非线性弹性动力学率型广义变分原理及子域原理

本文基于拖带坐标描述和S-R分解定理,建立了包含速度梯度、动量、速度、应力和应变率等五类独立场变量的非线性弹性动力学率型广义变分原理和广义子域混合杂交变分原理.     

电动力学电磁场边值问题的广义变分原理

给出了线性各项异性电磁场边值问题的广义虚功原理表达式,运用钱伟长教授提出的方法建立了该问题的广义变分原理,可直接反映该问题的全部特征,即4个Maxwell方程、2个场强-位势方程、2个本构方程和8个边界条件．继而导出了一族有先决条件的广义变分原理．作为例证,导出了两个退化形式的广义变分原理,和已知的广义变分原理等价．此外还导出了两个修正的广义变分原理,可为该问题提供杂交有限元模型．建立的各广义变分原理可为电磁场边值问题的有限元应用提供更为完善的理论基础．     

建立广义变分原理的一种方法

本文建议了一种根据问题的力学意义来建立广义变分原理的方法,本方法对于那些尚未建立起与之相应的变分原理的问题建立其相应的变分原理是有用的.文中不从最小势能原理的推广出发而从力学意义出发导出了弹性力学中的Hu-Washizu广义变分原理和胡海昌广义余能原理,给出了这两个广义变分原理的正确证明.本文并证明了,如果根据Hu-Washizu广义变分原理及胡海昌广义余能原理中含有σ_ij,e_ij和u_i三类变量,就认为这三类变量相互独立,就会导致错误.文中并阐明了这两个广义变分原理正确运用的条件.     

任意旋成面叶栅杂交型气动命题的变分原理与广义变分原理

本文建立了任意旋成面叶栅一种杂交型命题——在叶型周线的某段上给定叶型形状,而在其余段上则给定流速分布——的两族气动变分原理与广义变分原理,从而使正命题与反命题的处理完全统一起来,并加以推广.文中充分发挥了“自然边界条件”和“人工分界面”的有力作用,以简化各种复杂边界条件的处理,并提出了一个新的短函数.本文为在叶轮机叶栅的气动问题中引进和推广有限元法、变分-差分解法以及变分直接解法,提供一个更广泛、更完密的理论基础.     

对合变换和薄板弯曲问题的多变量变分原理

本文利用拉氏乘子法把薄板弯曲问题的最小位能原理和最小余能原理的变分约束条件解除.从而导出了常见的广义变分原理.为了降低泛函中变量导数的阶次.我们用对合变换引进新的正则变量.于是,我们可以进一步利用拉氏乘子法,把这些对合变换当作变分约束而予以消除,从而导出了各种多变量的薄板弯曲广义变分原理.事实证明,使用上述拉氏乘子法,并不能消除一切变分约束;为此,我们进一步引用高阶拉氏乘子法消除这些剩下来的约束条件,从而导得了薄板弯曲问题的更一般的广义变分原理.     

一般力学中三类变量的广义变分原理

应用对合变换,将两类变量的广义变分原理的驻值条件变换为三类变量的基本方程.按照广义力和广义位移之间的对应关系,将各基本方程乘上相应的虚量,代数相加,然后积分,进而建立了完整系统的三类变量的广义变分原理.应用这种凑合法,建立了非完整系统的三类变量的广义变分原理.作为例子,将一般力学中的三类变量的广义变分原理和两类变量的广义变分原理推广应用于弹性动力学中.最后,讨论了有关的问题.     

应用Lagrange乘子法推导一般力学中的广义变分原理 *

应用对合变换建立了两类变量的经典变分原理———Hamilton原理 .灵活应用Lagrange乘子法 ,建立了完整系统和非完整系统的两类变量的广义变分原理和带有附加条件的广义变分原理 .推导了各类变分原理的驻值条件.     

粘性流体力学的变分原理和广义变分原理

本文建立了不可压缩和可压缩粘性流体力学问题的变分原理,即最大功率消耗原理和它们的广义变分原理.     

基于广义变分原理的矩形薄板单元

本文应用广义变分原理,构造了适合正交各向异性薄板静动力分析的矩形单元MR—12.计算结果表明,基于广义变分原理的非协调元具有很好的收敛性和计算精度.证明了广义变分原理在建立非协调单元中的有效性和优越性.MR—12单元的计算格式和普通矩形板元无原则性的差别,极易推广使用.     

饱和多孔介质耦合系统的变分原理

本文采用变积方法,建立了等温准静态下饱和多孔介质的六类变量的广义变分原理.在此基础上,通过引入约束条件得到各级变分原理,其中包括五类变量,四类变量,三类变量和二类变量的变分原理.除得到文献中已有的变分原理外,本文给出了许多新的变分原理,为建立饱和多孔介质的有限元模型提供了基础.     

非线性弹性体的弹性动力学变分原理

本文根据文献[1],对非线性应力应变关系的弹性体,导出了弹性动力学问题的变分原理和广义变分原理,提出了混合位移协调元和混合应力协调元的瞬时广义变分原理.     

Variational principles for Ginzburg–Landau equation by He’s semi-inverse method

Via the semi-inverse method of establishing variational principles proposed by He, a generalized variational principle is established for Ginzburg–Landau equation. The present theory provides a quite straightforward tool to the search for various variational principles for physical problems. This paper aims at providing a more complete theoretical basis for applications using finite element and other direct variational methods.     

对应不同类型变分原理的旋转薄壳轴对称单元

本文在一定范围内,统一考察基于不同变分原理建立的有限元模型中,泛函约束条件的不同对单元性态的影响.文中以旋转薄壳轴对称单元(简称TSR单元)为例,采用相同的曲边单元几何描述,推导了七种TSR杂交单元和二种TSR位移协调元,它们分别对应于三类杂交变分原理及最小势能原理.通过单刚列式分析和波纹壳等数值算例比较,分析了不同模型的性态异同和应用上的适应性与局限性;讨论了两类模型间的相互关系;指出了TSR杂交位移元的—个发散条件,并推荐了二种性态较理想的TSR单元.     

弹性厚板的分区广义变分原理

本文提出弹性厚板分区广义变分原理,其要点如下:1.各分区可任意定为势能区或余能区.分区势能、分区余能、分区混合变分原理是它的三种特殊形式.2.每个分区中独立变分变量的个数可任意规定.每个分区可定为单类变量区、二类变量区或三类变量区.3.每个交界线上的位移和力的连接条件可以放宽.这个原理为非协调元的厚板有限元法提供理论基础.各种厚板有限元模型可看作这个原理的特殊应用.特别是弹性厚板分区混合变分原理的提出为分区混合有限元法应用于厚板问题打下了基础.     

Hybrid stress finite element formulation based on additional internal displacements – application of microscopic geometric perturbation and extension to linear dynamics

Based on the variational principle for hybrid stress finite element method, the assumed stress distribution can be determined through a variational process which includes a microscopic geometric perturbation. An interpretation of such geometric perturbation is discussed. For the creation of, what is called, hyper-bioelement and for the purpose of maintaining invariance, tensor notations of the physical quantities are represented by the use of covariant and contravariant basis vectors of the natural coordinate system. This process is illustrated by a simple 4-node plane element. Furthermore, based on the legitimate variational principle for linear dynamics and the presently proposed method to choose the assumed stress distribution, the finite element formulation different from the ordinary formula is advocated.     

粘性流体动力学的混合协调元和混合杂交非协调元变分法

本文提出并论证了粘性正压流体流动的混合协调有限元变分原理,在论证中发现应力协调条件会自然满足。同时提出论证了有关的混合杂交非协调有限元广义变分原理,这能够简化粘性流动的非协调元计算。     

改进的非协调广义混合单元及性能分析

非协调广义混合单元最突出的特点是避免了传统混合单元中系数矩阵主对角线上存在零元素的问题，因此位移和应力结果的收敛是稳定的.以最小势能原理和H R变分原理为基础，联合增强假设应变理论建立了新的8结点非协调广义混合单元.一方面，该单元保持了已有非协调广义混合单元的全部优点；另一方面，该单元简化了积分计算.数值实例表明，改进的非协调广义混合单元的数值结果精度高，计算速度快并且对单元的几何扭曲敏感度低.     

Convergence theorems based on hybrid methods for generalized equilibrium problems and fixed point problems

The purpose of this work is to introduce a hybrid projection method for finding a common element of the set of a generalized equilibrium problem, the set of solutions to a variational inequality and the set of fixed points of a strict pseudo-contraction in a real Hilbert space.     

Variational theory for Chandrasekharaiah thermopiezoelectricity

Via the semi-inverse method of establishing generalized variational principle for physical problems, a classical variational model (non Gurtin-type and not involving convolutions) for Chandrasekharaiah thermopiezoelectricity is established directly from the governing equations. The present theory aims at providing a more complete theoretical basis for the variational-based finite element applications and variational-based meshless method (element-free method).