功能梯度截顶圆锥壳的热弹性弯曲精确解

研究了功能梯度材料截顶圆锥壳在横向机械载荷与非均匀热载荷同时作用下的变形问题. 基于经典线性壳体理论推导出了以横向剪力和中面转角为基本未知量的功能梯度薄圆锥壳轴对称变形的混合型控制方程. 假设功能梯度圆锥壳的材料性质为沿厚度方向按照幂函数连续变化的形式. 然后采用解析方法求解,得到了问题的精确解. 分别就两端简支和两端固支边界条件,给出了圆锥壳的变形随其载荷、材料参数等变化的特征关系曲线,重点分析和讨论了载荷参数与材料梯度变化参数对变形的影响.      

液粒凝固过程的动力学理论

在平均场的概念下对液态粒子的凝固过程提出了一个简化的液-固-气-雾(LSGF)数学模型,并在小过冷度的条件下,求出了有关初值问题的一致有效渐近解. 结果表明:整个动力学过程可以分为两个相互联结的时间阶段. (1) 液粒初始温度分布的瞬态过渡阶段. 在这个阶段,凝固尚未正式启动,只是系统内的温度从任意给定的初始分布迅速调整到某一特定空间分布. (2)液粒向固粒转变阶段. 在这一阶段,液-固两相开始分离,相界面逐渐向液粒中心传播,直至液相完全消失. 进而以铜为例,讨论了液态粒子在不同生长条件与物理参数下的凝固时间与凝固过程中的温度分布的演化规律.      

有限液体负载下压电平板声板波理论分析

主要推导平板声板波受有限液体负载后能量衰减与波速改变情形, 以部分波传理论分析该受液体负载的压电平板波传行为, 并以一128$^{\circ}Y$向切角的铌酸锂芯片为例,分析前20个声板波受水与甘油负载下 的能量衰减,并固定某一平板板波, 针对不同甘油厚度负载下, 计算其相速度与衰减变化,该理论分析对于液体负载下的平板板波传感器应用具有极大的参 考价值.     

模拟畸形波的聚焦波浪模型

利用改进的高阶谱方法建立了模拟极限波的二维聚焦模型,通过与Baldock(1996)的实验结果和理论值的比较,验证了模型的正确性,并分析了波浪非线性的相互作用对聚焦结果的影响. 通过改进Longuet-Higgins海浪模型,给出了4种实验室聚焦模拟畸形波的波浪模型:极限波聚焦模型+随机波模型;极限波聚焦模型+规则波模型;相位角分布范围调制聚焦模型;相同相位角组成波个数调制聚焦模型. 基于上述完全非线性数值波浪模型,采用不同的能量分配方式,在有限模拟长度和时间内得到了具有不同$H_{\max}/H_{s}$值的畸形波.      

ANALYTICAL SOLUTIONS TO STRESS CONCENTRATION PROBLEM IN PLATES CONTAINING RECTANGULAR HOLE UNDER BIAXIAL TENSIONS

The stress concentration problem in structures with a circular or elliptic hole can be investigated by analytical methods. For the problem with a rectangular hole, only approximate results are derived. This paper deduces the analytical solutions to the stress concentration problem in plates with a rectangular hole under biaxial tensions. By using the U-transformation technique and the finite element method, the analytical displacement solutions of the finite element equations are derived in the series form. Therefore, the stress concentration can then be discussed easily and conveniently. For plate problem the bilinear rectangular element with four nodes is taken as an example to demonstrate the applicability of the proposed method. The stress concentration factors for various ratios of height to width of the hole are obtained.     

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研究了受空气阻尼影响下傅科摆的运动规律,采用数值和解析的方法对其运动轨迹进行 了模拟和讨论,并与无空气阻力时傅科摆的运动进行了比较.     

变可信度模型管理优化设计方法在气动外形设计中的应用

在信赖域最优化方法的基础上,将梯度搜索方法与近似模型管理结构相结合,结合N-S方程与Euler方程,建立了一种用于气动外形设计的梯度AMF优化设计方法.该方法在气动优化中,通过对采用不同的流体控制方程的计算结果进行组织和管理,从而可以在优化迭代过程中将主要搜索过程集中在低可信度模型的计算上,并利用高可信度模型监控优化过程,使得最终的优化解收敛到高可信度模型上.本文采用梯度AMF气动优化设计方法进行翼型设计,取得了良好的设计效果,实际结果表明本文提出的方法具有可行性和适用性.     

单搭拉剪胶焊接头的应力和刚度分析

胶焊复合连接技术兼具胶接和点焊的优点,它因提高结构强度和刚度而使车辆轻量化成为可能.以胶接理论为基础,考虑了被粘体剪切应变,将焊点视为大剪切弹性模量胶粘剂,胶层和焊点沿其厚度方向的剪应力不变,建立了胶焊单搭拉剪接头的线弹性应力解析模型.在应力模型基础上,将接头各组成部分看作是独立承载的拉伸和剪切弹簧单元,得到了其刚度解析模型.应力模型中的正应力和剪应力与有限元解吻合得较好,证明理论模型正确,参数研究中确定了影响胶焊单搭接头应力分布特征的关键耦合参数.     

多裂纹问题积分方程方法及相关问题

The content of thisreview consists of recent developments covering an advancedtreatment of multiple crack problems in plane elasticity. Severalelementary solutions are highlighted, which are the fundamentalsfor the formulation of the integral equations. The elementarysolutions include those initiated by point sources or by adistributed traction along the crack face. Two kinds of singularintegral equations, three kinds of Fredholm integral equations,and one kind of hypersingular integral equation are suggested forthe multiple crack problems in plane elasticity. Regularizationprocedures are also investigated. For the solution of the integralequations, the relevant quadrature rules are addressed. A varietyof methods for solving the multiple crack problems is introduced.Applications for the solution of the multiple crack problems arealso addressed. The concept of the modified complex potential(MCP) is emphasized, which will extend the solution range, forexample, from the multiple crack problem in an infinite plate tothat in a circular plate. Many multiple crack problems areaddressed. Those problems include: (i) multiple semi-infinitecrack problem, (ii) multiple crack problem with a general loading,(iii) multiple crack problem for the bonded half-planes, (iv)multiple crack problem for a finite region, (v) multiple crackproblem for a circular region, (vi) multiple crack problem inantiplane elasticity, (vii) T-stress in the multiple crackproblem, and (viii) periodic crack problem and many others. Thisreview article cites 187 references.      

轴向应力波作用下圆柱壳塑性轴对称动力屈曲

运用有限元特征值分析方法对应力波作用下圆柱壳塑性轴对称动力失稳问题进行了研究。基于应力波理论和相邻平衡准则导出了圆柱壳轴对称动力失稳时的特征方程,在分析中同时考虑了应力波效应及横向惯性效应,把圆柱壳塑性动力失稳问题归结为特征值问题。通过引入圆柱壳动力失稳时的波前约束条件实现了此类问题的有限元特征值解法。计算结果揭示了圆柱壳塑性轴对称动力屈曲变形发展的机理,以及轴向应力波和屈曲变形的相互作用规律。