AERODYNAMIC DESIGN METHOD OF CASCADEPROFILES BASED ON LOAD AND BLADETHICKNESS DISTRIBUTION

A cascade profile design method was proposed using the aerodynamic load and blade thickness distribution as the design constraints, which were correspondent to the demands from the aerodynamic characteristics and the blade strength. These constraints,together with all the other boundary conditions , were involved in the stationary conditions ofa variational principle , in which the angle-function was employed as the unknown function.The angle-function ( i. e. , the circumferential angular coordinate) was defined in the image plane composed of the stream function coordinate ( circumferential direction ) and streamline coordinate. The solution domain, i.e., the blade-to-blade passage, was transformed into a square in the image plane, while the blade contour was projected to a straight line ; thus, the difficulty of the unknown blade geometry was avoided. The finite element method was employed to establish the calculation code. Applications show that this method can satisfy the design requests on the blade     

基于界带模型的碳纳米管声子谱的辛分析

针对碳纳米管声子谱的数值计算方法研究,基于对偶体系和辛几何算法提出了一套全新的计算方法和相应的界带结构模型,通过将碳纳米管模拟成不同的结构力学模型,利用分析结构力学中的振动理论来计算碳纳米管的色散关系.理论框架包括:周期结构的变分原理、周期结构中波的传播分析、子结构方法、界带理论和声子色散关系的基本算法.数值算例验证了理论和算法的有效性,而且也指出了针对碳纳米管的声子谱的计算,界带模型相对于其它传统模型存在着一定的优势.     

位移浅水内孤立波

研究两层浅水系统中的内孤立波，该系统由两层常密度不可压缩无黏性水组成。利用Lagrange坐标和Hamilton原理，推导了两层浅水系统的位移浅水内波方程，并进一步导出了两层浅水系统的位移内孤立波解。数值实验表明，位移内孤立波与经典的KdV内孤立波吻合很好，说明Lagrange坐标和Hamilton方法适用于内波分析，可以为构造内波分析的保辛方法提供一种途径。     

位移浅水内孤立波

研究两层浅水系统中的内孤立波,该系统由两层常密度不可压缩无黏性水组成。利用Lagrange坐标和Hamilton原理,推导了两层浅水系统的位移浅水内波方程,并进一步导出了两层浅水系统的位移内孤立波解。数值实验表明,位移内孤立波与经典的KdV内孤立波吻合很好,说明Lagrange坐标和Hamilton方法适用于内波分析,可以为构造内波分析的保辛方法提供一种途径。     

无网格模型的子结构分析

提出一种无网格模型的子结构分析方法。基于界带分析方法,处理无网格模型子结构之间的连接,能够保证各个子结构之间无缝连接,从而使无网格子结构模型与原无网格模型等价,同时还能够降低无网格刚度方程的计算规模。数值算例表明,本文方法是正确可靠的,可以保证各个子结构之间无缝连接。     

任意旋成面叶栅A类气动杂交命题周角函数型变分有限元解

一、前言 叶栅杂交型气动命题的基本特征是:叶片表面边界条件由几何性质条件和气动性质条件两部分组成,所以它是常规正、反命题的统一和推广,能更好地满足叶栅设计与气动分析的各种需要.A类杂交命题是根据生产中对叶片作局部改型设计的需要而提出的.它只要求预先给定叶片表面的部分形状,其余部分则规定压力(或速度)分布,形状待定.     

基于气动载荷与叶片厚度分布的叶栅气动设计方法

建立一种以载荷与叶片厚度分布为约束的叶栅气动设计计算方法,约束条件体现了气动特性与强度两方面的要求,这些约束及其它所有边界条件,都包含在相应的变分原理的驻值条件中．变分原理以周角函数为泛函的未知函数,周角函数定义在由流线坐标与流函数坐标(周向)构成的映象面上．在映象面上,求解域——叶栅通道——化作一个矩形,叶片型线映射为一条水平直线,从而避免了叶片外形未知的困难．利用有限元方法建立了计算程序,算例显示这种方法能有效地满足对叶片型线的设计要求,而且迭代计算具有良好的收敛性．     

积分形式非局部本构关系的界带分析方法

基于Hamilton体系研究了Eringen的非局部线弹性本构关系.Eringen的非局部线弹性理论存在积分型和微分型两类本构关系.由于方程的形式简单,目前多采用微分型本构;而积分型本构方程是典型的积分-微分方程,数值求解较为困难.在分析结构力学中提出的界带分析方法,成功求解了时间滞后问题的积分-微分方程.根据分析动力学与分析结构力学的模拟关系,将界带分析方法引入到非局部理论的积分型本构方程,可以实现积分-微分方程的数值求解.通过杆件的振动分析算例验证了该套理论算法的准确性和可行性,也指出了辛体系算法在非局部力学问题中的潜力.     

二维Nonlocal线弹性理论的变分原理与对偶方程

基于Eringen提出的Nonlocal线弹性理论的微分形式本构关系,导出了相应的能量密度表达式,进而得到二维Nonlocal线弹性理论的变分原理.利用变分原理导出了对偶平衡方程和相应的边界条件.进而给出了非局部动力问题的Lagrange函数,并引入对偶变量和Hamilton函数,得到了对偶体系下的变分方程.在Hamilton体系下,通过变分得到了二维Nonlocal线弹性理论的对偶平衡方程和相应的边界条件.     

旋转叶轮内完全三元可压缩势流各类杂交命题的通用理论与解法:(Ⅱ)轴流式、势函数形式

气动力学的杂交命题中,由于有一部分(或全部)边界形状是未知的,必须也作为解的一部分来求,所以要直接在物理空间(r、φ、z)中求解是相当困难的,往往设法采取一些特殊的办法.迄今已经提出了三种求解的途径:(1)映象空间法;(2)变域变分理论;(3)非定常化法.本文将继续文献[1]的工作,采用映象空间法提出势函数表示的通用理论与解法.