Sine-Gordon方程中混沌跳跃行为的机制

定性研究了Sine-Gordon方程在其广义近似惯性流形上的一个四维常微分方程。通过奇异扰动理论得到Silnikov同宿轨道存在的一个解析判定，然而在以往数值模拟中使用过的参数条件下，上面的判定不完全成立。于是进一步利用能量差方法，在这些参数条件下证明了至少存在四条结构稳定的脉冲轨道，它们正好反映了在Sine-Gordon方程的数值模拟中观察到 的混沌跳跃行为。     

FLOW STRUCTURE FORMATION AND EVOLUTION IN CIRCULATING GAS-FLUIDIZED BEDS

The occurrence of heterogeneous flow structures in gas-particle flows seriously affects the gas-solid contacting and transport processes in high-velocity gas-fluidized beds. Particles do not disperse uniformly in the flow but pass through the bed in a swarm of clusters. The so-called “core-annulus“ structure in the radial direction and “S“ shaped axial distribution of solids concentration characterize the typical flow structure in the system. A computational study, using the discrete particle approach based on molecular dynamics techniques, has been carried out to explore the mechanisms underlying formation of the clusters and the core-annulus structure. Based on energybudget analysis including work done by the drag force, kinetic energy, rotational energy, potential energy, and energy dissipation due to particle-particle and particle-wall collisions, the role of gas-solid interaction and inelastic collisions between the particles are elucidated. It is concluded that the competition between gas-solid interaction and particle-particle interaction determines the pattern formation in high-velocity gas-solid flows: if the gas-solid interaction (under elevated pressure) dominates, most of particle energy obtained by drag from the gas phase is partitioned such that particle potential energy is raised, leading to a uniform flow structure. Otherwise, a heterogeneous pattern exists, which could be induced by both particle -particle collisions and gas-solid interaction. Although both factors could cause the flow instability, the non-linear drag force is demonstrated to be the necessary condition to trigger heterogeneous flow structure formation. As gas velocity increases and goes beyond a critical value, the fluid-particle interaction suppresses particle collisional dissipation, and as a consequence a more homogeneous flow regime is formed.     

一类强非线性机械基础系统的亚谐振动解析解

建立了机械基础动力系统的强非线性动力学模型，利用能量法对该系统的周期解进行了解析研究，确定了系统动态参数满足周期解的条件、系统的周期解以及解的稳定性判别式。发现了亚谐振动，并给出了系统在满足周期解条件下的一组参数对应的主振动、1／3亚谐振动和1／5亚谐振动。最后利用数值积分方法计算了系统在给定条件下的主振动及亚谐振动解，考察了解析解的正确性。     

硅微陀螺梳齿驱动的面内失准分析

静电梳齿微驱动器因其结构简单、功耗低、灵敏度高、受温度影响小，成为硅微陀螺仪的主要驱动方式。静电梳齿微驱动器通常由活动梳齿和固定梳齿组成。理想情况下，活动梳齿平行地位于两固定梳齿中心位置。但由于加工误差、驱动结构不对称、扰动等因素，使得活动梳齿相对固定梳齿发生偏转。该文应用能量法及虚功原理，建立了梳齿之间的力与力矩平衡方程。得出了非理想情况下，偏离距离和转角的解析表达式，并分析得出了梳齿间的临界电压。经过数值仿真发现，梳齿面内既偏转又转动时的临界电压小于只发生偏转或转动时的临界电压。     

一类含平方、立方非线性项1:2内共振两自由度系统的全局分岔

研究了一类含平方、立方非线性项的两自由度系统的全局分岔。首先应用多尺度法求解其平均方程 ,然后通过一系列变换得到一个近似可积的两自由度系统。应用能量 相位准则 ,确定了在哈密顿共振时Silnikov轨道存在的条件。通过数值计算验证了此条件。     

工程塑性力学的研究领域和若干动向

近年来,塑性力学的工程应用正在迅速扩大.借助于计算机和新的数学工具,弹塑性分析、极限分析和安定分析已扩展到复杂结构问题。板料成形中的回弹、皱曲和拉伸失稳的研究有很大进展.在结构的塑性动力响应问题中,更多地注意到弹性效应、几何变形效应以及特异现象.结构的耐撞性和碰撞能量吸收装置也是一个迅速发展的新领域.人们越来越主动地利用塑性变形为特定的目的服务.     

船用气水分离器惯性级流场分析及阻力特性研究

采用二阶全展开ETG有限元与大涡模拟（LES）相结合的算法，对120－20－35－3型船用气水分离器惯性级在不同雷诺数条下的流动进行了模拟，通过其中一组雷诺数条件下计算所得该实验件阻力系数与物理实验所得阻力系数相比较，确定出该雷诺数条件下采用大涡模拟时所需的亚格子应力模型常数，将该常数带入其它各组雷诺数条件下的计算中，并将计算结果与相同条件下的物理实验结果相比较，证实了该常数的通用性。该常数一经确定，对各雷诺数条件下的流场进行分析，结果反映出采用二阶全展开ETG有限元与大涡模拟（LES）相结合的算法可以捕捉到非常丰富的涡系及涡动的时变过程。在流场分析的基础上本文计算了该实验件内的能耗场，计算结果表明实验件内的能耗主要集中在大涡丰富的区段内。     

结构声振研究的功率流方法

功率流方法是近年来研究柔性结构动态特性的主要手段, 其计算可分为低频段、中频段和高 频段. 本文讨论了有限元法、导纳功率流法、统计能量分析法、能量有限元法、参数化统计 能量分析法、子结构法、Lagrange乘子混合法、有限元/统计能量分析混合法、有限元/功 率流有限元混合法等方法, 各种方法适用频段各不相同, 综合应用这些方法, 可以解决绝大 多数声振预测问题.     

Analysis of energy release rate for composite delaminated cylindrical shells subjected to axial compression

In this paper, the postbuckling governing equations and the analytical expression of the energy release rates associated with delamination growth in a compression-loaded cylindrical shell are derived by using the variational principle of moving boundary and the Griffith fracture criterion. The finite difference method is used to generate the postbuckling solutions of the delaminated cylindrical shells, and with these solutions, the values of the energy release rates are determined. In simulational examples, the effects of a wide range of parameters, such as delamination sizes and depths, boundary conditions, geometrical parameters, material properties and laminate stacking sequences on the energy release rates of axisymmetrical laminated cylindrical shells are intensively discussed.The English text was polished by Yunming Chen.     

关于瑞利-李兹方法边界条件的讨论

 在应用瑞利-李兹方法时, 一般教材仅提及假设的挠曲线应满足位移边界条件(挠度$y$与转角$\d y/\d x$), 而没有强调另外两个边界条件$\d^{2}y/\d x^{2}$及$\d^{3}y/\d x^{3}$的重要性. 这两个边界条件经胡克定律可与弯矩及剪力关联起来, 称为力边界条件. 通过例子指出当力边界条件不满足时, 可能造成误差很大. 亦对两个力边界条件的相对重要性作了扼要的讨论.