单晶易滑移阶段位错结构形成的动力学分析

提出了偶极子的保守攀移机制，并建立了一个新的单滑移位错动力学模型，应用该模型揭示了单晶硬化Ⅰ阶段（易滑移阶段）一种平面列阵结构———地毯（ｃａｒｐｅｔｓ）结构的形成，与实验吻合．该模型的特点是计及了偶极子的滑移和攀移机制；正、负可动位错的滑移、攀移、交滑移引起的位错线的三维运动以及位错的增殖和反应．线性稳定性分析和非线性分叉分析表明：位错花样（ｐａｔ ｔｅｒｎ）的形成是初始统计均匀分布位错系统在外力驱使下远离平衡态后产生动力学失稳形成的一种稳定结构．研究还揭示了地毯结构形成导致宏观硬化减少，易滑移阶段出现的本质．     

用ABAQUS软件处理管土相互作用中的接触面问题

采用ABAQUS软件处理管土相互作用中的接触面问题，利用ABAQUS软件中的主控-从属接触算法，使管道和海床形成一个接触对；并且建立了管土系统有限单元模型．海床土体分别采用非线性弹性模型、多孔弹性模型、Ramberg-Osgood塑性模型对管土系统进行计算通过分析计算，得到了管道沉降量与管重间的关系，以及由于管道沉陷而形成的土体楔形，土体楔形的存在，增加了管道的稳定性．计算结果和有关试验结果相符合，说明采用该软件进行管土相互作用问题分析是可行的．     

颗粒材料中致密波结构研究

采用一维两相流模型与相应颗粒构形应力函数,研究了致密波的形成及其结构．用简化两相流模型系统地讨论致密波对有关因素的依赖关系．分析指出：小于基体材料音速的致密波仅能在非理想颗粒材料中存在,从波前到波后,所有状态物理量光滑过渡．大于基体材料音速的致密波,波头可能存在间断．应力函数与致密粘性确定后,致密波速度决定致密波结构、宽度、终态压实度．采用一维两相流模型模拟了活塞驱动颗粒床形成致密波这一动态过程．用线方法（MOL）对该方程组求数值解．计算表明,经过短暂的非稳态过程,颗粒床中形成一稳态致密波．分析了活塞速度与初始孔隙率对致密波结构的影响,并对简化两相流模型与两相流模型的计算结果进行了对比．     

桥梁结构静动力性能分析及其CAD微机系统

本文介绍了桥梁结构的力学计算方法，对桥梁结构ＣＡＤ系统的研制和设计方法进行了初步探讨，并列举应用实例说明了平面连续梁模型和空间有限元模型计算结果的区别，表明对桥梁结构进行全面的力学性能计算分析是十分必要的．     

活塞环组摩擦及润滑特性的综合分析

基于二维平均流量模型和微凸体接触模型，提出了一种分析内燃机活塞环组润滑的模型，同时还对油膜厚度进行了实测，理论值与实测值具有良好的一致性，并且运用这种模型求出了活塞环－缸套之间油膜厚度的三维分布，发现油膜厚度沿圆周方向存在不均匀性．在分析中还考虑了贫油的影响，而且首次探讨了活塞系统的二阶运动对活塞环组润滑特性的影响，给出了不同结构下活塞系统的摩擦力和摩擦功耗．     

摩擦过程中真实接触面积的灰色分析

灰色系统理论是近几年以随机过程为研究对象而形成和发展起来的，在农业和自动控制等方面的研究与应用发展较快．为了使这种理论应用于摩擦学研究领域，从光全反射测量和计算机数值计算两方面，考察了粗糙表面接触时真实接触面积的随机特性，指出摩擦过程中的真实接触面积是一种含有随机成分的变化量，研究目标应当侧重于真实接触面积的变化趋势和范围，而不是它的精确解．在此基础上，首次利用灰色系统理论，分别对静态和动态接触条件下真实接触面积的变化规律进行了灰色分析，建立了精度比较高的预测真实接触面积的灰色模型ＣＭ（１，１）．这种模型对动、静接触面积的计算值与实测值具有良好的一致性，可以用于动态跟踪描述摩擦过程中真实接触面积的变化规律     

一种新的脑动静脉畸形血液动力学模型

建立了一个新的非定常脑AVM血液动力学模型．模型克服了以往的定常AVM模型无法反映血流实际脉动，以及模型结构和血管性质描述上的缺陷，并依据临床实测数据提出了一种更为符合生理和病理实际的描述AVM供血动脉扩张现象的方法．模型模拟了AVM造成的脑血管压力、流量波形和脑血管输入阻抗的变化，并对脑AVM病人脑血管系统的输入阻抗进行了分析．为研究具有复杂结构的脑AVM血液动力摹的特征，提供了一个有效的工具。     

基于知识的结构分析系统

本文扼要分析了以有限元方法为基础的结构分析软件及其辅助系统－智能化前端系统和模型化系统；然后结合黑板结构和真值维护系统，建立了一个综合模型化，数值求解和对数值结构的解释评价于一体的，基于知识的新型结构分析系统的概念模型；最后，基于有限元软件环境－ＳＥＦＥＭ，针对一类简单的结构系统，用Ｃ＾＋＋语言实现了一个上述模型的简化系统－ＫＢＳＡＰ。     

基于知识的结构分析系统

本文扼要分析了以有限元方法为基础的结构分析软件及其辅助系统─—智能化前端系统和模型化系统；然后结合黑板结构和真值维护系统，建立了一个综合模型化、数值求解和对数值结果的解释评价于一体的、基于知识的新型结构分析系统的概念模型；最后，基于有限元软件环境──ＳＥＦＥＭ，针对一类简单的结构系统，用语言实现了一个上述模型的简化系统──ＫＢｓＡＰ。     

动态系统的模型简化方法

本文综述了大系统理论和计算结构动力学中关于动态系统模型简化的方法．分析了它们之间的联系．并对闭环控制系统的模型降维方法及其在动力结构主动控制中的应用提出了一些看法．      

基于高斯原理的非理想系统动力学建模

高斯原理给出了通过求函数极值、从可能运动中鉴别出真实运动的规则, 它可以使得多体系统动力学问题不需通过求解微分(代数)方程, 而是采用求解最小值的优化方法来解决, 从而提供了一种适用于优化算法的建模思路, 因此, 如何定义恰当的高斯拘束函数是动力学优化方法得以实现的前提. 对于理想系统而言, 约束对系统的作用可以通过约束方程来体现, 故高斯拘束可表达为系统质点加速度的函数, 系统的动力学问题因此可以描述为目标函数为高斯拘束函数、优化变量为质点加速度的约束最优化问题; 当系统中需要考虑干摩擦等非理想因素时, 部分相互作用不能被所定义的约束方程所涵盖而需要采用额外的物理规律来描述, 这种相互作用破坏了原有的针对理想系统的高斯拘束函数的极值特性. 基于变分类的高斯原理, 推导并证明了目标函数以理想约束力所表达的非理想系统的极值原理, 针对目前文献中用于非理想系统的高斯原理进行了讨论, 指出其实际为文中的极值原理在非理想约束力与理想约束力无明显关联时的一种特殊表达形式, 当非理想约束力与理想约束力有明显的函数关系(如库仑摩擦定律中滑动摩擦力与法向约束力间的线性关系)时, 该形式失效; 同时根据文中的极值原理, 得到了考虑库仑摩擦时非理想的多体系统动力学问题的优化模型. 例子中分析了优化模型及相应的线性互补性模型的关系, 分析发现在满足刚体滑动问题的唯一性条件下二者互为充分必要条件, 从而证明了文中优化模型的可靠性; 并采用优化计算方法进行了动力学模拟, 模拟结果显示了将高斯原理与优化算法相结合的可行性及有效性.      

CONSIDER SAINT-VENANT''''S PRINCIPLE BY MEANS OF CHAIN MODEL

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＬｏｖｅ[1],Ｓａｉｎｔ＿Ｖｅｎａｎｔ’ｓＰｒｉｎｃｉｐｌｅｃａｎｂｅｅｘｐｒｅｓｓｅｄａｓ:Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｓｅｌｆ-ｅｑｕｉｌｉｂｒａｔｅｄｓｙｓｔｅｍｏｆｆｏｒｃｅｓａｃｔｉｎｇｉｎａｓｐｈｅｒｅｗｉｌｌｒｅｓｔｒｉｃｔｉｎａｓｍａｌｌｄｏｍａｉｎｎｅａｒｔｈｅｓｐｈｅｒｅ .Ｔｈｉｓｐｒｉｎｃｉｐｌｅｉｓｔｈｅｂｒｉｄｇｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｉｔｙｔｈｅｏｒｙａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ,ｂｕｔｉｔｈａｓｎｏｔｂｅｅｎｐｒｏｖ…     

Nonlinear delay difference equations for housing dynamics assuming heterogeneous backward-looking expectations

China's first interest rate hike during the last decade, aiming to cool down the seemingly overheated real estate market, had aroused more caution on housing market. This paper aims to analyze the housing price dynamics after an unanticipated economic shock, which was believed to have similar properties with the back ward- looking expectation models. The analysis of the housing price dynamics is based on the cobweb model with a simple user cost affected demand and a stock-flow supply assumption. Several nth-order delay rational difference equations are set up to illustrate the properties of housing dynamics phenomena, such as the equilibrium or oscillations, overshoot or undershoot and convergent or divergent, for a kind of heterogeneous backward-looking expectation models. The results show that demand elasticity is less than supply elasticity is not a necessary condition for the occurrence of oscillation. The housing price dynamics will vary substantially with the heterogeneous backward-looking expectation assumption and some other endogenous factors.     

Dynamic principle for interaction between heart and arterial system

Various steady models for interaction between heart and arterial system have been given in literature. In our recent study, a dynamic principle, i.e. the principle of least cardiac work is proposed, and a dynamic model for interaction of heart and arterial system is established. Preliminary results of our experiments show that both the principle and the model are consistent with the physiological phenomena. It reveals that the present analysis may offer a new measure for the study of dynamic process of interaction between heart and arterial system.     

A system mean void fraction model for predicting various transient phenomena associated with two-phase evaporating and condensing flows

The system mean void fraction model's principle virtue is its simplicity. The model converts the two-phase evaporating or condensing flow system into a type of lumped parameter system, generally yielding simple, closed form solutions in terms of the important system parameters. The particular applications of the model which are demonstrated in this paper are for a class of transient flow problems where complete vaporization or condensation takes place, and where the system mean void fraction can be considered to be time-invariant. This assumption uncouples the problem from the transient form of the momentum principle, an analytical simplification of considerable magnitude. The specific transients under consideration are caused by changes in the inlet flowrate. For evaporating flows, these transients are the effective liquid dry-out point, and the outlet flowrate of superheated vapor. For condensing flows, they are the effective point of complete condensation, and the outlet flowrate of subcooled liquid.     

Nonlinear wave generation on a fluid in a moving parabolic tank

The cooperative motion of a fluid and a parabolic tank is modeled. Use is made of a discrete model based on the Hamilton–Ostrogradsky principle for an arbitrary body of revolution and a non-Cartesian parametrization of the domain occupied by the fluid. A set of coordinate functions satisfying kinematic boundary conditions and solvability conditions is set up. The discrete model is used to study the transients in the system. It is shown that the model adequately describes the nonlinear dynamic properties of the system     

考虑关节摩擦的空间机器人动力学建模与参数辨识

研究了考虑关节摩擦影响的空间机器人系统的动力学建模与参数辨识问题．采用单向递推组集方法和虚功率原理建立了含有关节摩擦的多体系统动力学方程,推导了关节摩擦对系统动力学方程的贡献,采用基于腕力传感器信号和最小二乘法的辨识方法进行了系统惯性参数的辨识．数值仿真结果验证了数学模型的正确性与辨识方法的有效性．     

DYNAMIC MODELING OF NONIDEAL SYSTEM BASED ON GAUSS'S PRINCIPLE$^{\bf 1)}$

高斯原理给出了通过求函数极值、从可能运动中鉴别出真实运动的规则, 它可以使得多体系统动力学问题不需通过求解微分(代数)方程, 而是采用求解最小值的优化方法来解决, 从而提供了一种适用于优化算法的建模思路, 因此, 如何定义恰当的高斯拘束函数是动力学优化方法得以实现的前提. 对于理想系统而言, 约束对系统的作用可以通过约束方程来体现, 故高斯拘束可表达为系统质点加速度的函数, 系统的动力学问题因此可以描述为目标函数为高斯拘束函数、优化变量为质点加速度的约束最优化问题; 当系统中需要考虑干摩擦等非理想因素时, 部分相互作用不能被所定义的约束方程所涵盖而需要采用额外的物理规律来描述, 这种相互作用破坏了原有的针对理想系统的高斯拘束函数的极值特性. 基于变分类的高斯原理, 推导并证明了目标函数以理想约束力所表达的非理想系统的极值原理, 针对目前文献中用于非理想系统的高斯原理进行了讨论, 指出其实际为文中的极值原理在非理想约束力与理想约束力无明显关联时的一种特殊表达形式, 当非理想约束力与理想约束力有明显的函数关系(如库仑摩擦定律中滑动摩擦力与法向约束力间的线性关系)时, 该形式失效; 同时根据文中的极值原理, 得到了考虑库仑摩擦时非理想的多体系统动力学问题的优化模型. 例子中分析了优化模型及相应的线性互补性模型的关系, 分析发现在满足刚体滑动问题的唯一性条件下二者互为充分必要条件, 从而证明了文中优化模型的可靠性; 并采用优化计算方法进行了动力学模拟, 模拟结果显示了将高斯原理与优化算法相结合的可行性及有效性.     

Heat transfer in turbocharger turbines under steady,pulsating and transient conditions

Heat transfer is significant in turbochargers and a number of mathematical models have been proposed to account for the heat transfer, however these have predominantly been validated under steady flow conditions. A variable geometry turbocharger from a 2.2 L Diesel engine was studied, both on gas stand and on-engine, under steady and transient conditions. The results showed that heat transfer accounts for at least 20% of total enthalpy change in the turbine and significantly more at lower mechanical powers. A convective heat transfer correlation was derived from experimental measurements to account for heat transfer between the gases and the turbine housing and proved consistent with those published from other researchers. This relationship was subsequently shown to be consistent between engine and gas stand operation: using this correlation in a 1D gas dynamics simulation reduced the turbine outlet temperature error from 33 °C to 3 °C. Using the model under transient conditions highlighted the effect of housing thermal inertia. The peak transient heat flow was strongly linked to the dynamics of the turbine inlet temperature: for all increases, the peak heat flow was higher than under thermally stable conditions due to colder housing. For all decreases in gas temperature, the peak heat flow was lower and for temperature drops of more than 100 °C the heat flow was reversed during the transient.     

考虑铰摩擦的柔性太阳阵展开动力学研究

研究了空间漂浮航天器太阳阵展开与锁定过程的刚柔耦合动力学问题. 基于Jourdain 速度变分原理和单项递推组集方法, 建立了太阳阵展开与锁定过程的刚柔耦合多体系统动力学模型,采用虚功率原理推导了铰摩擦对系统动力学方程的贡献. 在以上动力学模型中引入3-D 鬃毛摩擦模型来研究铰链的摩擦特性对太阳阵展开动力学的影响. 所建动力学模型的正确性通过与商业软件ADAMS 和NASTRAN 的联合仿真对比得到了验证,该模型能够有效地预测太阳阵的展开历程以及航天器姿态的动态行为.