多体空气动力学研究进展

多体飞行器普遍存在于航空航天、空天和武器领域中, 主要有以下三大类型: (1) 多个飞行器相互不接触的近距离飞行; (2) 多体飞行器相互接触或组合飞行; (3) 多体飞行器回收或解锁分离过程的相对运动. 多体飞行器在飞行、回收或分离过程中存在相互的流场干扰或作用, 使多体飞行器具有不同于孤立体飞行器的流动物理或特征, 特别是在超声速、高超声速的多体流动中, 多体间存在多重激波反射、衍射以及激波与旋涡、激波与边界层相互干扰或作用, 这些复杂流动能显著地改变多体飞行器的空气动力学特性. 作者引入“多体空气动力学”概念对多体飞行器这一类问题进行概括和总结, 并阐述其基本内涵、应用场景和研究方法/手段及典型多体构型的超声速/高超声速流动结构和特征.      

受控多体复摆的定性分析

本文讨论多体复摆的运动规律,作为具有单个支点的人体运动模型。系统中各邻接刚体之间作受控的相对运动。利用通路矢量和增广体概念导出系统的动力学普遍方程。对于平面运动的特殊情形,可在相平面内进行定性分析。以人体的站立稳定性和自激摆动为例。     

柔性多体系统的计算策略

对柔性多体系统计算建模的研究现状和近期进展进行了总结. 重点讨论了柔性多体 动力学的以下内容: 柔性构件的建模, 约束建模, 求解技术, 控制策略, 耦合问 题, 设计和实验的研究. 对柔性多体系统建模的浮动坐标系,转动坐标系和惯性系 等3种坐标系的特点进行了对比. 指出了未来的研究方向, 包括柔性多体系统的新 的应用,如微观力学系统和超微观力学系统等; 提高这些模型的计算精度和效率的 技巧和策略; 以及可以用于改善柔性多体系统的工具. 本综述文章引用了877篇参 考文献.     

溶蚀岩体三维随机洞体数学模型的设计

溶蚀岩体是地质体中一种特定的岩体 ,它在水流等自然因素作用下 ,生成了许多溶蚀洞体 ,本文首先对作为其载体的三维地质体进行数学描述和显示 ,然后对如何确定椭球洞体形状和大小、复杂洞体的生成、三维随机洞体的数学模型以及确定性洞体的数学描述和计算机显示进行了详尽的阐述。本文提出的溶蚀岩体三维随机洞体的数学模型为溶蚀岩体的溶蚀率和渗透特性的研究提供了可视化手段 ,能够有力地指导溶蚀岩体三维随机洞体的计算机显示的编程实践     

零维物质体和微态物质体

在这篇文章里,R.G Muncaster的零维弹性体被推广到一般的高阶零维物质体。从非极连续介质力学理论出发,我们推出了零维物质体的所有平衡方程和热力学不等式。再从这些方程和不等式推出微态物质体的相应平衡方程和热力学不等式。这样,我们在零维物质体理论和微态物质体理论之间建立了一个类似于刚性质点力学和古典非极连续介质力学之间关系的关系。     

断层破碎带中的透镜体及透镜体力学效应初步研究

断层破碎带中的透镜体及透镜体力学效应研究在文献中不多见。但是许多断层尤其是扭性断层中的透镜体非常发育,这些透镜体往往控制断层破碎带的强度大小和变形破坏机理,是工程岩体中必须重视的工程地质力学问题。作者经研究认为:(1)透镜体类型多种;(2)透镜体周边一般具断层泥线或泥膜分布;(3)透镜体内具有节理裂隙系统;(4)透镜体周边可以当作结构面或软弱结构面看待;(5)透镜体本身可以作为一个复合结构体看待。在原位力学试验中也揭示了断层泥透镜体在原位剪切试验和单轴压缩试验中的若干力学行为,其表现是:(1)透镜体周边具有结构面力学效应;(2)断层泥透镜体控制着强度大小、变形破坏机理。     

多体动力学——模拟和分析方法

给出了对多体动力学模拟和分析方面近期进展的述评。多体动力学是应用力学中发展最快的领域之一。多体系统正越来越多地用来作为诸如机器人、机构、链系、缆系、空间结构和生物动力学系统等实际系统的模型。多体动力学方面的研究活动已经促进了许多子领域的研究,包括表述方法,系统模拟,数值计算方法以及图解表示法。本文对这些子领域也作了讨论和评述。     

刚柔耦合约束多体系统的动力分析

本文提出了描述柔性多体系统的牵连坐标系统。该系统由惯性参考系,牵连坐标系,物体坐标系及单元坐标系组成,实现了对刚体平动,刚体转动及弹性运动的连续分解,最大限度地消除了由于刚体大角度转动导致的非线性特性。以有限元法为基础,应用拉格朗日方程建立了在该坐标下的刚柔耦合约束多体系统的动力学控制方程。该方程具有耦合程度小、易于推导、编程及求解等优点,为大规模约束多体系统的动力分析提供了新的途径。本文还讨论了平面铰链约束的约束形式及约束方程,最后给出了一个典型多体系统的数值算例。     

挠性联结双陀螺体永久转动的稳定性和分叉

本文讨论无力挠性联结双陀螺体永久转动的稳定性。在确定条件正在存亡不久转动轴位置偏离重合的陀螺体对称轴的分叉现象。应用能量衰减法分析此非线性系统，导出正常状态永久转动的解析形式稳定性判据，对几种特殊情形，证明正常状态永久转动的不稳定条件同时也是分叉存在的充分条件。     

移植体与骨的生物力学

<正> 在过去20多年间,永久性矫形移植体(如人工髋和人工膝)的适用范围以及长期成功率都有了很大的改进。生物力学的研究大大地促进了这方面的进展。可是决不能说这些进展已经到顶了。如何使移植骨固定得经久耐用仍然是个问题;损坏的原因还不很清楚;而为了提高远期效果(特别是对年轻患者而言),为了扩大适用范围(用于其他关节),固定的方法、移植体的材料及设计都在不断地更新。有几个生物力学研究课题的发展对于达到这些目标有     

动量矩变量描述的陀螺体永久转动的分岔特性

本文建立以动量矩分量和Ｄｅｐｒｉｔ正则变量为独立变量的陀螺体动力学方程，用以描述无力矩非对称陀螺体的姿态运动。在动量矩空间内讨论了陀螺体永久转动轴的数目和稳定性随转子转速变化的分岔特性。     

空心圆柱滚动体接触状况的分析研究

对空心圆柱滚动体的接触状况进行了数值计算与分析研究。结果表明：在应用载荷范围内，空心圆柱滚动体的接触半宽与实心滚动体的相比变化不大，因而空心圆柱滚子轴承接触疲劳寿命的影响因素主要不是接触变形，而是弯曲应力使接触表层应力分布发生的变化；在空心度小于７０％的情况下，最大切应力和最大正入面体切应力都降低，轴承的接触疲劳寿命提高。     

完全笛卡尔坐标描述的多体系统动力学

用完全笛卡尔坐标描述多体系统的运动学和动力学在提高计算效率方面有突出优点．导出用完全笛卡尔坐标表示的刚体及多体系统的动量和动量矩的解析式，给出与之对应的广义惯量矩阵概念，建立无力矩状态下用完全笛卡尔坐标描述的多体系统动力学的一阶微分方程组，用于多体航天器的姿态运动分析     

受控多体复摆的定性分析

本文讨论多体复摆的运动规律,作为具有单个支点的人体运动模型。系统中各邻接刚体之间作受控的相对运动。利用通路矢量和增广体概念导出系统的动力学普遍方程。对于平面运动的特殊情形,可在相平面内进行定性分析。以人体的站立稳定性和自激摆动为例。     

浓悬浮体的屈服应力和最大填充率

对剪切稀化的浓悬浮体，假设在剪切状态下结构参数变化的速率服从一级动力学关系，在此基础上导出浓悬浮体最大填充率与剪应力、屈服应力与填充率之间关系的数学模型．用硅粉－甘油水溶液及可可粉－可可脂两种悬浮体的实验确认了模型对工业微米级颗粒悬浮体的适用性     

球轴承多体弹性流体动力润滑研究

为准确分析球轴承的润滑性能，对其多个滚动体与外圈间的弹性流体动力润滑(EHL)特性进行了研究. 以深沟球轴承为例，建立了球轴承多个滚动体同时(多体)润滑的EHL模型，基于快速傅里叶变换(FFT)技术和低松弛迭代法对该模型进行求解，研究了多体润滑下中心滚动体的EHL性能，并和仅中心滚动体(单体)与外圈润滑的EHL特性进行了对比. 数值结果表明:与单体润滑相比，多体润滑下中心滚动体的油膜压力减小，二次压力峰向入口区移动. 相对单体润滑的中心膜厚，多体润滑下中心滚动体的中心膜厚会增加；中心滚动体的径向位移由10 μm增大到30 μm时，多体润滑下中心滚动体的承载力相对其单体润滑承载力的下降百分比由5.99%变化到9.70%.      

泵头体应力集中分析

本文对石油酸化压裂车泵头体进行了三维有限元分析，找到其应力最大点。然后分析出应力集中的原因，在此基础上，通过变动相关尺寸而进行一系列的有限元计算，最后得到泵头体最大应力随关键尺寸变化的规律曲线，这个规律曲线近似为双曲线，为泵头体设计提供了可靠的理论依据。     

浆体管道内静止圆柱状型料的起动

在动量定理和能量定理的基础上,建立静止圆柱状型料在浆体管道内起动的动量方程和能量方程,并由此导出静止型料在浆体管道内的起动速度计算公式．经型料管道起动实验验证,该公式较好地描述了静止型料在浆体管道中开始起动的物理条件,能有效地推断和预测静止型料在浆体管道流中的起动速度．理论计算值和实验数据指出,静止型料在浆体管道内的起动速度,不仅和管道平均流速紧密相关,而且和浆体密度、型料形状比以及型料管道直径比紧密相关．     

用样条法研究高速滑行体的运动

研究高速滑行体在规则波浪中滑行时，得到了二阶常微分方程组，本文应用样条插值求积方法和三次样条配点计算，求解滑行体在不同波浪条件下的纵倾和升沉的响应，实例计算结果与实验值比较一致。     

刚柔耦合约束多体系统的动力分析

本文提出了描述柔性多体系统的牵连坐标系统。该系统由惯性参考系，牵连坐标系，物体坐标系及单元坐标系组成，实现了对刚体平动。刚体转动及弹性运动的连续分解，最大限度地消除了由于铡体大角度转动导致的非线性特性。以有限元法为基础，应用拉格朗日方程建立了在该坐标下的刚柔耦合约束多体系统的动力学控制方程，该方程具有耦合程度小，易于推导，编程及求解等优点，为大规模约束多体系统的动力分析提供了新的途径。本文还讨论了