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。     

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．     

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。     

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.     

陕北侏罗纪富镜煤和富惰煤分子结构的FTIR，XPS和13C NMR表征

侏罗纪优质煤炭资源为煤制油、制气等清洁高效利用提供了丰富的物质基础,其显微组分以富集惰质组为特征,而镜质组与惰质组大分子结构在很大程度上决定了煤的物理化学性质和工艺性能,进而决定了煤炭资源的综合利用效率及附加值。采集并制备了陕北侏罗纪煤田小保当煤矿和柠条塔煤矿的原煤(XR)、富镜质组煤(XV、NV)和富惰质组煤(XI、NI)样品,利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、固体13C核磁共振谱(13C NMR)等手段,结合煤质分析结果,定量表征了不同显微组分富集物分子结构的差异。研究结果表明：XI和NI煤中芳烃结构芳环取代程度低,主要以3个相邻、4~5个相邻的氢原子形式存在,苯环上氢原子较少被其他官能团取代,同时其结构中芳烃C═C骨架振动明显,脂肪结构中亚甲基伸缩振动强度较低,并且甲基含量略高于富镜煤,C═O基团相对含量略高,表明富惰煤有较多含氧桥键相连的芳香结构,其结构中脂族链、脂环基团脱落、断裂以及芳烃富集,支链相对较少且长度较短,芳碳率、芳香度、芳环缩合程度及成熟度较高。XV和NV煤中表面结构中碳的赋存形态“C—C,C—H”,“C—O”的相对含量高于富惰煤,反映其结构中应含较多的芳环取代的脂肪族侧链,XI和NI煤表面结构中氧的赋存形态以“C—O”为主,“C═O”和“COO—”明显高于富镜煤。XV和XI煤的芳碳率分别为57.91%和66.02%,脂甲基碳分别为10.02%和7.84%,质子化芳碳为非质子化芳碳的两倍,XV煤的羰基和羧基碳相对含量较高,两者桥碳和周碳之比分别为0.25和0.40,芳香核结构平均缩合环数分别为2.68和3.03,平均尺寸分别为0.448和0.676 nm,XI煤结构中芳香核以萘和蒽为主,支链化度L_γ分别为0.22和0.19,表明XV比XI存在较多脂肪侧链、饱和环结构,生烃(油)潜力大。