弹性杆中的非线性波

有三种因素影响弹性杆内波的传播:非线性、弥散及耗散.非线性使波前变陡,甚至破裂;弥散与耗散可减小波前斜率,制止波发生破裂,产生最终的稳态.非线性稳态波可以是椭圆波、孤立波、单调激波或振荡激波,这取决于上述三种因素的柏对大小.孤立波的形成伴随着能量的集聚,有可能导致杆的非线性断裂. 本文研究了在上述三种因素影响下的细长弹性杆中纵向应变波的传播问题.     

非线性弹性杆中的应变孤波

本文对非线性弹性杆中的应变孤波进行了分析,着重讨论了杆的物理参数和几何参数对于波动的影响,阐明了孤波传播过程的主要特征。     

非线性应力波传播理论的发展及应用

应力波传播理论是分析结构和材料在爆炸/冲击载荷作用下的响应及破坏特性的基础,在国防和民用工程上有重大价值.论文对作者们近半个世纪来在非线性应力波传播理论的发展及其工程应用方面所开展的主要研究作一回顾和讨论,包括:几类非线性应力波相互作用及失效,非线性粘弹性波传播理论及应用,动态破坏和应力波相互作用,以及应力波理论在防护工程中的应用等.     

三维热弹性应力波传播问题的数值分析

为求解三维动态热弹性问题提出了一种基于特征线法的数值方法，并对矩形截面的热弹性棒在冲击载荷和热冲击作用下的三维应力波传播过程进行了数值模拟。     

偶应力的弹性理论

1.引言在经典的连续介质力学中,物体是假设由无穷小的质点所组成,因而不能承受分布的体力偶及面力偶的作用,不然的话就要导致无限大应力的出现.在此假设下,得到的应力张量是对称的.1887年W.Voigt 设想过物体是由非常小但不为零的体积元素所组成,内面力偶的存在是可能的.1909年Cosserat 兄弟提出了一个偶应力(couple-stresses)的理论,但长期内,这个理论没有受到应有的注意.1910年C.Somigliana,1953年S.Bodaszewski 考虑了非对称应力的情况,但他们的结果是错误的.1956年R.Tiffen 和A.C.Stevenson 研究了受有体力偶的弹性体的无     

应力波理论在桩基工程中的应用

本文概要地介绍了一维应力波理论在桩基工程中应用的历史背景,发展过程和当前进展情况;提出了将来工作中应着重解决的问题。     

固体中的弹性波

本文评论过去的五十年中在弹性动力学的理论和分析方面的研究成果。所评论的主题为:一般理论、波导中的稳态波、绕射和散射、弹性体的一维和二维理论。以对弹性波的正问题和逆问题的简短讨论作为结束。     

MPS-FEM方法模拟弹性船体在规则波中的运动

船舶在海洋中航行时经常会受波浪的作用,在波浪的作用下,船体可能会发生六自由度的运动.在船体运动幅度较小时,可以简单地将船体运动视为刚体运动.但当波浪环境较为剧烈、船体运动幅度较大时,船体可能会发生变形,此时船舶弹性的影响无法忽略.因此,研究弹性船体在波浪中的运动对船舶运动性能和航行安全具有重要的意义.移动粒子半隐式方法 MPS方法是一种基于拉格朗日方法表示的无网格粒子类方法,该方法在模拟具有自由面大变形特征的问题时具有其独特的优势.有限元方法 FEM作为一种传统的并且已被广泛应用的结构求解方法,具有很好的稳定性、准确性和鲁棒性.本文将MPS方法与FEM方法二者的优势结合,基于MPS-FEM耦合方法,使用自主开发的MPSFEM-SJTU流固耦合求解器,模拟刚性船体和弹性船体在规则波中的运动,并分析船体的弹性对船体运动响应的影响.首先模拟刚性船体在不同波长的规则波中的运动,研究规则波波长对船体运动响应的影响.接着分别模拟了刚性和弹性船体在规则波中的运动,结果表明,刚性船体的运动幅值大于弹性船体的运动幅值,而弹性船体船舯附近的压力大于刚性船体.     

固体中的非线性波

一、引言波的传播问题是物理学中的经典理论问题。从17世纪至今人们逐渐认识了各种类型的波。这些波的区别主要源于它们赖以传播的介质性质和具体问题条件的不同。在固体中传播的波通常称为应力波。于是,应力波的特征就依赖于固体的力学性质、几何形状和波源等条件的特征。人们最早认识的是各种弹性波,到十九世纪,弹性波的理论与实验研究有很大的发展,并大致形成了一个完整的理论体系,这是因为弹性理论的基本定     

弹性圆柱壳在轴向应力波传播过程中的非对称屈曲

讨论弹性圆柱壳端部受冲击载荷作用，在应力波传播过程中的非对称屈曲问题。通过求解扰动方程得到了动态屈曲的分叉条件、临界载荷和屈曲模态。数值结果表明，当壳壁厚不很薄时，轴对称屈曲临界载荷比非对称临界载荷高；反之，轴对称临界载荷会比非对称临界载荷低。不同的冲击载荷，屈曲模态也将不同。     

基于Lord-Shulman理论的热弹性波在偶应力三明治固体中的反射和透射

在温度急剧变化、短时间极速加热等极端情况下,基于Fourier定律的热流矢量与温度梯度成正比关系的经典热传导理论不能准确描述其物理过程．经典热弹性理论的热传导方程是抛物型的,而广义热弹性理论包含双曲型方程,热将以具有有限传播速度的波动形式传播．本文基于Lord-Shulman广义热弹性理论和修正偶应力弹性理论,得到在偶应力热弹性固体中四种色散波,研究热弹性波的传播和在偶应力固体三明治结构中的反射透射问题,重点研究横波入射时偶应力参数和热弛豫时间对各种热弹性耦合波反射透射系数的影响．     

作大运动弹性薄板中的几何非线性与耦合变形

导出作大范围刚体运动弹性薄板包括了几何非线性和中面变形之间的相互耦合（耦合变形）的动力学控制方程．分析了几何非线性和耦合变形各自对系统动力学性质的影响,得到了在传统方法上只考虑几何非线性,系统将通过同宿轨分岔过渡到混沌运动;若在传统方法上考虑耦合变形,系统稳定且数值解收敛,与实际情形相符．     

论弹性理论的平面应力状态

本文在文献[2]工作的基础上,首先给出严密的平面应力状态的概念,深入地研究三维问题的协调方程组,给出了平面应力状态按Airy应力函数求解时,解答应满足的协调方程组。     

跨声速弹性波场中的单侧界面问题

在具有单侧界面约束的双半平面中弹性波的传播与4个p参数有关,当它们不全为实数时,波场中同时存在体波与面波,这时的波场称为跨声速波场。Comninou和Dundurs曾用双侧解修正法把问题归结为奇异积分方程,本文则用函数方程法讨论了这个问题,给出了界面间隙分布与压力分布的显示解析解,并通过数值计算实例展示出波场的一些特征。     

弹性波传播理论一些问题的研究现状和展望

本文简要地阐述了弹性波传播的一些基本理论,如位移势,表现定理及特征线理论等,并评述了两个领域内的问题。一为无限介质,半无限介质及层状介质中波的传播问题,重点在于地震波传播问题的解法。另一个领域为弹性波的绕射和散射。这一问题在动断裂、无损探伤及地震学中有重要的应用。评迷的重点是解题方法。 对本学科将来的发展也作了展望。认为反问题,随机波理论和在新技术领域中的应用是发展方向。在不少工程领域中的应用将越来越多地不能局限在弹性波范围内     

弹性介质中几何和运动非线性问题的类孤波解

将弹性介质 的几何和运动非线性方程简化成具有电磁场中的Ｂｏｒｎ－Ｉｎｆｅｌｄ方程的形式，并证明了该方程的类孤波解的存在．     

圆杆中弹性应力波的傅立叶弥散分析

基于Ｐｏｃｈｈａｍｍｅｒ和Ｃｈｒｅｅ关于无限长圆杆中纵向谐波的三维弹性解析解,得到了关于圆杆中应力波弥散效应的快速傅立叶波谱分析方法和程序（ＦＦＴＤＳＰ）,并利用二维轴对称动力学有限元分析程序（ＡＤＩＮＡ）,论证了弥散分析方法和程序的有效性。利用这一弥散分析方法和程序（ＦＦＴＤＳＰ）,研究了圆杆的物理和几何参数的变化对弹性波在圆杆中传播的弥散效应的影响。     

线黏弹性球面发散应力波的频率响应特性

基于线黏弹性球面波Laplace域的理论解, 得到了不同传播距离处粒子速度、粒子位移、应力、应变等力学量的传递函数。以标准线性固体模型为例, 重点讨论了粒子速度频率响应函数的传播特征, 指出随着传播距离的增加, 粒子速度幅频响应函数的高频响应会低于低频响应, 而在理想弹性条件下, 粒子速度幅频响应函数的高频响应一直高于低频响应。以弹性半径为0.025 m的空腔爆炸为例, 采用Laplace数值逆变换方法对粒子速度波形的演化进行了分析, 给出了粒子速度强间断幅值及粒子速度峰值随传播距离变化的衰减规律曲线, 指出黏弹性介质中粒子速度幅值的衰减曲线介于理想弹性介质中粒子速度幅值衰减曲线和黏弹性介质中粒子速度强间断幅值衰减曲线之间。

     

湍流运动与非线性科学理论

本文较系统地介绍了近３０年来非线性科学理论的发展对湍流运动研究的贡献．它所涵盖的内容涉及到了当前非线性科学理论的大部分热点．从这里,可以隐约地看到一个正在形成中的湍流运动新理论的框架．