跨声射流问题的屈科米方程解法

本文所討論的二維跨声速射流的問題需要在速度圖內求屈科米方程的解。我們先利用了此方程在超声速区域的一般解,从而得出流函数和其偏微商在声速綫上的函数关系,把本题簡化为一个純亞声速的边界值問題。可是直接求解仍有困难。在克服这个困难时,我們根据亞声速区域内的边界条件,找出声速綫上的流函数和其偏微商的另一函数关系。从这兩个互不抵触的关系,便可以决定声速綫上之流函数值或其偏微商。     

超声速薄翼錐形流问题的一种解法

本文在已有的超声速薄翼錐形流問題解法的基础上,提出了一种比較普遍适用而計算又比較簡便的方法。本文的方法是以扰动速度势函数对座标的n阶偏导数为未知函数,将問題化为解析函数的边值問題求解。利用解析函数的性貭,討論了利用留数定理来比較簡便地計算超声速后緣的三角形机翼的升力、俯仰力垣和滾轉力矩的方法。簡要討論了本文方法对十字形三角机翼問題的应用。 本文方法可以計算边界条件中齐次函数是任意齐次函数的情形,而不象某些文献中主要仅限于研究齐次函数是n-1次多項式的情形。这点在实际問題中也是有意义的,例如:具有錐形扭轉的三角机翼的一阶錐形流問題,机翼上各种操纵面的偏轉和运动問題,超声速边緣的問題以及某些升力抵消流場的問題等。 本文方法适用于比較普遍的情形:錐形流可以是一阶的,也可以是高阶的;机翼形状可以是平面形的,也可以是十字形的;边界条件可以是已知翼剖面形状,也可以是已知压力分布,或者一部分已知翼剖面形状而另一部分已知压力分布。 附录中討論了和正文有关的解析函数边值問題及其某些簡单的推广。     

长圆柱形扁壳蠕变跳跃问题

本文討論了长圓柱形夹层扁壳在法向恒定均布压力作用下由于蠕变引起的跳跃問題。认为扁壳形状完全規則,在跳跃发生前的变形是对称的,并設壳体各部分处在同一溫度状况下。本文将确定跳跃临界状态的問題和計算到达此状态的临界时間的問題分别考虑。将前一問題归結成为寻求一个最小的本征值,因而在一些情况能精确地确定发生跳跃的临界状态。計算第二問題时,我們采用了蠕变的流动理論,同时略去了弯矩的高次項及弹性变形。文內对这种近似步骤还作了簡略的分析。     

关于支柱不均匀沉陷对扁壳的影响问题

本文討論了以双鉸拱支承的四边簡支扁壳在支柱发生不均匀沉陷时所产生的应力。我們首先給出了线性問题的精确解,然后又研究了不均匀沉陷較大的非线性問題。对于非縐性問題,我們把不均匀沉陷产生的应力分为两部分: (1)无載荷时不均匀沉陷产生的应力; (2)有載荷时不均匀沉陷产生的附加应力。 对于第一部分应力給出了理論上足够精确的公式;对于第二部分应力給出了估計量級的公式。 結果表明:选择适当的支承方式可使不均匀沉陷在壳体中产生的应力很小。本文結果亦适用于計算地面浇注的壳体在頂升时四角点高度不在同一平面內时所产生的应力。     

绕桥墩的亚表面波速运动

本文是用氣體動力學的方法,處理亞表面波速繞橋墩的流動問題。內容分兩部分,前一部分是用茹拉夫列夫已運用到水力學上面的赫里斯基阿諾維奇方法來建立繞橋墩流動的解,並與实验進行了比較;后一部分是把多姆勃羅夫斯基處理亞聲速氣流的方法應用到亞表面波速的水力學問题上,並建立了繞橋墩流動的更為準確的解。     

表面曲率对边界层的影响与边界层外缘附近的连结问题

利用一种严格的边界層外缘条件重新计算了不可压縮非粘性流体繞二維曲面的运动,求出曲度对表面剪力与速度剖面的影响。墨菲曾首次研究此題,其结果与本文的結果比較,在質与量上均有出入,因此說明如何准确連結边界層与势流对此类問題的重要性。 結果还表明凸面曲度使表面剪应力較平面的剪应力小,也使边界層內的速度比平面的小。反之,凹面曲度使表面剪应力較平面的大,也使边界層的速度比平面的大。又曲度对表面剪应力的影响小,对速度剖面影响大。     

关于弹性体固有频率的两个变分原理

对于几何形狀较复雜的彈性体,要嚴格地根据彈性体力学的全部方程來决定它的固有频率是有很大的困难的,因此在实际上常常采用了各式各样的近似解法,其中最有名的近似解法要算根据萊瑞原理的变分解法(称为萊瑞黎茲法)。在許多問題中,萊瑞黎兹法給出了滿意的結果。但是这个方法在实用上及理論上遺留下两个問題:第一、在許多問題中,我們往往能对应力分布的情況作适当的估計,可是这些估計在萊瑞黎兹法中不能加以充分利用;第二、在各种近似理論中,例如在梁、板、壳的近似理論中,虽然都各有自己的萊瑞原理,可是这些原理并不是彈性体力学中的萊瑞原理的直接的特殊形式。     

非均匀介质塑性理论在工程上的应用

1.引論 在我上次演讲中所討論的概念的应用,可以导致建立新問題的方程与得到它的解,其中有一些将要在这篇文章中扼要地叙述。不过我們将不討論用特征量的办法来求解,在这此情况下特征量所起的作用与均勻体中相类似,我們在这里将对以弹塑性体平衡方程的特解所作的一些研究加以考虑,并且討論它們在工程上的一些应用。 2.由集中力所作用的非均匀的弹塑性半无限大平板     

电磁流体管道流的进口段分析

最近有不少文章討論了导电流体在横向磁場作用下管內完全发展流动的規律,例如文献[1]。但是在确定这些結果的实用范围之前,必須估計出进口段的长度,即管道从进口处开始,直到中心流速和完全发展流动的中心流速相差1％处那一段的长度。文献[2]曾考虑过这一門題,并应用Rayleigh近似得出了一个适用于大Hartmann数情况的估計,文献[3]則考虑了小Hartmann数的流动。本文利用Langbaar假设来处理了同一問題,原則上对Hartmann数的大小没有限制;給出了一些数值結果,并和文献[2,3,7]的結果作了比較。     

关于“弹性圆柱薄壳的一般稳定性”问题

程世祜同志閱读了“弹性圆柱薄壳的一般稳定性”(刊登在本学报第5卷第1期)以后,曾就边界条件对失稳应力的临界值影响这一問題提出了与該文不同的意見,并写了“关于‘弹性圆柱薄壳的一般稳定性’問題”一文。 在程世祐同志的文章写就后,我們曾把它送給“弹性圆柱薄壳的一般稳定性”的原作者罗祖道、吳連元两位同志看过。“‘弹性圆柱薄壳的一般稳定性’的結束語”是这两位作者对程世祐同志提出的意見所作的解答,現在我們把这两篇有不同看法的短文一并在本期学报上发表。 組織学术討論是我們經常任务之一,希望广大的讀者能陆續对力学領域中的学术問題发表自己的意見,以使我国力学界的学术空气日益热烈。     

高超声速MHD球头激波脱体距离理论求解

高超声速飞行器强激波后高温气体形成具有导电性的等离子体流场, 电离气体为磁场应用提供了直接工作环境, 磁流体流动控制技术利用外加磁场影响激波后的离子或电子运动规律, 这可以有效改善高超声速飞行器气动特性. 激波脱体距离作为高超声速磁流体流动控制较为直观的气动现象, 受到研究者重点关注; 磁场添加后激波脱体距离发生变化, 其变化幅度直接反映磁控效果, 然而基于高超声速磁流体流动控制的相关理论模型较少, 需要进一步发展. 本文基于低磁雷诺数假设和偶极子磁场分布的条件, 通过对连续方程沿径向积分以及对动量方程采用分离变量的方法, 推导了高超声速磁流体流动控制下的球头激波脱体距离解析表达式. 理论分析结果表明, 激波脱体距离随着磁相互作用系数的增加而变大; 随着来流速度的增加, 磁相互作用系数变为影响激波脱体距离大小的主要因素. 本文理论模型可以达到快速评估磁控效果的目的, 对高超声速磁流体流动控制实验方案设计和结果分析具有一定的指导意义.      

高超声速流场激光测速技术研究进展

高超声速气流条件下飞行器内/外部流动中存在强湍流及脉动、边界层转捩、激波-边界层干扰和高温真实气体效应等耦合效应,表征该非定常流动现象对飞行器气动力、气动热以及目标光电特性等产生的影响是高超声速流动研究中的前沿课题.速度作为表征流动过程最重要的参数之一,准确的速度测量对于深入理解上述复杂流动-传输机理以及高超声速飞行器设计具有重要指导意义.文章针对高超声速流场速度测量中几种常用的非接触式激光测试技术进行了综述,主要包括基于空间法的粒子图像测速,基于激光吸收光谱、激光诱导荧光和瑞利散射的多普勒测速,基于飞行时间法的分子标记测速,以及基于流场折射率的聚焦激光差分干涉测速技术.首先简要介绍每种激光测速技术的基本原理,然后进一步介绍该技术在高超声速自由流、层/湍流边界层、激波/边界层干扰、尾流或其他复杂流动区域的速度及其脉动度测量等方面的典型应用,分析各种技术环境适用性及面临的局限性和挑战.最后对基于激光技术的高超声速流场速度测量进行了总结及发展趋势展望.     

曲线叶栅的绕流问题

关于一般叶栅的繞流問題,現有的許多解法,如格利克(Garrick,J.E.)、馬特波尔(Murterperl,W.)和波略霍夫()等法,都以直綫叶柵的繞流問題为基礎。这些方法有个共同缺点,就是当叶片弯度較大时,計算甚繁而不准确。針对这个缺点,本文給出一系列曲綫叶棚的准确解,所用的保角变換和一般直线叶柵的保角变换一样簡單,可用來代替上述各法中的直綫叶栅部分,使它們适合于弯度較大的叶片;因为变換簡單,同时又有四个参数,故可用來調整叶棚的稠度、柵角以及叶片的進出口角度。本方法可用來計算叶柵中叶片的相互位置和形狀,尤其是弯度对于叶栅性能的影响,同时这些准确解可用來鑑定渦旋分佈法所給曲线叶棚近似解的准确度。我們应当指出:本方法所給的曲緣叶柵当稠度較大时,棚角有一定限度     

不均匀各向异性弹性柱体的扭转问题

在弹性力学的研究中,柱体的扭轉問題不論在理諭上或应用上都是非常重要的。自St-Venant以来百余年間,对各向同性柱体的討論已相当詳尽。近年在均匀各向异性柱体方面又有等人系統的研究。因而对于柱体的扭轉理論在解决一般实际問題上似已足够完备,不必再继续推广。但事实上,在今天的工程結构中,为增加刚度而制成的复合柱体或因内外温度差异而引起的弹性不均勻的柱体等都是常要遇到的,因而对于此类柱体扭转問題的探討同样有必要加以重視。特别是对于后一类的柱体,     

马克思主义再生产理论的数学分析(三) 在实现扩大再生产时第一部类和第二部类所必需满足的上升比例关系,以及它们的经济意义的分析

在這篇文章中,主要是討論兩年之間和多年之間兩大部類生產上升比值的相互關係問題。我們給出了一個决定兩大部類生產增漲速度的公式。根據這些数量關係的分析,我們還論證了國家計划機關得以实現计划領導的理論根據,指出資本主義制度下必然要爆發經濟危機的原因,指出軍事生產為什麼不能最終地擺脫危機。根據上述理論,還論證了為什么社會主義可以有比資本主義更快的生產增漲速度,討論了建設社會主義時在生產資料和消費資料增漲速度方面一般所應保持的此較合理的比例关係。此外我們還對於輕工業在國民經濟中的發展問題進行了若干分析。 在上兩篇文章中曾討論了不斷實現擴大再生產和生產的高速增漲的條件。現在我們要更具體地分析一下,在實現擴大再生產時,第一部類生產和第二部類生產上升比值之間應該保持什么样的比例關係,以及在不同社会制度下,第一部類和第二部類生產的上升最大比值是什么。深入地探討這些問題將有助於對經濟危機理論的理解和國民經濟計劃的編制。 本文將分成五節來敘述。第一節將討論先後兩年之間第一部類和第二部類生產增漲比值之間所應遵循的比例关係。第二節和第三節將分別討論資本主義和社會主義制度下生產增漲的最大比值問題,以及連续幾年的土升比值間的相互關係。第四節是根據实際     

高超声速喷管设计理论与方法

在高超声速飞行技术领域,特别是涉及到高焓气体流动的研究,高超声速风洞试验仍然是目前最可靠的研究手段.风洞流场的品质是高超声速风洞研发最重要的一项性能指标,其取决于喷管设计采用的理论与方法,也是风洞设计最关注的一项核心技术.针对二维轴对称型面喷管设计,本文首先综述了传统高超声速喷管设计的主要理论和常用方法,它们在高超声速...     

厚壁繞带式压力容器的强度問題

本文的目的在于提出一个在某些現实的制造条件下,設計繞带式压力容器的一个簡单的計算方法。由于进行了实驗研究,就可以利用彙集于图表中的冗繁的計算結果,对繞带式容器簡便地进行設計計算。 問題的起源 工业的进展常常是与对压力容器需要的增长相連系的。某些工业部門,特别是化学工业,往往需要能承受数百或数千大气压甚至更高压力的容器。     

面向控制研究的高超声速飞行器气动力与动力一体的建模新方法

高超声速飞行器采用乘波构形后,将对其模型研究带来新挑战,主要体现在建模过程中应充分考虑气动、推进与控制作用相互耦合,因此为了保证建模的准确性,有必要引入新方法来研究高超声速飞行器的模型.本文基于高超声速空气动力学理论,提出了一种高超声速飞行器纵向模型研究的新方法,该方法采用斜激波理论、普朗特-迈耶关系式及瑞利流原理来估...     

高超声速尾迹流场稳定性数值研究

通过数值模拟, 对高超声速尾迹流场进行了研究, 对其尾迹流动的失稳过程进行了分析.选取计算模型为圆球,Ma= 6.0, Re = 1.71\times 10^6(Re以球头半径为参考长度). 通过数值模拟,首先得到的流动是稳定解,在底部发展出一个主分离区和一个二次分离区,流动是轴对称状态. 不添加任何扰动继续进行计算,发现底部流场缓慢发展出微弱的非定常流动. 随后,该现象继续发展,出现明显的结构失稳,得到了无量纲周期为12.0的周期解. 给出了高超声速圆球绕流尾迹结构的周期性演化过程,对其涡系结构的演化及奇点特征进行了分析. 研究表明该数值模拟方法可用于底部流动稳定性问题的研究,同时证实了高超声速底部流动也存在流动不稳定性.      

高超声速激波湍流边界层干扰直接数值模拟研究

高超声速激波与湍流边界层干扰会导致飞行器表面出现局部热流峰值,严重影响飞行器气动性能和飞行安全. 针对高马赫数激波干扰问题,以往数值研究多采用雷诺平均方法,而在直接数值模拟方面的相关工作较为少见. 开展高超声速激波与湍流边界层干扰的直接数值模拟研究,有助于进一步提升对其复杂流动机理认识和理解,同时也将为现有湍流模型和亚格子应力模型的改进提供理论依据. 采用直接数值模拟方法对来流马赫数6.0,34°压缩拐角内激波与湍流边界层的干扰问题进行了研究. 基于雷诺应力各向异性张量,分析了高超声速湍流边界层在压缩拐角内的演化特性. 通过对湍动能输运方程的逐项分析,系统地研究了可压缩效应对湍动能及其输运的影响机制. 采用动态模态分解方法,探讨了干扰流场的非定常运动历程. 研究结果表明,随着湍流边界层往下游发展,近壁湍流的雷诺应力状态由两组元轴对称状态逐渐演化为两组元状态,外层区域则由轴对称膨胀趋近于各向同性. 干扰流场内存在强内在压缩性效应(声效应),其对湍动能输运的影响主要体现在压力--膨胀项,而对膨胀--耗散项影响较小. 高超声速下压缩拐角内的非定常运动仍存在以分离泡膨胀/收缩为特征的低频振荡特性,其物理机制与分离泡剪切层密切相关.