翼型前缘分离流动在等离子体激励器控制下的响应

将等离子体对中性气体的作用模型化为彻体力矢量,采用DES(Detached Eddy Simulation)和DDES(Delayed-Detached Eddy Simulation)方法,求解带彻体力源项的Navier-Stokes方程,研究NACA0015翼型16°迎角下,前缘分离流动在等离子体激励器控制下的响应过程.激励器工作后,DDES计算结果显示,分离流动经历一个渐近的再附过程;DES计算因发生网格诱导分离,得到了非定常的响应过程.     

基于箭形累积损伤的裂纹尖端力学:奇异性分级和多尺度分段

在适度的空间和时间尺度组合下,裂纹既可在几个月中蠕变几个纳米,也能在几秒钟内扩展10km.虽然裂纹的尖端没有实际的质量,但是它能通过激活周围的物质而处于高能量状态.依赖于材料的损伤方向,激活质量的减少和增加可发生在尺度转变之前或之后.每个尺度区的分段阈值被假定为与裂纹尖端速度的平方a~2和激活质量密度M的乘积有关:W=M_(↓↑)a_(↑↓)~2和D=M~(↓↑)a_(↑↓)~2.W和D分别被称为直接吸收和自耗散能量密度.正如下标/上标符号所示,激活的质量密度M_(↓↑)和M~(↓↑)与裂纹尖端速度a变化趋势相反,既可增加也可减少.a~2和M的互补效应隐含着常用于宇宙物理学建模的膨胀和/或收缩的物理过程.在用于尺度敏感的裂纹尖端的行为时,激活的质量密度有相同的解释.分段时的多尺度可以由…皮观、纳观、微观和宏观…组成.因此,形象地说,材料损伤过程可以通过裂纹扩展过程中非均匀的总体和局部能量的传递来模拟.疲劳裂纹扩展引起的材料损伤被用来阐释由大到小和由慢到快的尺度/时间序,热力学中的冷→热和有序→无序转换.这一过程正巧与宇宙演化的箭形方向相反,宇宙演化遵循小→大和快→慢,而热力学相反,遵循热→冷和无序→有序.为了表示由损伤萌生所造成的类裂缝型缺陷的不均匀性,提出了一个被称为裂纹尖端力学(crack tip mechanics,CTM)的新模式.涉及的范围是模拟原子列之间的界面裂纹或连续体中分叉的切口.假如需要的话,尺寸和时间的范围可以复盖从皮观到宏观甚至更大.虽然采用疲劳裂纹来说明CTM的基本原理,在宇宙物理学背景中与直接吸收和自耗散相关的膨胀和收缩的情况可以描述裂纹周围激活质量的行为,它们可看为能量的汇或源.奇异性被用来捕获能量的源或汇的特性,物理上,两者作为界面的一部分,从数学上看则是不连续的线的一部分.能量从一种形式变为另一种形式取决于能量吸收或耗散的箭形损伤时间,这之中牵涉到尺度分段和奇异性强度的联合应用.材料组分随时间的劣化是根据指定的设计寿命导出的,从而使材料的响应与加载率的时间历史匹配.2024-T3铝板的皮观/纳观/微观/宏观开裂模型用来说明什么地方可以增加结构的寿命部分.皮观/纳观/微观/宏观/结构系统的性能随时间劣化可以用9个尺度转变物理参数来描述:纳观/微观区有3个(μ_(na/mi)~*,σ_(na/mi)~*,d_(na/mi)~*),微观/宏观区有3个(μ_(mi/ma)~*,σ_(mi/ma)~*,d_(mi/ma)~*),皮观/纳观区有3个(μ_(pi/na)~*,σ_(pi/na)~*,d_(pi/na)~*).下标pi,na,mi,ma和struc分别表示皮观、纳观、微观、宏观和结构.只要知道两个相连的尺度敏感参数,在较低尺度的时间相关的局部物理参数就完成了分析连续体的形式论,虽然它们并不需要用实验来知道.更具体地说,根据皮观→纳观→微观→宏观分别有1.25/1.00/0.75/0.50的λ奇异性强度,皮观裂纹、纳观裂纹、微观裂纹和宏观裂纹的转变特征是从时间箭形的指定的寿命预期来确定的.附加的0.25强度的奇异性可用于结构元件.回想起来,λ=0.5相应于断裂力学中的应力分量与r~(0.5)成反比,r是与宏观裂纹尖端的距离.微观裂纹、纳观裂纹和皮观裂纹分别赋予r~(-0.75),r~(-1.0),r~(-1.25)的奇异性.箭形时间(以年为单位)取决于问题的定义.设备的关键部件可用1.5~±/2.5~±/3.5~±/5.5~±寿命分布和总寿命为13~±年(a)的皮观/纳观/微观/宏观尺度来设计运行.上标±表示多于或少于实际运行的时间.累进损伤被假定为发生在皮观→纳观→微观→宏观方向.同样的方案用于20年总寿命的2024-T3铝板的疲劳损伤,按照1.5~±/2.5~±/3.5~±/5.5~±/7.0~±的方式将它的寿命分布在皮观、纳观、微观、宏观和结构的尺度上,这样的指定只是满足在每个尺度范围内损伤内部材料结构所用的能量匹配,因此可以强制执行在总寿命的跨度内精确的时间相关的材料性能劣化过程.     

60°三角翼前缘涡破裂及其控制实验研究

本文应用流动显示技术对矢量差动喷流情况下60°三角翼前缘涡破裂特性进行了实验研究,结果表明矢量差动喷流可以有效地控制前缘涡的破裂位置,且整个流场主要受喷流速度大的喷流的影响,该侧前缘涡的破裂位置随喷流速度的增大向下游发展,而另一侧前缘涡的破裂则提前发生;另外,在喷流速度差一定的情况下,喷流速度越小,对前缘涡的控制作用越明显．     

由Kirchhoff方程导出压杆的临界载荷

用Kirchhoff方程讨论压杆的稳定性,导出了适合任意端部约束的、直杆的 线性化扰动方程及其通解;根据积分常数非零解的存在条件,分别导出了不同端部约束压杆 的临界载荷.     

嵌合异硫氰酸罗丹明B核壳荧光纳米颗粒制备的新方法研究

随着纳米技术的发展,结合了纳米技术与材料制备技术而发展起来的荧光染料嵌合的核壳荧光纳米颗粒的制备为生物医学领域的研究提供了新的材料、技术和方法。何晓晓等以联钉吡啶配合物为核材料,制备了嵌合无机金属配合物的核壳荧光纳米颗粒,段菁华等用异硫氰酸荧光素FITC与蛋白质IgG相结合,     

与非平衡问题相关的尺度效应:场与微粒

纳米技术的出现,使我们有必要更好地了解,在原子水平上材料微结构的变化是如何影响和控制着材料的宏观性能.这一挑战涉及到许多以前不曾考虑和不曾了解的现象.其中,位错理论的基础现在知道是有问题的.宏观尺度下采用的简化假设,也许不能用于微观和纳米尺度.尺度效应的含义,涉及到物理系统的非均质和非平衡特性.宏观尺度下的均匀与平衡特性,在材料的物理尺度减少到微米量级时就不再保持了.这些基本观点不能够为了方便而随意到处使用,因为这会改变预测的结果.更令人不满的是在建立物理模型时缺乏一致性.由此产生的问题是在确定制造过程中的有关参数时无能为力,导致由于成本过高而不切实际的终端产品.先进的复合材料和陶瓷材料就存在这样的问题.本文将要讨论的是在原子尺度与连续介质尺度下应用理论模型时存在的潜在问题,而不是去揭示自然的真相.主要讨论微粒,均匀连续介质或者两者的结合.尺度效应问题当前的发展趋势,趋向于在有或者没有时间效应的情况下寻找材料微结构的不同特征尺寸.从原子模拟模型中将了解到许多情况,原子模拟计算将揭示计算结果如何随着边界条件和尺度变化而不同.量子力学,连续介质力学和宇宙模型证明,没有普遍适用的方法.当前的主要兴趣也许是针对多尺度物理问题在技术上建立更高的精度,以得到一个更好的表达结果.      

径向质量偏心的自由转子陀螺的漂移运动

讨论均匀重力场中具有微小径向质量偏心的刚体定点运动,建立用状态变量描述的刚体动力学方程．对于刚体高速自旋情形应用平均法求出其近似解析积分,用以分析径向质量偏心对自由转子陀螺进动特性的影响．对径向质量偏心引起陀螺漂移现象给出物理解释,并导出陀螺常值漂移的简明的解析公式,与数值计算结果符合．     

固体介质中力学参数传递观念及其工程应用

通过定性的力学分析、原理性的模型试验、工程动载试验、数值计算分析4个方面的研究,论述了在地层介质中应力、加速度的传递与介质的相对刚度密切相关,提出固体介质中应力、加速度传递的观念,及其相应的广义复合结构体系;在地下工程、防护工程建设中,若能正确的运用这种观念,就能大幅度提高工程的生存能力．     

条件密度近邻—核估计的逼近速度

本文首先了条件密度函数近邻一核估计的误差分布的正态逼近精度,然后利用随机加权法构造了近邻－核估计的随机加权统计量,获得了随机加权逼近精度。     

仅含第二类约束的约束Hamilton系统的Lie对称性

研究仅含第二类约束的约束Hamilton系统的Lie对称性.建立Lie对称性的确定方程、限制方程和附加限制方程,给出由Lie对称性导致守恒量的条件及守恒量的形式 关键词： 奇异系统 正则变量 约束 Lie对称性 守恒量