较强的制动控制效应，此时圆柱体表面涡量分布的对称性和稳定性被破坏.     

一种广义精细积分法

提出了求解非齐次动力方程特解的一种精细数值积分法，该方法与通解 精细积分法具有相同精度. 首先选取一个积分形式的非齐次方程特解，将积分区域划分为 2$^{N}$份，并对之进行精细的数值积分；然后针对载荷为多项式、指数函数及三角函数的情 况，将积分求和转化为一个递推过程，按此只需$n$次矩阵乘法就能计算出积分和，从而得到 非齐次方程的特解. 该方法的优点是能与通解的精细积分过程有机地结合起来，具有极高的 精度和效率，同时还具有较广泛的适用范围. 算例结果证明了该方法的有效性.     

基于相平均方法的折射绕射联合波浪模型

近岸带波浪运动的研究具有很重要的工程意义，近年来已获得了较丰硕的研 究成果并发展了许多波浪模型，而基于不同理论的波浪模型往往具有特定的适用性. 在海岸 工程中应用比较广泛的一类波浪模型以波能(波作用量)守恒为基本依据，如SWAN模型. 该 类模型在实际工程中已经得到了大量的应用，但该类模型未计及波浪绕射效应，成为其突出 的缺陷之一. 如何对模型做适当的改进，使之适用于波浪绕射的模拟，从而在原有基础上拓 广模型的应用范围是一项具有实际意义的研究工作. 该文采用波能(波作用量)守恒方程描 述近岸带波浪运动，通过引入绕射因子，得到折射、绕射联合波浪模型，从而拓广了模型的 应用范围. 通过实际算例验证，表明所建立的模型计及了波浪折射、绕射作用，对相平 均波浪模型在波浪绕射效应模拟方面的改进具有一定的意义.     

利用红外热像技术快速确定材料疲劳极限

基于能量理论，阐述了利用红外热像方法确定材料疲劳极限的原理，并利用红外热 像仪对具有矩形截面的钢试件进行了疲劳试验，通过记录疲劳试验过程中试件表面的温度变 化，经处理后得到了该种材料的疲劳极限. 试验表明，利用红外热像技术可以快速、准确地 确定材料的疲劳极限. 同时，该方法还具有可靠、经济、便捷等优点.     

剪切载荷下肋板的屈曲分析与优化

利用ANSYS有限元方法分析了一系列的肋板，研究了加强肋的作用，提出了 优化肋设计的限制条件. 结果表明，由横向肋板产生的栅格数目不能小于肋板的长宽比. 换 句话说，横向加强肋必须把平板的长度划分为小于等于宽度的段. 结果还显示，加强肋的优 化几何特性与板的屈曲从整体模态到局部模态转变点相应. 而且，所有具有相似长宽比和肋 数的肋板，具有一个特定的比值$EI_{s}/aD$, 此时抗剪应力最佳.     

太阳帆日心悬浮轨道附近的相对运动

研究悬浮轨道附近的编队飞行问题，推导了悬浮轨道附近的相 对运动方程. 由于编队太阳帆之间的距离与帆到太阳的距离的比值为小量，将相对运动方程 在悬浮轨道附近线性化，得到了线性化方程. 基于该线性化方程，考虑了悬浮轨道附近的几 种编队控制方法，只需通过调节太阳帆的姿态来进行简单的控制. 其中包括一种被动编队控 制策略，该控制策略具有实现简单、稳定区域大的特点，具有很好的工程应用前景. 最后基 于非线性方程对每种编队策略进行了数值仿真验证，数值结果表明该控制方法能实现编 队.     

基于Erdogan基本解边界元法计算应力强度因子

引入含裂纹问题基本解(Erdogan基本解)，提出了基于Erdogan基本解的样条虚边界 元法，并阐述了该法在实施过程中的特点与具体做法. 采用该方法详细分析了若干 典型裂纹问题，全面考察了方法的计算精度和收敛情况，以及在求解复杂裂纹问题方面 的能力. 结果显示，该方法具有精度高、收敛快、计算能力强等优点，是裂纹问题分析中 一种具有竞争力的通用计算方法.     

FeCrAl合金材料织构对其宏观力学本构关系的影响研究

FeCrAl合金具有优良的高温抗氧化性和耐辐照性能，是事故容错核燃料包壳的重要候选材料. 其在加工过程和热处理过程中易形成α纤维织构（<110>//RD）和γ纤维织构（<111>//ND），会影响材料的宏观力学性能与深加工成形能力. 本研究针对具有不同织构的多晶FeCrAl合金，建立了代表性体元模型, 使用晶体塑性有限元方法，在ABAQUS/Explicit中模拟材料单轴加载下的宏观应力应变曲线，分析不同织构对FeCrAl合金宏观力学本构关系的影响. 计算结果表明，对于具有α织构、γ织构和晶粒无择优取向的材料，在轧向上的应力应变曲线差异较小. γ织构会引起材料强烈的各向异性，在轧面法向上的屈服强度远高于轧向和横向上的屈服强度，这是因为晶粒的<111>方向平行于加载方向，滑移系难以启动. 提高γ纤维织构的比例，将增大轧面法向上的屈服强度. 本研究可以为优化FeCrAl合金材料织构、加工条件和材料力学性能提供参考.     

带源参数的二维热传导反问题的无网格方法

利用无网格有限点法求解带源参数的二维热传导反问题，推导了相应的离散方程. 与 其它基于网格的方法相比，有限点法采用移动最小二乘法构造形函数，只需要节点信息，不 需要划分网格，用配点法离散控制方程，可以直接施加边界条件，不需要在区域内部求积分. 用有限点法求解二维热传导反问题具有数值实现简单、计算量小、可以任意布置节点等优点. 最后通过算例验证了该方法的有效性.     

A multigrid method for recirculating flows

The use of multigrid methods in complex fluid flow problems is recent and still under development. In this paper we present a multigrid method for the incompressible Navier-Stokes equations. The distinctive features of the method are the use of a pressure-correction method as a smoother and a novel continuity-preserving manner of grid coarsening. The shear-driven cavity problem is used as a test case to demonstrate the efficiency of the method.     

一种结合Roe格式的高精度半拉氏方法

针对守恒形式的欧拉方程组, 构造了一种结合Roe格式的守恒型有限体 积形式的半拉氏方法. 通过发展一种基于Roe特征速度的拉氏质点回溯方法, 由此来计算 半点的流量并作为边界通量的近似, 使得这种半拉氏方法在时空离散上达到二阶精度, 并 且保证了守恒性. 其中回溯点处物理量采用本质无振荡格式(ENO)方法进行插值重 构得到, 不需要增加人工黏性且避免了有限体积多矩半拉氏方法中限制器选择的问题, 又能够达到时空的高阶精度. 方法简便, 易于实现, 兼具拉氏方法和欧拉方法的优点. 一维和二维数值算例表明, 此方法对激波和接触间断都取得了满意的模拟效果, 可用于可压缩复杂流动问题的计算.     

杆件撤除对平面刚架影响的实用计算法

基于短阵位移法,提出了用于分析杆件撤除对平面刚架结构影响的简化计算方法,与以往不同,本法仅将杆件撤除视为在原结构上曾加荷载工况,因此无需重建况体刚度矩阵即可用于分析杆件撤除对结构的影响,本法的计算速度比矩位移法快很多,算例表明,两种方法的计算结果一致。     

A time-splitting method for the three-dimensional shallow water equations

In this paper we describe a time-splitting method for the three-dimensional shallow water equations. The stability of this method neither depends on the vertical diffusion term nor on the terms describing the propagation of the surface waves. The method consists of two stages and requires the solution of a sequence of linear systems. For the solution of these systems we apply a Jacobi-type iteration method and a conjugate gradient iteration method. The performance of both methods is accelerated by a technique based on smoothing. The resulting method is mass-conservative and efficient on vector and parallel computers. The accuracy, stability and computational efficiency of this method are demonstrated for wind-induced problems in a rectangular basin.     

一类基于Hamilton体系的半解析法

利用偏微分方程在Hamilton体系中的表示和二类变量变分原理,结合有限元法,提出一类基于Hamilton体系的半解析法。本文以二阶非齐次椭圆型方程为例,给出了这类半解析法中的一种的有限元列式和算例,与解析解、Ritz法、有限条法和有限元法的结果比较表明,此法具有较高的精度,还可求解其它其些偏微分方程,有一定的普遍意义。     

排水固结法加固软基变形简化计算分析

插板和砂井堆载预压是处理软基有效方法之一,现有的沉降变形计算方法大部分采用轴对称理论的解析解和以太 沙基或比奥固结理论为基础的数值解,仍较为复杂。根据软基排水固结机理,采用固结度等效原理,对渗透系数进行调整,把 砂井(插板)地基简化为均质成层地基。运用有限元对某软土路基处理工程进行简化计算,并和监测结果进行对比分析,对简 化计算方法进行验证。发现具有较好的准确性,为实际软基处理工程的沉降变形分析提供了一种简单实用的方法。     

A localized hybrid method of stress analysis: A combination of moiré interferometry and FEM

A method of combining moiré interferometry and the finite-element method to effect localized stress analysis is presented. The displacement data from local regions of interest in the optical experiment are used as boundary conditions for the finite-element stress analysis. The stability of the method is examined with data from simple numerical models one of which corresponded to the stress analysis of a pin-loaded plate with friction. These studies show that the method requires the sensivity of moiré interferometry for successful implementation, i.e., displacement data accuracy within 0.1 μm or 4 μin. This localized hybrid method of stress analysis provides a powerful and efficient method for the reduction of experimental data.     

回转体局部空泡绕流的非线性分析

基于面元法, 通过在回转体和空泡壁面放置源汇,对回转体定长局部空泡的绕流问题进行了分析和讨论,并提出了求解回转体局部空泡绕流“正问题”的方法。计算结果表明：所给出的方法具有快速收敛的特征,第1次迭代和最终收敛时空泡壁面切向速度的误差不超过5％;随着回转体面元总数N的增加,局部空泡的空泡数σ趋于稳定;通过比较可知,该方法得到的理论估算值与实测值的一致性较好。     

A note on delta-perturbation expansion method

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＲｅｃｅｎｔｌｙＢｅｎｄｅｒｅｔａｌ.[1]ｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｅｗｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｂａｓｅｄｏｎａｎａｒｔｉｆｉｃｉａｌｐａｒａｍｅｔｅｒδ .Ｔｈｅｉｄｅａｉｓｑｕｉｔｅｓｉｍｐｌｅ .Ｃｏｎｓｉｄｅｒ,ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ ,ｔｈｅＤｕｆｆｉｎｇｅｑｕａｔｉｏｎｗｉｔｈｏｕｔａｓｍａｌｌｐａｒａｍｅｔｅｒｕ″+ｕ+ 1 0ｕ3=0 .　　Ｗｅｒｅｐｌａｃｅｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｕ3ｂｙａｎｏｔｈｅｒｔｅｒｍｕ1+δ,ｗｈｉｃｈｃｏｎｔａｉｎｓｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅ…