孔为SH波绕射问题的渐近解法

本文把在静力问题中使用的边界扰动形式的映射函数推广到SH波绕射孔的动力问题中,提出了渐近求解这一问题的一般方法及相应的渐近公式,给出了“0”级及“1”级渐近解的具体解析算式及数值例。     

爆炸、冲击和非线性波

本文讨论了爆炸、撞击和非线性波领域内的三个问题:(1)非线性波现象。(2)正问题——爆炸和撞击机械效应的初边值问题。(3)反问题——由波的传播来研究材料的动力学特性。     

楔形杆中弹塑性波的一种渐近展开式

据我们所知,楔形杆中弹塑性波尚未有很好的分析方法。对弹性波有文献[1,2]等,其中文献[1]研究了圆锥壳轴向撞击的波动问题,发现楔形杆是其很好的近似,故后者的研究对圆锥壳具有重要意义。文中采用拉氏变换方法求得两种特殊情况下(波阵面和冲击端附近,的渐近解,而一般情形下的解未能得到。也有人用WKB方法讨论了类似问题,但仅限于波长很短的情形,局限性很大。另外,文献[5]用正则摄动法研究了楔形杆的自振问题。 本文针对楔形杆(和圆锥壳)的特点建议了一种渐近展开式,并求解了弹性波和弹塑性波问题,并与其他一些方法及其结果进行了比较。     

SHPB数据处理中的二波法与三波法

分析了传统的分离式霍普金森压杆测试数据处理方法(二波法)及其他被提出的改进方法的误差及优缺点,给出了传统二波处理方法在不同被测材料情况下所带来的误差。分析结果表明,基于绝对时间下的试件应力及应变计算的三波处理法具有最好的可信度且能最大程度地避免数据处理过程中的人为因素。传统二波法在不同测试情况下均不是优选的方法。对于三波测试无法进行的情况,也提出了一种简化三波处理方法。     

约化摄动法和非线性波远场分析

一、引言如所周知,摄动法(特别是奇异摄动法)在研究弱非线性波方面有着广泛的应用[1—5]。其中,近年来发展形成的约化摄动法已经成了分析各种非线性波远场的有力工具[6—8]。约化摄动法的实质是,对于一般的描述非线性波的复杂方程组,通过适当的坐标变形和摄动展开,在一阶近似下,把方程组约化成较为简单可解的单个非线性方程(例如Burgers方程、Korteweg-de Vries方程、非线性Schrodinger方程等),从而可以分析远离波的相互作用区的远场。      

一种简单介质模型和其中的球对称应力脉冲波的渐近传播性态

本文建议了一种简单的介质模型,用于计算球对称应力脉冲波的传播。证明了自相似波形和峰值以恒速传播是波传播渐近性态的表现。在渐近状态,运动方程和介质性质的线性部份,是波传播行为的主要控制因素。根据相似解,分析了压密和介质强度对应力波传播规律的影响。指出了在有剪力而剪力与静水压在运动中不耦合的条件下,衰减指数l=2。在一般情况下,衰减快慢随波形陡缓而变化。对一定的介质存在一个最大的衰减指数此时波前沿是间断跳跃。当应力波峰值的传播速度c_0超过加载体积波速C时,该最大衰减指数l_(max)就可大于2,否则就等于或小于2。     

流体运动稳定性和渐近方法

、在自然界中,人们经常可以看到不同流体运动状态间的转变.疾风吹拂平静的湖面,可以掀起轩然大波;上下层的温度逆差可以引起大气、海洋、地幔的对流;小溪中的涓涓细流,可以汇成湍急的江河,一泻千里.在实验室里,Reynolds 通过控制流速(1883年),观察了流体运动从层流到湍流的转变.有时,流体的某种运动状态,虽然也能满足支配流体运动规律的微分方程和边界条件,但这种运动状态是不能维持或存在的,外界的扰动将破坏这种平衡态而使它转变到一种新的运动状态.     

波浪和波载

波浪是海水的基本运动形态,是海岸设施、近海结构和海上船舰所遇到的基本海况。因此波浪研究具有重要的理论和实际意义。大体上说,波浪研究可以分为两个阶段。从19世纪中叶到本世纪50年代为第一阶段。在此期间主要运用流体动力学理论处理波浪,目的是用数学工具描述波浪的基本运动学特性。于是发展了各种确定性波浪理论(包括线性和非线性理论),求出基本方程      

基于遭遇波的艏前波法的航母姿态预报

航母在海洋航行时,为了使舰载机起飞和降落更安全,需要对航母姿态运动进行预报。艏前波法仅反映海浪本身的波动,没有考虑航母与海浪相互作用的情况。基于遭遇波的艏前波法,用航母遭遇海浪的观测序列替代海浪观测值作为ARMA模型的系统干扰,使得预报精度更准确。通过仿真分析,基于遭遇波的艏前波法结果与艏前波法结果对比,四级海况下,横摇运动预报4 s的误差不超过0.03°,预报8 s的误差不超过0.15°,纵摇运动预报4 s的误差不超过0.05°,预报8 s的误差不超过0.06°,结果表明了该方法的有效性。     

弹塑性波计算中的光滑粒子法

采用改进的光滑粒子法 ,对脉冲应力载荷下板中弹塑性一维应变波的传播进行了数值计算 ,比较了人工粘性法和通量修正法处理冲击波间断面的效果。结果表明 ,改进的光滑粒子法在应力波数值计算中有良好的精度。     

乘波构形和乘波飞行器研究综述

乘波构形的特点是高升阻比,下表面上的流动是均匀的,因此是推进系统/机身一体化设计的理想候选构形.乘波飞行器是源于乘波构形的高超音速飞行器,利用了乘波构形的高升阻比,并可为吸气发动机提供已知的均匀流场.本文比较全面地总结了乘波构形的生成方法和乘波飞行器的设计方法,介绍了乘波构形的优化方法及影响因素,给出了优化的乘波构形, 并介绍了乘波飞行器的研究进展,提出了今后的研究重点.      

波前法在无网格伽辽金法中的应用

有别于有限元法,无网格法采用基于点的近似,可彻底或部分地去除网格(只保留积分所需的背景网格),在保证计算精度同时降低计算难度.无网格伽辽金法(Element Free Galerkin Method,EFG)是一种基于移动最小二乘近似(Moving Least-Squares,MLS)的全局弱式无网格法,广泛应用于计算力学等领域,该方法的一个缺点是:计算过程中产生的系数矩阵含有的非零元数量比有限元法多,即使处理中等规模模型时,也要求计算机有很大的存储空间,并且计算时间长.波前法在有限元法中已有很成熟的应用,但至今没有应用于无网格方法.论文介绍了波前法在无网格伽辽金法中的应用方法,编写了相应的计算程序,并以弹性力学为例做了验算.     

非线性波和孤立子

引言如所周知,孤立子问题及其理论已引起人们很大的兴趣和关注,并在近十几年来取得了很大的进展。这可能有二方面的原因,其一是目前发现愈来愈多的具有重要物理意义的非线性波动方程具有孤立子解,例如,KdV方程(它首先从浅水波方程得到,又在等离子体的离子声波和磁流 ...     

孤立波和同宿轨道

本文分析了孤立波与同宿轨道的关系,同时分析了冲击波与异宿轨道的关系。分析指出:非线性演化方程(偏微分方程)的孤立波解相当于该方程对应动力系统(常微分方程)的同宿轨道,这是动力系统联结同一鞍点的轨道;而非线性演化方程的冲击波解相当于该方程对应动力系统的异宿轨道.这是动力系统联结不同鞍点,或联结鞍点和结点,或联结鞍点和焦点的轨道;本文还用行波传播的观点分析了物理现象的波粒二重性,指出用同宿或异宿轨道与行波的关系,特别是利用 KdV—Burgers 方程鞍一焦异宿轨道来研究湍流运动是大有希望的.     

残余应力分析方法比较:X射线衍射法与应力释放法

残余应力分析方法主要有衍射法、应力释放法和声、光、磁等方法。其中,X射线衍射法与应力释放中的钻孔技术与理论最为成熟,应用最广。在应力均匀且数值较小时,两者可以给出相互接近的结果。然而当样品微小且微观结构复杂时,两者给出的结果会有明显的差异。本文利用上述两种方法对同一纯铜样品表面的残余应力进行分析,对比分析结果并讨论了相关的影响因素。我们对X射线衍射法与环芯法的适用性进行了讨论:前者适用于晶体材料的无损检测,而后者更能反映当前应力水平。此外,对方法的选用需要考虑应力测试的目的。     

X射线衍射法测量碳化硅单晶的残余应力

为了准确评估晶体的质量、提高器件的使用性能,本文围绕单晶碳化硅材料残余应力方面开展了相关研究工作.首先通过对原有的多重线性回归分析方法加以改进,推导出适用于求解六方晶系单晶碳化硅试样所处应力状态的相关理论.其次,采用该方法对沿着[1010]取向生长的6H-SiC单晶片进行了残余应力检测,同时选用{214}晶面族作为测量衍射面.最后,探究了来源于不同晶面组数的数据进行计算时对残余应力测量结果的影响.结果显示:采用多重线性回归分析方法可以实现单晶6H-SiC的面内残余应力的测定;当给定无应力晶面间距d;的精确值时,该应力结果的误差高于选用5组以上(hkl)晶面数计算得到的残余应力结果的误差;如果d;未知,则随着参与应力计算的晶面组数的增加,平面残余应力的误差结果会逐渐降低并趋于平稳.这表明实验测定的残余应力结果具有较高的精度.另外,为了保证实验测得的应力结果的可靠性,应该选用六组及以上衍射面数通过多元回归分析方法来求解单晶碳化硅试样所处的残余应力状态.     

X射线衍射法测量碳化硅单晶的残余应力

为了准确评估晶体的质量、提高器件的使用性能,本文围绕单晶碳化硅材料残余应力方面开展了相关研究工作.首先通过对原有的多重线性回归分析方法加以改进,推导出适用于求解六方晶系单晶碳化硅试样所处应力状态的相关理论.其次,采用该方法对沿着[1010]取向生长的6H-SiC单晶片进行了残余应力检测,同时选用{214}晶面族作为测量衍射面.最后,探究了来源于不同晶面组数的数据进行计算时对残余应力测量结果的影响.结果显示:采用多重线性回归分析方法可以实现单晶6H-SiC的面内残余应力的测定;当给定无应力晶面间距d;的精确值时,该应力结果的误差高于选用5组以上(hkl)晶面数计算得到的残余应力结果的误差;如果d;未知,则随着参与应力计算的晶面组数的增加,平面残余应力的误差结果会逐渐降低并趋于平稳.这表明实验测定的残余应力结果具有较高的精度.另外,为了保证实验测得的应力结果的可靠性,应该选用六组及以上衍射面数通过多元回归分析方法来求解单晶碳化硅试样所处的残余应力状态.     

表面张力、黏性和驱动对非传播表面孤立波的影响

从理论上研究了表面张力、黏性和驱动对非传播表面孤立波的影响。指出表面张力使孤波高度增大、宽度减小．作出了孤波的等波响应曲线（ｅｑｕａｌ－ｗａｖｅ－ｒｅｓｐｏｎｓｅ－ｃｕｒｖｅｓ）并与实验结果进行了比较。