各向同性弹性力学求解新体系正交关系的研究

在弹性力学求解新体系中，将文献[3]对偶向量进行重新排序后，提出了一种新的对偶微分矩阵L，对于各向同性3维弹性力学问题发现了一种新的正交关系，文中证明了这种正交关系的成立，对于各向同性问题，新的正交关系包含文献[3]的正交关系。     

各向同性平面弹性力学求解新体系正交关系的研究

在平面弹性力学求解新体系中，将文献[2]对偶向量进行重新排序后，提出了一种新的对偶微分矩阵L，对于各向同性平面问题发现了一种新的正交关系。文中证明了这种正交关系的成立，并研究了各向同性平面问题的功互等定理与正交关系的联系。对于各向同性平面问题，新的正交关系包含文献[2]的正交关系。     

特征函数展开解法的研究

以常微分方程的理论为基础，利用新的对偶变量、对偶微分矩阵和正交关系，以单连续坐标弹性体系为例，建立了与弹性力学求解新体系平行的特征函数展开解法．并将正交关系应用于可对角化边界条件的处理，实现了求解待定系数方程组的解耦，求得问题的显式封闭解．     

薄板理论的正交关系及其变分原理

利用平面弹性与板弯曲的相似性理论，将弹性力学新正交关系中构造对偶向量的思路推广到 各向同性薄板弹性弯曲问题，由混合变量求解法直接得到对偶微分方程并推导了对应的变分 原理. 所导出的对偶微分矩阵具有主对角子矩阵为零矩阵的特点. 发现了两个独立的、对称 的正交关系，利用薄板弹性弯曲理论的积分形式证明了这种正交关系的成立. 在恰当选择对 偶向量后，弹性力学的新正交关系可以推广到各向同性薄板弹性弯曲理论.     

圆柱型正交各向异性弹性楔的佯谬解

圆柱型正交各向异性弹性楔体顶端受有集中力偶的经典解，当顶角满足一定关系时，其应力成为无穷大，这是个佯谬．该文在哈密顿体系下将该问题进行重新求解，即利用极坐标各向异性弹性力学哈密顿体系．在原变量和其对偶变量组成的辛几何空间求解特殊本征值的约当型本征解，从而直接给出该佯谬问题的解析解．结果再次表明经典力学中的弹性楔佯谬解对应的是哈密顿体系下辛几何的约当型解．     

基于Hamilton体系的辛半解析法在各向异性电磁波导中的应用

力学中的Hamilton体系使用对偶变量来描述问题，而电磁场正好有电场和磁场这一对对偶变量。本文将力学中的Hamilton体系应用到电磁波导问题。根据电磁波导的Hamilton体系理论，辛几何可用于任意各向异性材料。将横向的电场和磁场构成对偶向量，基于Hamilton变分原理做半解析横向离散，并保持结构辛体系。本文以各向异性材料电磁波导为例，求解了问题的辛本征值，得到了镜像线的色散曲线。     

辛体系下平面热黏弹性圣维南问题的解析解

借助积分变换，将辛体系引入平面热黏弹性问题，建立了基本问题的对偶方程，并将全 部圣维南问题归结为满足共轭辛正交关系的零本征值本征解问题. 同时，利用变量代换和本 征解展开等技术给出了一套求解边界条件问题的具体方法. 算例讨论了几种典型边界条件问 题，描述了热黏弹性材料的蠕变和松弛特征，体现了这种辛方法的有效性.     

功能梯度材料平面问题的辛弹性力学解法

将辛弹性力学解法推广用于功能梯度材料平面问题的 分析，考虑沿长度方向弹性模量为指数函数变化而泊松比为常数的矩形域平面弹性问题，给 出了具体的求解步骤. 提出了移位Hamilton矩阵的新概念，建立起相应的辛共轭正交关系； 导出了对应特殊本征值的本征解，发现材料的非均匀特性使特殊本征解的形式发生明显的变 化.     

基于Hamilton体系的弹性力学问题的比例边界有限元方法

比例边界有限元方法是求解偏微分方程的一种半解析半数值解法。对于弹性力学问题,可采用基于力学相似性、基于比例坐标相似变换的加权余量法和虚功原理得到以位移为未知量的系统控制方程,属于Lagrange体系。但在求解时,又引入了表面力为未知量,控制方程属于Hamilton体系。因而,本文提出在比例边界有限元离散方法的基础上,利用钟万勰教授提出的弹性力学对偶（辛）体系求解方法,通过引入对偶变量,直接在Hamil-ton体系框架内建立控制方程。再利用区段混合能和对偶方程得到了有限域、无限域边界静力刚度所满足的代数Riccati方程,该方程可采用特征向量展开方法和精细积分方法进行求解。     

正交各向异性功能梯度材料反平面裂纹尖端应力场

采用积分变换-对偶积分方程方法，研究了正交各向异性功能梯度材料反平面裂纹问题，文中假定材料沿两个主轴方向的剪切模量成比例按双参数梯度模型变化，通过求解对偶积分程并考虑变形Bessel函数的渐特性，推导出了裂纹尖端应力场，最后考察了材料非均匀性及正交性对应力强度因子的影响。     

RESEARCH ON AN ORTHOGONAL RELATIONSHIP FOR ORTHOTROPIC ELASTICITY

IntroductionAsymplecticsystematicmethodology[1- 3]forelasticitywasestablishedbyZhongWan_xie .Hepresentedcreativelythedualvectorsandthesymplecticorthogonalrelationshipandopenedaworkplatformparalleledtothetraditionalelasticity[4 - 9].AnewdualvectorandanewdualdifferentialmatrixLwerepresentedforasymplecticsystematicmethodologyfortwo_dimensionalelasticityandaneworthogonalrelationshipwasdiscoveredforisotropicplaneproblems[4 ]byLuoJian_hui.Theneworthogonalrelationshipisgeneralizedfororthotropicelas…     

THEORY OF ELASTICITY OF AN ANISOTROPIC BODY FOR THE BENDING OF BEAMS

A theory of elasticity for the bending of orthogonal anisotropic beams has been developed by analogy with the special case, which can be obtained by applying the theory of elasticity for bending of transversely isotropic plates to the problems of two deminsions. In this paper, we present a method to solve the problems of bending of orthogonal anisotropic beams and a new theory of the deep-beam whose ratio of depth to length is larger. It is pointed out that Reissner's theory to account for the effect of transverse shear deformation is not very approximate in the components of stress,     

平面扇形域问题的新正交关系和变分原理

通过构造新的对偶向量, 用空间的环向坐标数学上比拟Hamilton体系的时间变量, 在平面弹性扇形域问题中导出了一个斜对角Hamilton算子. 该算子具有主对角元为零, 斜对角元是非零对称算子的结构特性. 得到两个独立的、对称的子正交关系. 恰当选择对偶向量后, 直角坐标系下各向同性平面弹性问题的新正交关系被推广到 极坐标情形. 根据控制微分方程的弱(积分)形式及相应的边界条件, 建立了对应边值问题的变分原理, 并提出了相应的泛函表达式.     

Stress singularities in an anisotropic body of revolution

To fill the gap in the literature on the application of three-dimensional elasticity theory to geometrically induced stress singularities, this work develops asymptotic solutions for Williams-type stress singularities in bodies of revolution that are made of rectilinearly anisotropic materials. The Cartesian coordinate system used to describe the material properties differs from the coordinate system used to describe the geometry of a body of revolution, so the problems under consideration are very complicated. The eigenfunction expansion approach is combined with a power series solution technique to find the asymptotic solutions by directly solving the three-dimensional equilibrium equations in terms of the displacement components. The correctness of the proposed solution is verified by convergence studies and by comparisons with results obtained using closed-form characteristic equations for an isotropic body of revolution and using the commercial finite element program ABAQUS for orthotropic bodies of revolution. Thereafter, the solution is employed to comprehensively examine the singularities of bodies of revolution with different geometries, made of a single material or bi-materials, under different boundary conditions.     

变截面电磁波导的辛分析

电磁波导的求解可将基本方程导向Hamilton体系、辛几何的形式。横向的电场和磁场构成了对偶向量。辛体系便于处理不同介质波导的界面连接条件。正则对偶方程、分离变量法、Hamilton算子矩阵本征值问题、共轭辛正交归一关系、本征解的展开定理等整套理论，可以适用于多种波导的课题，有利于不同截面的波导连接、以及与共振腔的连接等。本文分析了两段不同材料不同截面对接的平面波导作为例题，表明辛体系用于波导的分析是有力的。