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1.
针对考虑几何和材料非线性的石英晶体板厚度剪切振动和弯曲振动的方程组,利用扩展伽辽金法对该方程组进行转化和求解,分别获得了强烈耦合的厚度剪切振动模态和弯曲振动模态的频率响应关系,绘制了不同振幅比和不同驱动电压影响下的频率响应曲线图。数值计算结果表明可以选取石英晶片的最佳长厚比尺寸来避免两种模态的强烈耦合。驱动电压的变化将引起石英晶体谐振器厚度剪切振动频率的明显改变,必须将振动频率的漂移值控制在常用压电声波器件的允许值之内。扩展伽辽金法对石英晶体板非线性振动方程组的求解为非线性有限元分析和偏场效应分析奠定了基础。  相似文献   
2.
暴露于硫酸盐环境中的混凝土输水管易遭受硫酸盐化学侵蚀,导致其耐久性退化、提前失效;而环境中硫酸根离子传输进入混凝土是其化学侵蚀的前提.为获得混凝土内硫酸根离子的扩散进程,首先基于Fick定律及质量守恒定律,建立饱和混凝土管内硫酸根离子的扩散-反应模型.其次,将扩散-反应模型的边界条件齐次化,建立其有限元控制方程.然后,开展硫酸钠溶液中水泥砂浆圆柱试件的腐蚀试验,测定试件不同深度处的硫酸根离子浓度,与模型计算结果对比,以验证模型.最后,开展数值模拟研究,分析混凝土输水管外表面、内外表面暴露于浓度恒定或振荡的硫酸盐溶液情况下管内硫酸根离子浓度的时空分布.  相似文献   
3.
由于海啸波具有长周期、慢衰减的特征, 对于能够激发海啸的海底地震, 海啸波资料一定程度上可以作为利用地震波资料和大地测量资料反演得到的震源有限断层模型的补充数据, 以验证该模型的合理性. 本文以2011年日本东北大地震海啸期间反演的震源模型为例, 利用Okada弹性半无限空间理论将震源有限断层模型转化为垂向海底变形; 然后利用GeoClaw海啸数值模型进行海啸数值模拟, 在计算区域模拟实际观测点的海啸波波形数据; 并将模拟海啸波波形数据与实际观测值进行对比, 以验证震源有限断层模型的可靠性.  相似文献   
4.
现有多种形式的橡胶本构模型试图预测橡胶力学性质,其中部分模型已写入有限元软件中用于仿真计算,还存在较多拟合性较好的模型无法在有限元材料库中直接获得。本文详述了由不变量和主伸长率描写的各向同性超弹性本构模型的数值实现方法,并结合最新的本构模型开发了UHYPER和UMAT子程序。将UHYPER用于有限元实现对多孔橡胶板的拉伸仿真,对比仿真和试验结果,验证子程序的正确性以及评估本构模型预测复杂应变场的准确性;将UMAT用于单轴、等双轴和剪切拉伸的有限元仿真,对比仿真和本构模型理论结果,验证子程序的可靠性。结果表明,有限元仿真结果与理论结果拟合较好,子程序能够契合本构模型的力学描述,所述方法可以用于超弹性材料的数值计算。  相似文献   
5.
针对三维非稳态对流扩散反应方程,构造了一种高精度紧致有限差分格式,对空间的离散采用四阶紧致差分方法,对时间的离散采用Taylor级数展开和余项修正技术,所提格式在时间上的精度为二阶、在空间上的精度为四阶。利用Fourier稳定性分析法证明了该格式是无条件稳定的。最后给出数值算例验证了理论结果。  相似文献   
6.
Applied Mathematics and Mechanics - Mechanical models of residually stressed fibre-reinforced solids, which do not resist bending, have been developed in the literature. However, in some residually...  相似文献   
7.
本文讨论Schr?dinger方程的连续时空有限元方法,通过引入相应的时空投影算子,利用实部虚部分离技巧,得到了变量u在时间节点处的L2范数,以及u和ut的全局L2(H1)和L2(L2)范数意义下的最优误差估计结果.该文的结论对进一步探索和设计Schr?dinger方程的数值算法是有益的.  相似文献   
8.
Based on the primal mixed variational formulation, a stabilized nonconforming mixed finite element method is proposed for the linear elasticity on rectangular and cubic meshes. Two kinds of penalty terms are introduced in the stabilized mixed formulation, which are the jump penalty term for the displacement and the divergence penalty term for the stress. We use the classical nonconforming rectangular and cubic elements for the displacement and the discontinuous piecewise polynomial space for the stress, where the discrete space for stress are carefully chosen to guarantee the well-posedness of discrete formulation. The stabilized mixed method is locking-free. The optimal convergence order is derived in the $L^2$-norm for stress and in the broken $H^1$-norm and $L^2$-norm for displacement. A numerical test is carried out to verify the optimal convergence of the stabilized method.  相似文献   
9.
We present a new algorithm for generating layer-adapted meshes for the finite element solution of singularly perturbed problems based on mesh partial differential equations (MPDEs). The ultimate goal is to design meshes that are similar to the well-known Bakhvalov meshes, but can be used in more general settings: specifically two-dimensional problems for which the optimal mesh is not tensor-product in nature. Our focus is on the efficient implementation of these algorithms, and numerical verification of their properties in a variety of settings. The MPDE is a nonlinear problem, and the efficiency with which it can be solved depends adversely on the magnitude of the perturbation parameter and the number of mesh intervals. We resolve this by proposing a scheme based on $h$-refinement. We present fully working FEniCS codes [Alnaes et al., Arch. Numer. Softw., 3 (100) (2015)] that implement these methods, facilitating their extension to other problems and settings.  相似文献   
10.
In this paper,a Crank-Nicolson-type finite difference method is proposed for computing the soliton solutions of a complex modifed Korteweg de Vries(MKdV)equation(which is equivalent to the Sasa-Satsuma equation)with the vanishing boundary condition.It is proved that such a numerical scheme has the second order accuracy both in space and time,and conserves the mass in the discrete level.Meanwhile,the resuling scheme is shown to be unconditionally stable via the von Nuemann analysis.In addition,an iterative method and the Thomas algorithm are used together to enhance the computational efficiency.In numerical experiments,this method is used to simulate the single-soliton propagation and two-soliton collisions in the complex MKdV equation.The numerical accuracy,mass conservation and linear stability are tested to assess the scheme's performance.  相似文献   
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