湍流相干结构机理研究(Ⅲ)——湍流拟序结构的统计及动力模型及其对传热影响研究

在文献[1]、[2]的启发下,本文建立一个零压梯度下,考虑局部产生以及外来扰动涡旋的壁湍流边界层大涡拟序结构的统计及动力学模型.在此基础上对充分发展的宽明渠流动中壁面附近的热扩散进行了数值模拟,建立了边界层拟序脉动速度和温度的数据库,发现了与速度快慢条相对应的高低温流条及其随时间在展向的摆动.数值模拟结果与前人的计算和实验结果吻合很好.     

充分发展管流计算中的一种方法

本文结合摄动法、伽辽金法和有限差分法求解小曲率及小Dean数情形下充分发展的弯曲矩形管中的二次流流函数ψ、轴向速度w,该方法避免了直接求解N－S方程的巨大工作量,也克服了通常流函数法中构造高阶差分的困难.小曲率、小Dean数情形针对不同宽高比的计算结果与前人的计算与实验结果对比表明,该方法是成功的.     

弹性圆板在一侧受均载而四周固定的条件下不用Kirchhoff-Love假设的一级近似理论(Ⅰ)

根据一般形状的三维弹性板不用Kirchhoff-Love假设的近似理论[1],[2],作者导出了三维弹性圆板的广义变分泛函,从而得到了圆板四周固定和一侧受均布载荷下的一级近似理论的微分方程和有关边界条件,其解析解答留待另文处理.     

分析结构非线性问题的杂交可变基Galerkin方法

基于渐近摄动理论和Galer-kin方法,本文提出分析结构非线性问题的杂交可变基Galer-kin方法。本文方法首次引入可变基函数的概念,可大幅度降低计算量,而且在有限元法等数值方法中易于推广应用,在解决非线性问题领域有广泛应用前景。最后本文分析圆板大挠度问题和扁球壳大挠度问题,以验证本文方法的有效性。     

不用Kirchhoff-Love假设的三维弹性板二级近似理论及其边界条件

前文[1]给出了不用Kirchhoff-Love假设的三维弹性板的一级近似理论及其边界条件。这个理论有6个微分方程求解6个待定平面函数,即u₀,u_α,A₍₀₎,S_(2)α,其中有3个方程为一组求解3个待定平面函数u₀,S_(2)α,而另一组3个方程求解另外3个待定平面函数u_α,A₍₀₎.它们的边界条件和这些方程一样,可以从本问题的广义变分原理的泛函变分的驻值条件求得,当板厚h和板宽α之比h/α很小时,这种解接近于经典薄板解,当h/α值较大时(如h/α≈0.3),这种解和经典薄板解,就有较大差别。但这种差别在h/α值的什么范围内是合理的这一问题,并不清楚,为了解决这一问题,我们必须研究本问题的二级近似理论。本文是前文的继续,我们将用本问题的广义变分原理的泛函变分驻值条件,导出9个微分方程和有关边界条件,用以求解9个二级近似解的待定平面函数u₀,u_α,A₍₀₎,A₍₁₎,S_(2)α,S_(3)α,把二级近似理论解和一级近似理论以及经典理论的解相比较,就能明确一级近似理论的适用范围,这里必须指出,二级近似理论也可以分成两组方程求解,求解过程也并不过分复杂。有关符号和前文相同,这里必须指出,二级近似理论也可以分成两组方程求解,求解过程也并不过分复杂.有关符号和前文相同,这里将不再重复。     

退化抛物型方程与单侧约束系统

本文讨论了一类非线性非自治多值的退化抛物型方程解的存在性和解的正则性等。它代表一类具非线性本构约束及不可微外约束的能量耗散的物理、力学和优化等问题。     

一个二流体系统中非线性水波的Hamilton描述

讨论了一个二流体系统中非线性水波的Hamilton描述,该系统由水平固壁之上的两层常密度不可压无粘流体组成,上表面为自由面.文中将速度势函数展开成垂向坐标的幂级数,在浅水长波的假定下,取下层流体的“动厚度”与上层流体的“折合动厚度”为广义位移、界面上和自由面上的速度势为广义动量,根据Hamilton原理并运用Legendre变换导出该系统的Hamilton正则方程,从而将单层流体情形的结果推广到分层流体的情形.     

再论Hellinger-Reissner原理与Hu-Washizu原理之等价性

阐述了Hu-Washizu变分原理实际上是一个赝广义变分原理,即虽然其驻值条件满足所有的场方程及边界条件,但它存在某种约束.为了清楚说明问题,本文构造一些新的赝广义变分原理,用逆拉氏乘子法可以清楚地看出其约束关系,并进一步证明了Hu-Washizu变分原理和Helinger-Reisner变分原理之等价定理.     

应用同伦技术构造摄动参数

本文应用同伦技术和摄动技术,提出了一种新的摄动思想。这种方法有别于传统的摄动理论,它不依赖于小参数,而且是应用同伦技术,构造一个含嵌入参数ｐ∈「０,１」的方程,然后把嵌入参数为“小参数”,因此这种新方法可以克服传统摄动理论的不足,而又充中种摄动方法。     

一维流体饱和粘弹性多孔介质层的动力响应

本文研究了不可压流体饱和粘弹性多孔介质层的一维动力响应问题。基于粘弹性理论和多孔介质理论,在流相和固相微观不可压、固相骨架服从粘弹性积分型本构关系和小变形的假定下,建立了不可压流体饱和粘弹性多孔介质层一维动力响应的数学模型,利用Laplace变换,求得了原初边值问题在变换空间中的解析解,并利用Laplace逆变换的Crump数值反演方法,得到原动力响应问题的数值解。数值研究了饱和标准线性粘弹性多孔介质层的动力响应,分析了固相位移、渗流速度、孔隙压力及固相有效应力等的响应特征。结果表明,与不可压流体饱和弹性多孔介质相同,不可压流体饱和粘弹性多孔介质中亦只存在一个纵波,并且固相骨架的粘性对动力行为有显著的影响。