软物质准晶三维广义流体动力学

讨论了软物质准晶三维广义流体动力学.主要是给出了已经发现的和可能发现的第一类二维软物质准晶的动力学方程组,也简单地讨论了一下它们的解,以及这些解和固体准晶解的结果的巨大差别.     

软物质准晶广义流体动力学方程组

建立了软物质准晶广义流体动力学方程组,其基础为广义Langevin方程,推导方法为Poisson括号,它参考了固体准晶的广义流体动力学方程组,但是两者存在原则的不同.固体准晶的广义流体动力学方程组考虑了固体粘性与声子弹性和相位子弹性的相互作用,没有状态方程问题;软物质准晶广义流体动力学方程组考虑的是软物质流体声子与声子弹性和相位子弹性的相互作用,按物理学术语多出了一种元激发,而且必须考虑状态方程问题,这是一个新课题,又增加了难点.实际应用的结果发现,软物质准晶广义流体动力学方程组大大激活了广义流体动力学的效能,为软物质准晶学科的发展提供了一个数学模型,为探讨有关物理问题的时间-空间演化提供了可操作的实际可行的求解体系和分析工具,求解的结果令人满意.     

软物质准晶广义流体动力学的一个应用——圆柱绕流的近似解

文中报道了笔者建议的软物质准晶广义流体动力学的一个应用——软物质准晶圆柱绕流的近似解.人们熟知,在普通流体动力学中, 二维圆柱绕流问题遇到很大的困难,Stokes求解它,未能成功,这就是著名Stokes佯谬.为了克服这一困难, Oseen分析了原因不在边界条件的提法,也不在Stokes的求解,问题出在Navier-Stokes方程, 他对方程进行了修改, 得到了二维绕流问题的有物理意义的近似分析解.本文借助于Oseen的方法讨论12次对称软物质准晶广义流体动力学二维绕流问题.由于问题比普通流体动力学复杂得多,严格的求解,在目前的条件下是根本不可能的.笔者提出一种近似方法——交替程序去构造其零级近似解,并且把该结果用于软物质准晶的位错问题.     

十次对称二维准晶中的楔形裂纹问题

研究了集中力作用下十次对称二维准晶中的楔形裂纹问题.采用推广的Stroh公式给出了应力和位移的一般解,在此基础上,讨论了声子场环向应力和相位子场环向应力的变化规律.作为特例,给出了十次对称二维准晶半无限裂纹问题应力和位移的解析表达式.     

八次对称二维准晶中的Ⅱ型裂纹

发展了八次对称二维准晶材料的断裂理论.应用Fourier变换与对偶积分方程理论,得到了八次对称二维准晶材料Ⅱ型Griffith裂纹的精确解析解,并由此确定了应力强度因子和应变能释放率,讨论了与相位子场有关结果的物理意义以及晶体与准晶体裂纹问题力学行为的差别,这些为研究此新固体材料的变形和断裂提供了重要的信息.     

十次对称二维准晶弹性半平面问题的复变函数方法

研究了集中力作用下二维十次对称准晶半平面弹性问题的复变函数方法.首先将Stroh公式推广到二维准晶中,这里保留了Stroh公式的本质特征,在此基础上,采用推广的Stroh公式给出了应力和位移的通解,结合边界条件,获得了应力和位移的解析表达式,为实际应用奠定了理论基础.表明复变函数方法是解决十次对称二维准晶复杂弹性边值问题的有力工具.     

对边简支十次对称二维准晶板弯曲问题的辛分析北大核心CSCD

该文讨论了对边简支十次对称二维准晶中厚板弹性问题的辛方法.将十次对称二维准晶弹性理论基本方程转化为Hamilton对偶方程,采用分离变量方法,获得了相应Hamilton算子矩阵的辛特征值及辛特征函数系.证明了Hamilton算子矩阵的辛特征函数系在Cauchy主值意义下的完备性,在此基础上,基于Hamilton系统的辛特征函数展开,给出了十次对称二维准晶板弯曲问题的解析表达式.     

带裂纹十次对称二维准晶平面弹性的无摩擦接触问题

借助经典平面弹性复变函数方法,研究了单个刚性凸基底压头作用下,带任意形状裂纹十次对称二维准晶半平面弹性的无摩擦接触问题.利用十次对称二维准晶位移、应力的复变函数表达式,带任意形状裂纹的准晶半平面弹性无摩擦接触问题被转换为可解的解析函数复合边值问题,进而简化成一类可解的Riemann边值问题.通过求解Riemann边值问题,得到了应力函数的封闭解,并给出了裂纹端点处应力强度因子和压头下方准晶体表面任意点处接触应力的显式表达式.从压头下方接触应力的表达式可以看出,接触应力在压头边缘和裂纹端点处具有奇异性.当忽略相位子场影响时,该文所得结论与弹性材料对应结果一致.数值算例分别给出了单个平底刚性压头无摩擦压入带单个垂直裂纹和水平裂纹的十次对称二维准晶下半平面的结果.该文所得结论为准晶材料的应用提供了理论参考.     

直位错和线性力作用下点群10十次对称二维准晶的弹性场研究

本文研究了直位错和线性力作用下点群10十次对称二维准晶的弹性场.首先将Stroh公式推广到点群10十次对称二维准晶研究中,在此基础上,采用推广的Stroh公式给出了应力和位移的通解,结合边界条件,获得了应力的解析表达式,为实际应用奠定了理论基础.     

二维八次对称准晶的断裂动力学问题

基于准晶弹性流体动力学模型,采用有限差分法研究了含Griffith裂纹八次对称准晶在不同冲击载荷下的动态响应,得到了应力、位移和应力强度因子的数值结果,讨论了不同冲击载荷对动力学行为的影响.     

一维六方准晶的两类周期接触问题

利用复变函数方法讨论了一维六方准晶非周期平面的两类周期接触问题,即无摩擦周期接触以及半平面粘结周期接触问题.利用Hilbert核积分公式,得到了两类周期接触问题封闭形式的解.对于无摩擦周期接触问题,给出了3种常见压头(周期直水平基底、周期直倾斜基底、周期圆基底)作用下接触应力的显式表达式;对于半平面粘结周期接触问题,给出了实际工程中常见的边界上有尖劈形周期位移情况下应力的解析表达式.当忽略相位子场的贡献时,结果与正交各向异性材料周期接触问题的相应结果一致.     

流体力学方程组一类人为解构造方法

针对柱对称二维流体力学方程组,基于考虑方程右端附加源项的人为构造解方法,构造出一类统一形式的人为解.此类形式的人为解,对验证多维流体力学应用程序的正确性有重要的作用.同时将该类统一形式的人为解应用到PPM格式的程序,验证了构造的人为解的可行性.     

广义微分二次量子化算子

该文对任一从 E_c 到 E_c^* 的连续线性算子定义了 其广义微分二次量子化算子, 由Schwartz 核定理得到其Fock 展开,并用张量积的缩合给出复合算子的微分二次量子化算子.     

Dynamics for Controlled 2D Generalized MHD Systems with Distributed Controls

We study the dynamics of a piecewise (in time) distributed optimal control problem for Generalized MHD equations which model velocity tracking coupled to magnetic field over time. The long-time behavior of solutions for an optimal distributed control problem associated with the Generalized MHD equations is studied. First, a quasi-optimal solution for the Generalized MHD equations is constructed; this quasi-optimal solution possesses the decay (in time) properties. Then, some preliminary estimates for the long-time behavior of all solutions of Generalized MHD equations are derived. Next, the existence of a solution of optimal control problemis proved also optimality system is derived. Finally, the long-time decay properties for the optimal solutions is established.     

二阶积分微分方程的广义拟线性化方法

运用广义拟线性化方法研究了正规锥上的二阶积分微分方程初值问题,获得了逼近解序列一致且平方收敛的结果.     

第二类广义 Bott-Duffin逆

利用矩阵的{1}-逆定义了一种新的Bott-Duffin(B-D)逆-第二类广义B-D逆,讨论了第二类广义B-D逆的存在性、惟一性和性质,证明了第二类广义B-D逆与一类线性方程组的解之间的关系.