任意旋成面叶栅气动正命题的广义变分原理、变分原理与互偶极值原理

本文致力于任意旋成面叶栅和流道气动正命题(沿叶面可有气体喷人或吸出,例如边界层控制、气膜式或发汗式冷却等)的变分原理的探索研究,为在叶轮机气动计算领域中引进和推广有限元法提供一个较严密的理论基础.结果有:1.对均熵流动,建立了两条广义变分原理,并从它们派生出两族亚广义变分原理,包括亚声速下的一对互偶极值原理;2.对非均熵流动,建立了一条广义变分原理,并由此派生出一族亚广义变分原理.文中着重充分发挥自然边界条件和人工界面的有力作用,以简化叶栅复杂多样的边界条件的处理.除用于有限元法外,它们也为变分一差分法和各种变分直接解法创造了有利条件.     

任意旋成面叶栅杂交型气动命题的变分原理与广义变分原理(Ⅱ)

作为文[1]的继续,本文将研究另一类杂交型命题(简记为B型):给定叶型的厚度分布和气动负荷(即凹、凸叶面上的压差)分布,要求解出叶栅形状.我们为它建立了相应的两族变分原理,其中充分发挥了自然边界条件和人工分界面的有力作用,以简化边界条件的处理.本文旨在为引进有限元法及其他变分解法提供一个更广泛、严密的理论基础,并为叶栅设计提供一些新的合理途径.     

转子内含激波跨声速全三元流动各类杂交命题统一的变域变分理论:(Ⅰ)势流

本文将文[1,16]所提出的各类杂交气动命题统一的变域变分原理推广到全三元亚跨声速流动,并顾及了叶面及内外壁上的抽(喷)气分布,应用变域变分工具成功地处理了全部未知边界与间断面(例如激波、自由尾涡面),将几乎全部界面条件都转化成自然条件。本文理论为叶片的气动设计与改型提供了一系列新途径,为有限元法及其它变分直接解法奠定了新的理论基础,同时也是叶片最优设计理论[6]的一个重要组成部分。     

旋转叶轮内完全三元可压缩势流各类杂交命题通用理论与解法:(Ⅰ)轴流式、流函数形式

本文全面论述了转轮内完全三元气流杂交命题的各种提法,并提出了统一的映象空间解法.这个理论原则上是通用性的,可推广到径流式、混流式、有旋流、有分离流动以及粘性流.本文旨在为叶轮的气动分析与设计提供一系列新的途径,或作为最优化理论的组成部分。     

任意旋成面叶栅杂交型气动命题的变分原理与广义变分原理(Ⅲ)

一、引言 在文献[1,2]中,分别研究了任意旋成面叶栅的‘A’型和‘B’型杂交型气动命题(简记作H_A和H_B命题).本文将专门研究另一种类型的杂交命题——‘C’型杂交命题,简记作H_c命题.我们知道,叶栅气动性能主要取决于叶型凸面上的流速分布,而叶型的厚度分布则在很大程度上左右着叶片的强度、冷却、结构和工艺特性。因此把凸面流速分布和叶厚分布选作叶栅设计的已知条件,就能形成一种非常合理的杂交气动命题,它能很好的兼顾气动以及其它方面的设计要求,这就是本文要研究的C型杂交命题。我们在此建立了这种命题的两族变分原理,从而为叶片设计提供了又一些新的合理途径.     

大跨悬索桥三维非平稳耦合抖振分析

基于Priestley(1967)演变功率谱模型，并采用Lin和Yang(1983)的建议，建立了脉动风速的非平稳功率谱模型。依据此模型，采用三维有限元法，建立了大跨桥梁非平稳耦合抖振运动方程。然后，将虚拟激励法和精细时程积分法相结合，建立了求解桥梁三维非平稳耦合抖振运动方程的快速算法。以某大跨悬索桥为例，分析了该桥的非平稳耦合抖振响应，并与平稳耦合抖振响应进行了比较。计算结果表明：随着脉动风速平稳部分持时的增大，非平稳抖振分析结果逐渐收敛于平稳抖振分析结果；但若脉动风速的平稳部分持时较短，非平稳抖振分析结果将低于平稳抖振分析结果。     

岩体变形参数渐变取值模型及工程应用

分析了当前岩体现场试验、变形参数取值和常规计算模式存在的问题。针对河谷、斜坡岩体从表部到深部 ,岩体风化、岩体波速和岩体地应力等彼此均呈现渐变性特征 ,提出了岩体变形参数渐变取值模型 ,并以黄河上游李家峡水电站初期蓄水监测资料 ,论证了岩体变形参数空间上连续性渐变取值的合理性和科学性 ,对今后其它岩体工程的力学参数取值和计算模型的概化提供了指导意义.     

水波泵研制的流体力学理论与设计计算

介绍了作者正在研制的水波泵目前所涉及到的流体力学理论。水波泵是一种巧妙地综合气波增压器和水锤泵功能的全新的水泵,它通过合理利用水波动力的特殊性质,将来流中的总体能量进行重新分配,使一部分来流水提高到所需的高压力,而其余部分水则降到较低的压力,即完成一个大多数能量向部分来流水转移的过程。该泵的研制对于充分开发和利用自然水力资源或工业与民用水循环系统的废弃能量,具有良好的经济价值及社会效益。文中在介绍水锤泵工作原理的基础上,分析了水击动力现象的产生和利用方法,再通过流体力学理论研究与计算,得出了水波泵一系列有用的设计参数,设计计算表明,水波泵的设计研究在流体动力学理论研究和运用具有突破性的意义,并达到预期的效果。     

MESH FREE METHOD BASED ON LOCAL CARTESIAN FRAME

A new mesh free method proposed by the authors was presented,in which the derivatives at each node were constructed using whole derivative formulas through the nodes selected around the node using local Cartesian frame in an autonomous manner,so that without any element it could be considered as a completely mesh free method.The method was tested with a numerical example,and reliable solution was obtained with high accuracy and efficiency.     

有限元—康托洛维奇杂交法及其应用

本文将有限元法与康托洛维奇方法进行适当组合,吸收二者的主要优点,提出在单元的位移插值函数中附加康托洛维奇项。康托洛维奇方法是一种半解析法,其在解析方向具有较高的精度,在一定程度上弥补了原有限元方法中插值函数选取的盲目性,能够较好地反映微分方程的固有性质,提高其适应性。在单元的位移插值函数中附加内部无节点的位移项,无需增加新的单元与节点,使用较少的单元即可获得较高的精度。并且,这些附加项满足单元边界条件为零,故其在单元与单元的交界面上是保证协调的。本文通过算例充分说明了此方法的特点和优越性。