精细辛算法的高效格式和简化计算

对精细辛几何算法设计了高效的迭代过程，减少了精细积分的计算量，同时提出了精细辛算法的简化形式，避免了复杂的矩阵求逆运算，并给出了相应的误差估计，最后编制了程序进行验证，证明了所采取的方法能够使计算快捷，精度高，稳定性好．     

薄壁杆系结构的梁元分析模型

本文导出了用于薄壁杆系结构弹性分析的薄壁梁元分析模型，在空间梁元分析模型^[3]的基础上，采用了一种改进的位移模式，考察了薄壁杆件可能发生的拉压，剪切，弯曲，扭转和翘曲等各变形形式以及它们的耦合效应，得出了相应的单元形函数，同时从工程应变的定义出发，采用Taylor级数展开的方法，建立了单元的五阶近似正交变表达式，并建立了相应的薄壁单元刚度方程，从而得出了局部坐标系下单元刚度矩阵的显式，根据本文所导出的薄壁梁元分析模型，编制了相应的结构计算程序，通过算例验证了本文所推导的单元刚度矩阵，同时通过与传统空间梁元计算模型计算结果的比较，阐述了截面翘曲对薄壁杆系结构的影响。     

激光多光束闸墩位移测量研究

根据实际大型工建筑测试的需要，研究激光多光束的全变位测试方法，提出了相应的计算公式，研究了制造了实用的测试装置，并对大型闸墩进行了实地测量，分析了闸体的损伤程度，作了安全评估。     

三轴陀螺稳定平台控制系统设计与实现

针对高精度光电导引系统快速隔离扰动、稳定视轴的要求，设计了以速率陀螺为核心构成的三轴陀螺稳定平台。结合某型号电视导引头设计过程，详细介绍了该三轴陀螺稳定平台的结构组成、主要元器件选型，以及软硬件实现。分析了陀螺稳定平台的隔离扰动原理，设计了多闭环复合控制结构，给出了系统各组成部分的模型，合理简化后建立了系统数学模型，并按照频域分析法设计了控制算法。对于陀螺信号噪声问题，设计了小波阈值滤波方法，有效地消除了反馈信号的噪声，提高了系统控制精度。整机测试表明，该陀螺稳定平台满足了导引头系统设计指标要求，具有较高的跟踪精度；能够在实验室条件下，进行多种电视跟踪模拟实验，为实际设备的研制提供了真实有效的数据。     

应力约束下薄板结构的拓扑优化

研究了应力约束下薄板结构的拓扑优化问题，分析了极限应力的影响，建立了拓扑优化的数学模型，讨论了若干优化过程中的技术问题，最后，进行了实例计算。     

关于中间激波的回顾与展望

中间激波是传统理论认为在物理上不可能实现的一类激波，但是，近年来在数值模拟中发现了它的结构，因此，在国际上引发了中间激波研究的高潮．本文首先系统地回顾了中间微波的研究历史和发展，给出了传统的激波演化性理论，并通过引用演化性理论，否定了中间激波的稳定存在．然后，介绍了近年来在中间激波方面的工作及进展情况，最后阐述了我们的一些看法．     

大型电力变压器线圈轴向非线性振动研究

本文对具有非线性特性的变压器线圈在稳态及短路电动力下的轴向动态响应进行了单自由度和多自由度的理论和数值研究，对提出的安匝平衡时的单自由度力学模型，分别利用多惊讶法和打靶法进行了稳态响应的解析和数值分析，并对打靶法中差商阵的求法进行了改进，减少了计算工作量，对于典型的单柱式变压器线罪状系统建立了非线性多自由度模型，进行了短路响应数值分析，得出了响应特征及其和变压器各参数之关系，同时，进行了模型变压器短路试验，进行了轴向动态响应力等一系列测量，分析结果与试验结果相符。     

液体边界层对平板结构振动阻尼效应分析

本文分析了液体边界层对平板振动的阻尼效应，基于液体的Stokes边界层理论，建立了考虑液体边界层阻尼效应的平板振动单自由度系统运动方程，利用Laplace变换方法求解了运动方程，得到了平板结构的位移响应解答，制作了一个单自由度质量-弹簧系统来测量水体粘滞阻尼效应，并将理论与试验结果进行了对比分析，表明Stokes边界层理论能较好模拟水体的粘滞阻尼特性，边界层阻尼明显减小了结构的动力响应，本文最后讨论了所提的分析方法的适用范围．     

钢-混凝土组合梁受扭性能全过程分析

在合理假定的基础上，根据混凝土、钢梁和钢筋的本构关系，利用平衡及变形协调条件，推导出了适用于组合梁受扭全过程分析的一系列方程式，并提出了组合梁受扭分析的简化算法。然后，用VC 6．0编制了分析程序，制作了输入和输出的可视化界面。最后，对实验和理论分析结果进行了对比，结果表明方法合理，精度满足要求。     

一种高灵敏度形状检测新技术

应用光的干涉和衍射理论，系统地阐述了一种高灵敏度形状检测技术的基本原理，并提出了一个新的测试方法，可以消除坐标影响项，从而得到纯等高线条纹图。文中应用该技术，实际测量了带有几种压痕的平板表面的深度分布，分析了测量灵敏度和精度，给出了部分实验结果。     

火场条件下相邻汽油罐油蒸汽泄漏及爆炸规律

油库发生火灾时,临近的油罐内汽油受热形成油蒸汽从呼吸阀泄出,泄漏的油蒸汽与空气混合易点燃,易引起燃烧爆炸事故。本文中以容积为5 000 m^3(22 m×13 m)的汽油罐泄漏油蒸汽为研究对象,以数值模拟为研究方法,研究了汽油蒸汽泄漏及爆炸规律。研究发现:在距地面高1 m的平面上,当无风且呼吸阀泄漏油蒸汽速率为0.25 m/s时,距该罐中心50 m以外就可视作安全区域;当呼吸阀泄漏的油蒸汽速率为0.25 m/s时,风速达到5.0 m/s及以上,不易积聚成爆炸油蒸汽;当无风时,呼吸阀泄漏油蒸汽的速率增大1个量级,油蒸汽积聚达到爆炸下限1/2所需时间缩短2个量级;当风速为3.0 m/s、呼吸阀泄漏油蒸汽速率为0.25 m/s、泄漏时间为200 s、着火点距罐壁1 m时,距点火源距离增大1个量级,超压峰值下降1~2个量级。     

“Inviscid Finger” Instability in Regular Models of a Porous Medium

Displacement of a fluid from a porous medium is considered. The flow is assumed to be fast enough, i.e., the Reynolds number based on the characteristic pore size is large. If he driving fluid is less dense (for example, a gas), the interface is unstable. This instability is similar to the well–known viscous finger instability but the governing parameter is density instead of viscosity. The instability is demonstrated experimentally using two–dimensional models. In square lattices of perpendicular channels, noticeable branching of fingers is not observed, which is attributed to the anisotropy of such an artificial porous medium. A more ordinary pattern with finger branching is obtained in a two–dimensional layer of spheres, which appears to be more isotropic. A simple model describing flow in a square lattice is proposed. The initial stage of growth is considered, and the instability increment is estimated. A qualitative analysis of the nonlinear stage is performed.     

Chebyshev polynomial curve-fitting technique for strain-gage applications

A curve-fitting technique is presented which is especially suited to strain-gage measurements. The location of the strain gages is inherently specified by the method, and the number of gages to be used is also prescribed. The method of Chebyshev polynomial curve fitting assures a best fit in the least-squares sense. The procedure of using the method of strain-gage measurement and subsequent curve fitting is explained. The method is suitable for hand calculation but is more easily done on a digital computer. An example problem is given to illustrate the procedure, and a discussion of errors and error techniques is included.     

Orientational effect of the extensional flow field on solutions of rigid rodlike macromolecules-disappearance of the isotropic to nematic phase transition

The effect of steady state uniaxial extensional flow on a solution of rigid rodlike macromolecules is theoretically studied. The mean field theory of Maier and Saupe is extended to cover situations in which the macromolocular solution is subjected to an extensional flow field. It is found that for a given solution a critical flow gradient exists beyond which the first order nematic-isotropic phase transition, which is typical of such solutions in the absence of flow, disappears. A similar result is obtained when the theory of Onsager is applied to the problem. Order parameter as a function of flow gradient is calculated and it is shown that the contribution of flow to the ordering of macromolecules is most significant when the stationary solution is isotropic but close to the transition point.     

Stagnation-point flow of a viscoelastic fluid towards a stretching surface

An analysis is made of the steady two-dimensional stagnation-point flow of an incompressible viscoelastic fluid over a flat deformable surface when the surface is stretched in its own plane with a velocity proportional to the distance from the stagnation-point. It is shown that for a viscoelastic fluid of short memory (obeying Walters’ B′ model), a boundary layer is formed when the stretching velocity of the surface is less than the inviscid free-stream velocity and velocity at a point increases with increase in the elasticity of the fluid. On the other hand, an inverted boundary layer is formed when the surface stretching velocity exceeds the velocity of the free stream and the velocity decreases with increase in the elasticity of the fluid. A novel result of the analysis is that the flow near the stretching surface is that corresponding to an inviscid stagnation-point flow when the surface stretching velocity is equal to the velocity of the free stream. Temperature distribution in the boundary layer is found when the surface is held at constant temperature and surface heat flux is determined. It is found that temperature at a point decreases with increase in the elasticity of the fluid.     

A VIEWPOINT OF THE TENSORAL PROPERTY OF COORDINATE TRANSFORMATION COEFFICIENT AND ANALYSISON THE CONCEPT OF HYBRID TENSOR1)

本文致力于澄清一个十分基本的问题：坐标变换系数是否为张量?传统观念认为,坐标变换系数不是张量。为了揭示坐标变换系数的本质,本文采用“从一般到特殊”的研究策略,重塑了张量的内涵和外延,引入了杂交张量概念,进而颠覆了坐标变换系数不是张量的传统观念,确切地讲,它就是度量张量的杂交分量。这一结果扩张了张量概念的集合,提升了张量分析学内在的统一性、对称性和不变性,减少了连续介质力学的运算量。     

基于CFD-DEM的高炉风口回旋区形状和传热特性数值模拟研究

采用计算流体力学-离散单元法(CFD-DEM)耦合方法,对高炉风口回旋区进行了数值模拟研究。首先通过与实验结果对比,验证了CFD-DEM模型的正确性;然后考察了不同气速对风口回旋区形状和传热特性及颗粒接触的影响。数值模拟结果表明:风口回旋区的大小和形状均受气速影响较大,在较大进气速度下,颗粒受到的曳力大于颗粒间的摩擦阻力并破坏颗粒间的桥力,形成较大尺寸的回旋区;且颗粒之间接触力较小,形成较大的空隙结构,更有利于热气体向周围扩散以强化传热。目前考察的三种气速结果表明:当气速为11m/s时,热量向下方传递速度最快;当气速为13m/s时,热量向上方传递速度最快;而当气速为15m/s时,热量向右方传递速度最快;此外,气速越大流态化越明显,颗粒间接触越少,接触力也越小。     

两斜交圆柱壳应力分析的边界元法

本文研究了两斜交圆柱壳的边界元法。提出了用板的基本解叠加级数形式的修正项构成圆柱壳的基本解,提高了计算精度,缩短了计算时间。对区域积分进行特殊处理,从而避免了内部网格的划分,大大减少了数据准备工作量和占机内存。并编制了FORTRAN计算程序,进行了数值计算。     

小波分析用于陀螺仪漂移测试信号分析的研究

为建立陀螺仪漂移特性模型，需对其进行测试。由测试得到的数据是含有噪声的，且一般是非平稳的，用小波分析测试数据是一种很有效的方法。在简述小波分析中的多分辨分析理论的基础上，用其对某型陀螺仪的实测数据进行了分析－预处理，其结果证实了所研究方法的有效性。     

椭圆颗粒在剪切流中旋转特性的数值研究

研究颗粒在流体剪切作用下的运动特性是理解和预测颗粒悬浮流流动行为的关键.当流体的惯性不能忽略时,颗粒的运动往往变得非常复杂.本文采用格子Boltzmann方法对中等雷诺数下椭圆颗粒在剪切流中的旋转运动进行了模拟.首先,研究了雷诺数(0Re 170)的影响,结果表明当雷诺数低于临界值时,颗粒以周期性的方式旋转,角速度最小时对应的长轴方向随着雷诺数的增大而逐渐远离水平方向,而且这一倾角与雷诺数呈分段线性关系;当雷诺数大于临界值时,椭圆形颗粒最终保持静止状态,且静止时的转角与雷诺数呈幂函数关系,雷诺数越大,转角越小,椭圆的长轴越远离水平位置.其次,研究了椭圆颗粒的长短轴之比α(1α10)的影响,结果表明颗粒旋转的周期与α呈幂函数关系,α越大,颗粒旋转周期越小.此外,当α超过临界值时,颗粒也在水平位置附近保持静止状态,此时的转角与α也呈幂函数关系,α越大,转角越小.研究还发现,当雷诺数较大时椭圆颗粒在旋转过程中会产生过冲现象.