拟合橡胶类材料非等双轴变形数据的显式超弹性势

基于样条插值的直接方法,构造精确符合单轴和等双轴拉伸数据以及剪切数据的大变形超弹性势,给出显式表达式,避免了现有各方法寻求待定参数组达到近似拟合的复杂计算过程;推导了一般变形情形下的应力应变关系,对非等双轴拉伸实验进行了预测,并与Rivlin和Saunders的非等双轴拉伸实验数据进行了对比,预言结果与实验数据一致．     

交通流流体力学模型与非线性波

介绍了交通流问题中的流体力学描述方法,分析了交通流在受压力和自驱动力等因素作用下所产生的非线性波动现象．这些描述包括LWR运动学模型,考虑动力学效应的高阶模型,考虑超车效应的多车种LWR(Lighthill-Whitham-Richards)模型,以及考虑流通量间断的模型方程．此外,还介绍了LWR网络推广模型在交叉口的Riemann问题求解;提出了描述二维行人流问题的Navier-Stokes-Eikon方程模型并描述了确定行人流运动期盼方向的基本思想．     

双台肩钻杆丝扣粘扣失效的力学机制探究

针对丝扣粘扣中接触压力过大引发的塑性变形的问题,基于双台肩钻杆接头的三维有限元分析,分析了上扣扭矩、轴向拉力、旋转扭矩作用下的钻杆接头接触压力分布规律和Mises应力分布规律。研究结果表明:当轴向拉力达到2500kN时,主台肩上的接触压力降为零,这将使得载荷主要由螺纹牙来承担,增加丝扣粘扣的风险。当旋转扭矩超过24000N m时,一方面提高了副台肩上的接触压力,增加了副台肩失效的风险;另一方面大幅提高了螺纹牙的承载比例,增加了丝扣粘扣的风险。适当增大副台肩间隙和副台肩处的接触面积可以降低大位移井中副台肩失效的风险。适当增大主台肩、副台肩的接触面积可以降低超深直井中丝扣粘扣的风险。本文计算的三种工况条件下,最大Mises应力同样均位于公扣大端第一个螺纹牙处,说明该处是最易发生粘扣的部位,在螺纹结构的优化设计中应予以重点考虑。     

饱和粘弹性土层中悬浮桩的纵向振动

基于不可压饱和粘弹性多孔介质理论和一维杆件模型,利用虚拟土桩的概念,研究了不可缮压饱和粘弹性土层中悬浮桩纵向振动的动力刚度.通过势函数解耦和三角级数解法,得到了悬浮桩纵向谐调振动的半解析解和桩头动力刚度.在此基础上通过数值计算,研究了物性参数、几何参数等对刚度的影响,结果表明:悬浮桩纵向振动的动力刚度受桩长、土的软硬程度、激振频率等的影响,对比了细长桩和短粗桩的响应差异,这些结果可为悬浮桩-土相互作用的数值分析和工程设计提供参考.     

人体动脉瘤生成与破裂的力学分析

在大变形超弹性理论框架下研究了内压、轴向拉伸和扭转联合作用下人体动脉壁的力学响应,应用结构不稳定性理论对动脉瘤生成的可能性进行了解释,应用材料强度理论对动脉瘤破裂的可能性进行了分析．考虑动脉壁中残余应力和平滑肌主动作用的影响,用纤维加强各向异性不可压超弹性复合材料两层厚壁圆筒模型来模拟动脉壁的力学特性．给出了正常和几种非正常状态下动脉壁的变形曲线和应力分布．变形和稳定性分析结果表明该文模型可以模拟正常状态下动脉壁的均匀变形,还可以模拟在动脉壁中弹性蛋白纤维和胶原蛋白纤维强度降低的非正常状态下动脉瘤生成的可能性及动脉瘤的增长．应力和强度分析结果表明该文模型可以模拟当动脉瘤中的最大应力超过管壁的强度时动脉瘤破裂的可能性．     

高温真实气体底部流动的NS方程数值计算

本文数值模拟了高超音速飞行时钝锥的底部流动。采用轴对称NS方程并考虑真实气体效应。湍流模型采用修正的Baldwin-Lomax涡粘性代数模型,数值方法空间离散对流项采用显式NND格式,粘性项采用中心差。时间离散采用三阶的龙格-库塔法。真实气体模型采用考虑七种组分四种反应的汉森模型。给出了底部流场的压力和温度分布及各组分的浓度分布。可以看出在近底部区域高速流-绕过拐角就产生一回流旋涡区。由于温度变化很大,气体的热力学特性受气体离解、复合和振动能激发的影响。所以整个流动过程变得十分复杂。     

慢扩张旋涡破裂位置的确定

在慢扩张的假设下给出一类旋涡发展的解析表达式,讨论了解的性质,在一定情况下会出现泡型区和涡破裂,讨论了扩张角及旋转速度对涡破裂位置的影响。     

U型波纹管整体弯曲问题的一般解

利用朱卫平等提出的柔性细环壳整体弯曲的一般解和相应的环板方程的解给出了U型波纹管在子午面内受纯弯矩作用整体弯曲的应力分布和转角公式。把计算的结果和按EJMA(Stan-dardsofthe Expansion Joint Manufacturers Association)计算的结果以及黎廷新等的实验结果作了分析比较。     

用拟小波方法数值求解Burgers方程

引进了一种拟小波方法数值求解Burgers方程,空间导数用拟小波数值格式离散,时间导数用四阶Runge-Kutta方法离散,计算的雷诺数变化从10到无穷大,拟小波数值方法能很好描述函数的局部快速变化特性,这一点通过对Burgers方程的数值求解以及与共相应解析解的比较中得到证实。     

基于当地笛卡尔架构的无网格方法

提出了一种新的无网格方法,该方法是自动地在每一样点建立一个局部笛卡尔架构并选取相应的邻近点,然后运用全导数公式构造该样点的所有导数,它不需要任何网格单元,所以是彻底的无网格方法．数值算例表明,该方法具有很高的精度．