瞬态接触动力学的三维问题

发展了三维瞬态接触动力学问题的分析解法,并且得到了广义Galin()定理.对于给定的相当普遍的接触应力,可以确定相应的接触位移,并且得到解析的形式;反过来,对于给定的相当普遍的接触位移,可以解析地确定其相应的接触应力.上述所指的普遍的给定物理量可以是X与y的任意阶多项式和时间t的任意瞬态函数.还针对不同接触区的几何特征和最典型的最常使用的7种固体介质进行了实例计算,所有计算结果均表明上述理论结果在数学上和物理上的精确性.     

焦炭塔瞬态温度场的分析

由于循环的温度变化产生的严重温度梯度是导致焦炭塔出现鼓胀和开裂的主要原因之一．与以往文献的有限元分析不同,从二维热传导理论出发,获得了焦炭塔的轴向和径向二维瞬态温度场的解析解．所考虑的焦炭塔塔体为有限长,并采用迭代法模拟进油阶段和进水阶段中由于液面不断上升引起的动态边界条件．数值结果分析表明,该文理论模型能正确描述焦炭塔瞬态温度场的基本特征．同时,探讨了几何尺寸和冷却水升速对轴向温度梯度的影响．     

焊接过程瞬态温度场与残余应力场

本文根据焊接热传导及热弹塑性的研究现状,对如下两个问题进行了探讨.首先,采用非线性问题线性化的方法对非线性非定常温度场问题的边界元法做了改进,并将其用于焊接热传导分析:其次,提出“等放线膨胀系数法”考虑相变对于应力场的影响,并将其用于焊接热弹塑性分析.实例的数值计算结果与实测数据的对比分析表明本文方法行之有效.     

斜拉桥拉索-阻尼器系统非线性瞬态响应分析

考虑索的抗弯刚度、垂度及几何非线性的影响,得出了索-阻尼器系统的空间非线性振动偏微分方程,用中心差分法将偏微分方程在空间内离散,导出了系统的非线性振动常微分方程组．结合Newmark法及虚拟力法提出了一种用于求解非线性振动瞬态响应的杂交分析算法．并以典型的斜拉桥拉索为研究对象,给出了数值算例,并与Runge-Kutta直接积分法进行了比较,说明了杂交算法的准确性及有效性．为大跨斜拉桥拉索的振动控制研究提供了一种简便、有效、快速的时程分析方法．     

瞬态波的高精度开路边条件*

文献[2～4]提出了一种用于瞬态波的自适应开路边条件(AOBC).克服了已有的开路边条件(OBC)应用范围狭窄的困难,可以适用于来波入射角在任意范围内变化的情况。本文则是以其中的一阶AOBC为基础,构造了一类新的高阶AOBC.并证明在所有同阶OBC中,只有这类AOBC才具有最高阶精度,而所有其之同阶的OBC的精度都要比它低。     

瞬态两相流的矢通量分裂解

本文用矢通量分裂法求解了瞬态两相流问题.首先导出了瞬态两相流控制方程的特征根,然后将矢通量分裂成二个子矢量,使每一个子矢量仅包含一种符号的特征值,再利用空间的一侧差分,得到差分方程并求解,最后将数值预测与实验结果进行了比较,其结果十分吻合.     

圆柱正交各向异性圆管瞬态温度应力分析

Kardomateas关于圆柱正交各向异性圆管瞬态温度应力的研究(Journal of Applied Mechanics,1989,1990)存在公式推导错误,虽经勘误,但没有给出正确的数值结果.该文采用Mathematica计算克服了Bessel函数计算过程中的大宗量问题,采用统一的计算公式给出了一般温度边界条件下圆管温度应力场的解析解,并给出了正确的数值结果.     

砂粒堆积床瞬态导热的理论分析

提出了简化的双相系统模型描述砂堆中的瞬态热传导过程,分析结果表明砂粒堆积床中的瞬态导热过程不能再用单相一维Fourier导热定律描述,同时也不存在C-V方程所描述的热波现象,分析与实验结果相符合.由于两相介质对瞬变温度(热源)响应速度不同,产生了相间的热交换,这种热交换对于每一相介质相当于源或汇,因此若用统一的当量导温系数描述多孔介质的瞬态导热,必然会出现偏离Fourier一维导热定律所描述的结果.     

有限元法求解瞬态温度场时的数值振荡研究

针对有限元求解瞬态温度场时解的振荡问题,通过对热传导矩阵和热容矩阵的分析,研究了数值仿真中解的振荡原因以及消除振荡的方法.研究结果表明,热传导矩阵违反了热力学第二定律,以及在迭代初期协调热容矩阵的单元内温度变化率的连续性假设与实际偏差很大是产生数值振荡的原因.规范单元形状和采用适当的集中热容矩阵,可以有效消除数值振荡.同时,以无限大平板传热过程为背景,通过不同计算方法的对比,验证分析了结论.     

液浮陀螺仪浮筒表面瞬态温度的确定

遵照关肇直先生生前的建议,本文作者之一在文献[1]中,将液浮陀螺仪浮简表面稳态温度估计问题,转化成一个函数空间中的优化问题,然后利用正则化方法,给出了这个问题的近似解法。     

半导体瞬态问题特征变网格有限元法和分析

1 引 言考虑平面区域Ω　R2上的二维问题,其数学模型为[1]-△ψ=α（p-e+N（x））,（x,t）∈Ω×J,J（0,T],（1.1）     

识别含热源瞬态热传导问题的热扩散系数

针对含有热源的瞬态热传导反问题,引入一个变换将含热源热传导问题转换为无热源热传导问题,采用改进布谷鸟算法反演热扩散系数.正问题由边界元法求解.将热扩散系数作为优化变量,以计算温度和测量温度之间的接近程度为目标函数,通过改进布谷鸟算法极小化目标函数来优化估计热扩散系数.比较共轭梯度法、布谷鸟算法和改进布谷鸟算法的反演结果.与共轭梯度法相比,改进布谷鸟算法对迭代初值不敏感;与布谷鸟算法相比,改进布谷鸟算法收敛速度更快.算例讨论了测点数量、鸟巢数量、测量误差对计算结果的影响.增加测点数量,反演结果精度降低;增加鸟巢数量,迭代次数减少;随着测量误差的增大,结果精度降低.数值算例验证了改进布谷鸟算法反演热扩散系数的准确性和有效性.     

半无限介质瞬态热传导的同伦分析法

应用同伦分析法(HAM)求解半无限介质瞬态热传导问题,该问题在不同的热场中有着广泛的应用.将得到的分析结果与精确解和积分法结果进行比较.比较表明,和其它近似方法相比,HAM能够提供更好的近似值.得到了铜、铁和铝在不同时间热流量的变化和温度的分布.     

带雪崩项的半导体方程的瞬态解

研究带雪崩项的半导体方程的混合初边值问题．采用逼近过程和先验估计,在一定条件下,证明了该问题整体弱解的存在性或局部弱解的存在性．     

边界节点法计算二维瞬态热传导问题

采用边界节点法(BKM)结合双重互易法(DRM)求解二维瞬态热传导问题.采用差分格式处理时间变量,可将原瞬态热传导方程转化为一系列非齐次修正的Helmholtz方程.随后,方程的解可分为特解和齐次解两部分计算,引入双重互易法在区域内部配点求解方程的特解,采用边界节点法仅需边界配点求解方程的齐次解.给出的数值算例显示该方法计算精度高,适用性好,具有很好的稳定性和收敛性,适合求解瞬态热传导问题.     

半导体瞬态问题的混合迎风有限体积格式

半导体器件的瞬时状态由包含3个拟线性偏微分方程所组成的方程组的初边值问题来描述.在三角剖分的基础上,对椭圆型的电子位势方程采用混合有限体积元法来逼近,对对流扩散型的电子浓度和空穴浓度方程采用迎风有限体积元方法来逼近,并进行了详细的理论分析,得到了最优阶的误差估计结果.最后,针对混合有限体积元法和迎风有限体积元法分别单独使用以及两种方法结合使用的情形给出了不同的数值算例.     

半导体瞬态问题的修正迎风有限体积格式

半导体器件的瞬时状态由包含三个拟线性偏微分方程所组成的方程组的初边值问题来描述.其中电子位势方程足椭圆型的,电子和空穴浓度方程是对流扩散型的.对电子位势方程采用一次元有限体积法米逼近,对电子浓度和空穴浓度方程采用修正的迎风有限体积方法来逼近,并进行详细的理论分析,关于位势得到O(h Δt)阶的H1模误差估计结果,关于浓度得到O(h2 Δt)阶的L2模误差估计结果.最后,给出数值例子.