分层介质中快磁声波的传播

分层介质中阿尔文波的传播特征已有研究,我们讨论分层介质中的快磁声波,对于一维问题,假设基态为在直角坐标系中列出磁流体力学方程组为     

考虑膜厚影响薄膜磁致伸缩系数、泊松比和杨氏模量的同时测量

基于经典层合板理论,建立了一个能同时测量薄膜-基底系统中薄膜的磁致伸缩系数、杨氏模量和泊松比的板模型.以前的研究计算薄膜磁致伸缩系数时,大多假设薄膜的弹性属性与相应的块材一致,由此导致的磁致伸缩系数计算是不准确的.在目前大多数方法中仅仅在使用一个单一的弹性各向同性基底中能够避免这个问题.该文模型在各向异性基底下同样适用,并且不要求薄膜的厚度远远小于基底厚度,因此也能够用来计算磁致伸缩应变和设计微电机械系统和生物微电机械系统.对已有的铁基非晶薄膜的实验数据,在不同磁场强度下,磁致伸缩系数的计算结果与已有模型进行了比较,它们之间的差异得到了解释.同时,还可以得到薄膜的弹性常数.     

环形管道与直管道中的磁流体力学流动

考虑矩形截面环形管道(图1)。轴向加匀强磁场B_0,径向电流为I.假设导电率σ及粘性系数η都是常数。设二次流小,可以忽略,其中。这时在柱坐标下无量纲方程组及边条件为     

矩形截面直管的磁流体力学流动

一、前言 外加磁场平行于电极平面的导电流体内部流动,是一类重要的磁流体力学管道流动问题。在实用上,研究这类问题可以为磁流体力学直接发电器、电磁泵、电磁流量计等工程磁流体力学课题提供理论分析的依据。在理论机理上,研究壁面的电势间断在流场中     

交流电弧的外迴路对弧柱特性的影响

本文研究了交流电弧的弧柱与外迴路之间的耦合作用,以及电弧边界随时间的波动对电弧特性的影响,用数值方法给出了电弧的特性曲线。结果表明,当ωθ≤5时外迴路与弧柱间的耦合作用显著。弧电流在过零点后发生畸变,畸变大小与外迴路阻抗及ωθ值有关。电弧边界和热流势随时间波动较大,相对波动量可达50％以上。当ωθ≤1时,本文从理论上证实存在熄弧峰值电压,与实验结果一致。     

孔洞放电热应力

本文研究介电材料内含空气圆孔在外加均匀电场作用下放电而引起的热应力.首先推导了圆孔放电前的临界电能,然后将复杂的放电效应简化为只存在热效应,并假设临界电能全部转化为热能且沿圆周均匀分布,计算了圆周附近的热应力.最后以聚乙烯材料作为算例,讨论了圆孔尺寸、材料常数等对热应力集中的影响,以及孔洞放电产生的径向应力和环向应力的变化规律.结果表明孔洞放电所引起的热应力集中以孔边的环向应力为主,而且材料放热系数越小,径向应力、环向应力集中程度越明显.     

托卡马克中等离子体平衡的数值计算

一.引言 环形等离子体的理想磁流体力学平衡的自由边界问题,等人做了研究,但是仅给出a/R《1的圆截面等离子体柱平衡的分析结果。目前建造大型托卡马克装置时,要求纵横比a/R比较大,并且要能够准确的求出等离子体的平衡位形。本文用超松弛法求解平衡方程,得到计算自由边界问题的磁面的方法。自由边界问     

含力磁屈服区的压磁材料硬币型裂纹问题研究

本文利用Hankel 变换及Copson 求解方法,得到了在无穷远处磁荷载以及对称力荷载作用下的无限大压磁材料中,硬币型裂纹在裂纹尖端含有环状力磁双屈服区情况下的相关解析解．本文考虑了磁屈服区尺寸小于、大于、等于力屈服区尺寸的三种情况．结果表明：屈服区尺寸不仅与外荷载及材料常数相关,更与力磁屈服区尺寸的相对大小有关;其中,较大尺寸的屈服区仅受同性质单一荷载影响,与材料常数无关;而较小尺寸屈服区受力磁两荷载与材料常数共同影响;裂纹张开位移、磁势跳变均沿裂纹面径向增大而减小;裂尖张开位移、裂尖磁势跳变与材料常数相关,且随外荷载增大而增大．     

高超声速尾流及其气动、物理和化学性质(下)

七、尾流计算方法和湍流输运系数有关高超声速尾流的理论分析工作,始于前述Feldman[16]1961年的平衡层流尾流数值解。然而,除非飞行体在低空中以高超声速飞行,高熵的尾流总是处于化学非平衡之中,而在低空时,尾流又总是转捩为湍流,所以Feldman的计算多少有点自相矛盾。1962年,Lees和Hromas[41]首先对圆球尾流的湍流扩散问题进行了分析,他们采用雷诺相似假设,即假定质量、动量和能量的湍流输运之间存在着相似关系,并根      

FPK方程的近似闭合解

讨论了FPK方程的近似闭合解问题。假设FPK方程的解具有指数多项式的形式，利用比较系数的方法确定其中待定的常数。计算表明，本方法适用于强非线性系统，在特殊情形下还能求出原方程的精确解。     

建立两相流方程的动力论方法

本文从Boltzmann方程出发建立两相流基本方程。其中碰撞项的处理采用了类似于经典动力论在处理稠密气体输运性质时采用过的方法。动力论方法表明,在气固两相流中除通常的分压和分热流外,还存在碰撞压强和碰撞热流,它们同通常的分压和分热流有本质的差别。本文还讨论了二体碰撞假设和混沌假设在气固两相流中的适用性。     

原子核聚变反应堆中的力学问题

本文概述了原子核聚变反应堆的意义和反应堆的燃料,结构和设计要求;介绍了氘氚聚变反应堆的运行和控制,自冷液态金属包层和超导磁体中出现的各种力学问题,包括磁流体力学,固体力学,磁固体力学,传热,湍流和有限个自由度系统的力学;还介绍了氘,氦３（＾３Ｈｅ）聚变反应堆中核燃烧时的等离子体稳定性,在带电粒子动能和辐射能直接转换为电能过程中的力学问题,包括磁流体力学和低温等离子体技术,在序言和结语中强调了几个观     

化学输运动力学过程的数学模型

本文从化学流体力学观点出发,对应用相当广泛的一类化学输运动力学过程进行了理论分析,建立了数学模型,求得了数学解.在此基础上,提出了化学输运动力学过程的等价单元系及生产作业序列的记忆效应等有实际意义的概念.     

具有反向捕获磁场的θ收缩等离子体的磁流体力学平衡

研究了场反向位形的二维磁流体力学平衡问题。利用保角变换法求得了等离子体自由界面的解析表达式。作为例子计算了一些等离子体横截面的形状。用渐近分析法对实际上感兴趣的极限情况作了进一步的讨论,以确定等离子体截面的变化趋势。指出,只有纵向反捕获场通量小于主压缩场通量的1/8,等离子体宽度小于放电线圈半径的1/2时,平衡位形才存在。     

功能梯度压电、压磁柱壳问题的振动分析

本文在不考虑体力、体电流和体电荷的情况下,假定压电、压磁柱壳的材料参数沿圆柱厚度方向呈幂函数分布,研究了径向载荷作用下功能梯度压电、压磁空心柱壳的空间柱对称径向振动问题.首先在柱坐标系下,由功能梯度压电、压磁空心柱壳的参数、本构、梯度和运动方程推导得出外激励作用下以Bessel函数表示圆柱壳的应力、电势、磁势等物理量的稳态解,进而对空间柱对称的功能梯度压电、压磁柱壳的动力控制问题进行了理论分析.进一步可以看出,当梯度参数β=0时,即完全退化为横观各向同性压电、压磁柱对称的振动问题,与文献[20]的基本方程为柱坐标下得出的结果完全一致.最后给出数值算例,数值结果表明,材料不均匀性对沿径向振动各物理量有显著影响,且用一个特定不均匀性参数β值可以优化力电磁耦合的性能,这在现代工程设计中尤为重要.     

晶体生长中的流体力学问题

流体力学与晶体生长有密切的关系.在晶体生长中,流体中的输运过程和流动的不稳定性对生成晶体的结构和质量有重要影响.本文概述了晶体生长中与流体力学有关的若干问题.首先对晶体生长的一些基本方法作了简介,然后对晶体生长中的流动现象及其与晶体缺陷的关系进行了讨论,最后提出了几种控制流动以改进晶体生长技术的可能途径.      

利用重正化群方法推导湍流二阶矩封闭模型

Rubinstein和Barton在他们的原始工作中,利用Yakhot-Orszag湍流重正化群方法对雷诺 应力输运方程中的速度-压力梯度项和各向同性回归过程进行了模拟. 文中分析了 其在理论推导过程中存在的数学物理上不自洽的问题及计算错误,并且利用重正化 群方法重新系统地对雷诺应力输运方程进行了模拟,计算得到的湍流常数理论值和 经验值相接近.     

功能梯度压电、压磁柱对称问题的振动分析

本文在不考虑体力、体电流和体电荷的情况下, 假定压电、压磁柱壳的材料参数沿圆柱厚度方向呈幂函数分布时, 研究了径向载荷作用下功能梯度压电、压磁空心柱壳的空间柱对称径向振动问题. 首先在柱坐标系下, 由功能梯度材料的参数、本构、梯度和平衡方程推导得出外激励作用下以Bessel函数表示圆柱壳的应力、电势、磁势等物理量的稳态解, 进而对空间柱对称的压电、压磁功能梯度材料动力控制问题进行了理论分析. 可以看出, 当梯度参数时, 即完全退化为横观各项同性压电、压磁柱对称的振动问题, 与文献[16]的基本方程为柱坐标下得出的结果一致. 最后给出数值算例, 结果表明材料不均匀性对沿径向振动各物理量的显著影响, 且用一个特定不均匀性参数值可以优化电磁力耦合的性能, 这在现代工程设计中尤为重要.     

功能梯度压电、压磁柱对称问题的振动分析

本文在不考虑体力、体电流和体电荷的情况下, 假定压电、压磁柱壳的材料参数沿圆柱厚度方向呈幂函数分布时, 研究了径向载荷作用下功能梯度压电、压磁空心柱壳的空间柱对称径向振动问题. 首先在柱坐标系下, 由功能梯度材料的参数、本构、梯度和平衡方程推导得出外激励作用下以Bessel函数表示圆柱壳的应力、电势、磁势等物理量的稳态解, 进而对空间柱对称的压电、压磁功能梯度材料动力控制问题进行了理论分析. 可以看出, 当梯度参数时, 即完全退化为横观各项同性压电、压磁柱对称的振动问题, 与文献[16]的基本方程为柱坐标下得出的结果一致. 最后给出数值算例, 结果表明材料不均匀性对沿径向振动各物理量的显著影响, 且用一个特定不均匀性参数值可以优化电磁力耦合的性能, 这在现代工程设计中尤为重要.     

流体力学课程流体运动描述的教学方法

为了在课堂教学中清晰阐述流体的运动,在作者多年的流体力学课程教学经验和体会的基础上,应用连续介质假设,对流体力学课程中关于流体运动描述的Lagrange方法和Euler方法及其相互转换的教学方法进行了探讨。将抽象的概念,形象地从时空角度,讲述流体作为连续介质的运动规律。分析结果能够对学生学习这些内容提供帮助,同时为其他教师对流体力学课程的讲授提供参考。