爆炸下球壳变形空间周期分布的理论计算方法

早期研究提出了对振动叠加应变增长现象的解剖式分析方法，进而发现爆炸加载下带扰动源球壳上的弯曲波和壳体变形呈空间周期分布的规律。参考Timoshenko梁的弯曲理论，基于平截面假定和壳体发生较小的弯曲变形的假设，推导出球壳上弯曲波波速和波长的关系，计算得到最短弯曲波和与膜振动频率相近的弯曲波的波速，还结合早期研究提出的壳体变形分布周期与弯曲波波速的关系，计算得到了壳体变形空间分布的周期。结果表明:（1）理论计算结果与数值仿真结果基本吻合，其中弯曲波波速的计算结果与数值仿真结果相差在15%以内，壳体变形空间分布周期的计算结果与数值仿真结果相差在12%以内；（2）弯曲波波长越短，波速越快，当波长无限短时，波速趋于极限值，约为声速的0.574倍。本计算方法为解剖式分析方法提供了一定的理论依据。     

板中正交静应力与任意方向兰姆波波速的关系

运用部分波分析法(或子波分析)理论推导了在正交静应力下,板中任意方向的Lamb波的频散方程,给出了任意方向Lamb波波速、正交静应力和频率之间的关系. 进行了数值计算并讨论了对称方向的Lamb波波速对单向静应力的依赖关系,为将Lamb波用于应力测量提供了理论依据.      

浆体管道输送水击压力波波速的探讨

 在考虑自由气体存在的影响下，推导出浆体水击压力波波速的 计算公式.分析表明很少量的气体存在会使波速明显降低. 气体体积 浓度较大时波速随浆体浓度的增大而减小，重质物料的减小趋势较 为明显；气体体积浓度较小时轻质物料波速随浓度的增加而增加. 相同条件下非均质流波速比伪均质流波速大，两者差异主要受浆体 中固体物料的密度和浆体体积浓度影响. 考虑气体影响作用的浆击 波速计算值与实测结果更吻合.     

压电空心圆柱中波的传播

应用三维压电弹性体轴对称模型对压电空心圆柱中波的传播进行了研究. 发现在 圆柱中是否具有压电性质会对波的传播带来显著的差异. 当波长趋向于零时，在压电圆柱中 拟P波的波速渐进趋向于横观各向同性弹性体的准P波波速，而非压电圆柱中拟P波的波速 渐进趋向于一维杆模型中的P波波速；在压电圆柱中拟SV波存在驻波现象. 圆柱中的SH波 同电场无关，所以在压电圆柱和非压电圆柱中SH波具有相同的频散曲线. 应用积分变 换方法将圆柱的控制方程同其侧边界条件相结合，得到了一组动力学方程. 针对具体的侧边 界条件，得到相对应的波导条件和频散方程. 在此基础上通过数值计算模拟了圆柱受到端部 应力脉冲激励后的瞬态响应. 同时讨论了空心圆柱的半径比对轴向波传播的影响.     

基于Lamb波频散特性的薄板声发射源定位方法研究

声发射源时差定位方法中波速的确定是定位准确的关键问题,根据模态声发射理论,声发射信号在薄板内的传播过程中具有频散现象和多模态特性.不同频率不同模态的声波其传播速度不同.基于Lamb波频散特性和声发射检测技术,采取时频联合分析方法对铝薄板中声波模式进行识别;利用低频段频散不明显的扩展波的波速和同一频率同一模态波到达两传感器的时间差来实现声发射源的准确定位;通过铝薄板中AE源定位实验表明,采用S0模式,即扩展波的波速进行定位计算,可以比较准确地确定声发射源的位置,而且理论值与实际值相差很小.     

外载荷作用下水泥砂浆复合材料中的弹性波波速分析

为研究水泥基复合材料中弹性波频散特性,应用主频分别为50kHz、300kHz和1MHz三种声波探头,对钢纤维体积含量分别为0.5%、1.0%和3.0%的三种钢纤维增强水泥砂浆试件进行了单轴压缩下的弹性波测试实验。结果表明:在加载初始阶段,P波波速随着载荷增大而明显增大,但这种增大趋势逐渐减弱,并达到一个较稳定的值。随着钢纤维体积含量增加,波速有增大趋势。S波具有类似趋势,但其增幅比P波小得多。三种材料均表现出一定的频散效应。为消除材料在初始加载过程的非线性特性影响,采用了相对波速的方法,并讨论了相对波速的频散效应。结合多组份未胶结模型和Hashin-Shtrikman上限模型,应用一种无量纲理论模型,对比分析了弹性波波速频散规律。     

多层复合壁构筑物水压爆破药量计算及应用

根据水中爆炸荷载的特点,应用能量准则和声学近似公式,计算出水压爆破作用于构筑物每层壁的等效静载。以声波在各层介质中传播时波速的加权平均值作为构筑物的平均声波波速,计算出结构自振频率。再考虑构筑物的强度和动力特性,以及预期的破坏程度,把每层介质假设为一独立的构筑物,提出了多层复合壁构筑物水压爆破药量计算的模型,并列举了工程实例。     

含泄漏及弯头三维输水管道内水锤波传播特性研究

建立了含泄漏及弯头的三维几何模型,基于仿真软件,采用k-ε模型模拟了水锤波在管道的传播规律,分析了泄漏、弯头及流体粘度变化对输水管道内水锤波传播特性的影响。利用计算结果解释了非恒定摩阻模型影响水锤波波速这一现象。研究表明:(1)管道存在泄漏时,泄漏孔的存在并不改变水锤波的传播速度,弯头和粘性效应影响水锤波的传播速度;粘性越大,水锤波衰减幅度越大;泄漏位置越接近管道末端,水锤波衰减越快。(2)摩擦阻力的存在造成管道内水锤波呈现持续的线充效应,管道内壁的粗糙程度和管道的长度决定了线充效应的增压幅度,长度越大,线性充填效应越明显。     

虚拟质量力对酸性气体-钻井液两相流波速的影响

基于两流体模型、酸性气体和钻井液状态方程,考虑酸性气体与钻井液相间虚拟质量力、粘性剪切力、相间动量交换及狭义相间阻力等条件,建立酸性气体与钻井液两相中压力波传播速度的数学模型,依据小扰动原理,对波速模型求解,得到关于波数K的波速方程。结果表明,在一定范围内,随空隙率、频率的增大,虚拟质量力对波速的影响显著增强;在高空隙率下,压强增大,虚拟质量力对波速的影响减弱;增大流体的密度或不可压缩性,均可使两相压力波速增大;延长气液交换时间或减小波动频率使相间有足够时间进行动量交换,两相压力波波速随之减小。     

各向异性弹性体光滑接触界面上的滑移脉冲波

利用Stroh公式,Fourier分析和奇异积分方程技术研究了两各向异性弹性半空间光滑接触可分离界面上滑移脉冲波的存在及其传播特性。结果表明,如果至少能在一种介质中存在Rayleigh波,且其波速小于两种介质中的最小极限速度,则滑移脉冲波就可以存在。这种脉冲波传播速度不确定,可在最小极限波速与较低的Rayleigh波速之间取值,而该取值范围又取决于无界面分离情况下的第一、第二滑移波的解。分离区大小取决于扰动的强度,界面法向力和质点速度在分离区两端有 1 /2奇异性。     

KINEMATIC WAVE PROPERTIES OF ANISOTROPIC DYNAMICS MODEL FOR TRAFFIC FLOW

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＲｅｃｅｎｔｌｙｔｈｅａｕｔｈｏｒｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｎｅｗｄｙｎａｍｉｃｓｍｏｄｅｌｆｏｒｔｒａｆｆｉｃｆｌｏｗ[1].Ｔｈｅｍｏｄｅｌｃｏｍｐｒｉｓｅｓａｃｏｎｔｉｎｕｕｍｅｑｕａｔｉｏｎａｎｄａｄｙｎａｍｉｃｓｅｑｕａｔｉｏｎ ｋ/ ｔ+ (ｋｕ) / ｘ=0 ,( 1 ) ｕ ｔ+ｕ ｕ ｘ=ｕｅ(ｋ) -ｕＴ +ａ ｕ ｘ,( 2 )ｗｈｅｒｅｋｉｓｔｒａｆｆｉｃｄｅｎｓｉｔｙ ;ｕｉｓｍｅａｎｓｐｅｅｄ ;ｘ ,ｔａｒｅｓｐａｃｅａｎｄｔｉｍｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ .Ｔｉｓｒｅｌ…     

超声表面波检测金属材料表面应力的实验研究

本文应用声弹性理论研究了表面波在金属材料表面的传播速度和表面应力之间的关系,优化了表面波声弹性公式,建立了应力和表面波相对传播时间差的关系。通过构造实用的微型表面波探头,采用数字相关法计算了不同应力下的表面被传播时间差,确定了A3钢的表面波传播时间差与应力的关系式。同时分析了试件表面粗糙度和平整度对表面波速度变化的影响,最后给出了金属材料在不同表面条件下的实验分析结果。     

Traveling Wave Speed and Solution in Reaction-Diffusion Equation in One Dimension

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＨｏｗｔｏｏｂｔａｉｎｔｒａｖｅｌｉｎｇｗａｖｅｓｐｅｅｄｓａｎｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓｉｎｎｏｎｌｉｎｅａｒｒｅａｃｔｉｏｎ＿ｄｉｆｆｕｓｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｓｈａｓｂｅｅｎａｃｌａｓｓｏｆｆｏｃｕｓｅｄｑｕｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒｍａｔｈｅｍａｔｉｃｉａｎｓａｎｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｐｈｙｓｉｃｉｓｔｓ.Ｌｉｎｅａｒｄｉｆｆｕｓｉｏｎｙｉｅｌｄｓｉｎｆｉｎｉｔｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｓｐｅｅｄ ,ｓｏｄｉｆｆｕｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｗｈｉｃｈｄｅｐｅｎｄｏｎｔｈｅ…     

不同检测方法对混凝土波速的影响研究

为建立超声波法和低应变反射波法检测所得混凝土基桩波速的相互转换关系,本文给出了标准线性固体模型下粘弹性介质的三维和一维纵波速度之比及其实用简化公式,并且通过实验得出,混凝土构件的超声波速与1.054倍低应变动测波速之比处于1.03~1.12,具体数值会随着混凝土龄期、弹性模量和强度等级的增加而有所减小。     

The effects of blood viscoelasticity on the pulse wave in arteries

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈａｔｔｈｅｂｌｏｏｄｈａｓｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｓａｗｅｌｌ＿ｋｎｏｗｎｆａｃｔ.ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｆｏｒｔｈｅｂｌｏｏｄｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃｉｔｙｂｙＧ .Ｂ .Ｔｈｕｒｓｔｏｎ[1～4]ａｎｄＳ .Ｃｈｉｅｎ[5 ]ｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｂｌｏｏｄｎｏｔｏｎｌｙａｐｐｅａｒｓｔｈｅｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃｉｔｙｉｎｖａｒｉｏｕｓｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｙｂｌｏｏｄｆｌｏｗｓ,ｂｕｔａｌｓｏｈａｓｑｕｉｔｅｓｔｒｏｎｇｅｌａｓｔｉｃｉｔｙｉｎｓｏｍｅ…     

基于场力的驾驶员影响因素交通流动力学模型

为研究驾驶员行为对道路交通的定量影响, 针对驾驶员行为特点, 综合考虑了驾驶员受到的直接物理影响和间接心理影响、相对速度以及车辆自身特性等因素, 结合场力、图论等方法, 提出了一种用于模拟考虑驾驶员影响因素的元胞自动机交通流动力学模型(简称IDCA模型). 通过计算机数值模拟, 研究了考虑驾驶员影响因素下车流演化机理及不同驾驶员类型对道路交通流的影响. 结果表明: 与NaSch模型相比, 本文建立的IDCA模型能够模拟得到丰富的交通行为, 再现了同步流等交通现象, 从速度波动和车头间距波动分析得出IDCA模型下道路交通流具有更强的稳定性, 堵塞消融效率更高. 此外得到了由不同驾驶员类型按不同比例组成的混合交通流的密度-速度图和密度-流量图, 发现在道路相同中高密度下, 激进型驾驶员所占的比例越大, 车辆速度与交通流量越大, 交通流量随着保守型驾驶员比例的增加而降低. 最后模拟实现了车辆高速跟驰现象, 得到小间距高速跟驰率超过7%的结果与实测结果相符合.      

反射波场运动规律的一般表达式

本文给出了当反射面发生运动或变形（与此同时，照明波长也发生变化）时反射波场强度变化的一般表达式。该表达式不依赖坐标选择，具有明确的物理意义     

多孔介质中收聚圆锥冲击波的相互作用的实验研究

我们从实验上研究了铝粉、铁粉和钨粉中收聚圆锥冲击波的相互作用,并导出了利用实验数据计算此波锥顶角的公式。     

An approach for obtaining approximate formulas for the Rayleigh wave velocity

In this paper, we introduce an approach for finding analytical approximate formulas for the Rayleigh wave velocity for isotropic elastic solids and anisotropic elastic media as well. The approach is based on the least-square principle. To demonstrate its application, we applied it in order to obtain an explanation for Bergmann’s approximation, the earliest known approximation of the Rayleigh wave velocity for isotropic elastic solids, and used it to establish a new approximation. By employing this approach, the best approximate polynomials of the second order of the cubic power and the quartic power in the interval [0, 1] were found. By using the best approximate polynomial of the second order of the cubic power, we derived an approximate formula for the Rayleigh wave speed in isotropic elastic solids which is slightly better than the one given recently by Rahman and Michelitsch by employing Lanczos’s approximation. Also by using this second order polynomial, analytical approximate expressions for orthotropic, incompressible and compressible elastic solids were found. For incompressible case, it is shown that the approximation is comparable with Rahman and Michelitsch’s approximation, while for the compressible case, it is shown that our approximate formulas are more accurate than Mozhaev’s ones. Remarkably, by using the best approximate polynomials of the second order of the cubic power and the quartic power in the interval [0, 1], we derived an approximate formula of the Rayleigh wave velocity in incompressible monoclinic materials, where the explicit exact formulas of the Rayleigh wave velocity so far are not available.     

颗粒材料中致密波结构研究

采用一维两相流模型与相应颗粒构形应力函数,研究了致密波的形成及其结构．用简化两相流模型系统地讨论致密波对有关因素的依赖关系．分析指出：小于基体材料音速的致密波仅能在非理想颗粒材料中存在,从波前到波后,所有状态物理量光滑过渡．大于基体材料音速的致密波,波头可能存在间断．应力函数与致密粘性确定后,致密波速度决定致密波结构、宽度、终态压实度．采用一维两相流模型模拟了活塞驱动颗粒床形成致密波这一动态过程．用线方法（MOL）对该方程组求数值解．计算表明,经过短暂的非稳态过程,颗粒床中形成一稳态致密波．分析了活塞速度与初始孔隙率对致密波结构的影响,并对简化两相流模型与两相流模型的计算结果进行了对比．