无网格方法在平面粘弹性力学问题中的应用

本文综合应用无网格方法(EFGM)、线性粘弹性与弹性力学之间的对应原理,Laplace变换和逆变换等方法求解了拟静态平面弹性和粘弹性力学问题。首先,利用Laplace变换和逆变换推导了平面问题的粘弹性本构关系,建立了拟静态粘弹性平面问题的边值问题;其次,利用粘弹性与弹性力学之间的对应原理得到了Laplace变换域中平面问题的基本方程,在Laplace变换域中建立了相应的泛函,并得到了用无网格方法离散的控制方程;同时,求解了几个拟静态弹性和粘弹性平面问题,给出了它们的表达式和数值结果;最后,采用Laplace逆变换和数值逆变换,得到了粘弹性力学平面问题在物理空间中的解,并比较了由解析解和无网格数值方法所得到的数值结果,可以看到它们是非常吻合的。说明本文方法的正确性和有效性。     

弹性地基上HDAJ接头桩的非线性稳定性分析

本文采用弧坐标首先建立了弹性地基中受轴向载荷作用的高柔性抗震拼接头桩(High Ductility Aseis-matic Joint Spliced Pile)的非线性数学模型,并假定土(基础)对桩基的反作用力服从Winkler模型;在此基础上对该模型进行了线性化,并得到HDAJ接头桩的临界载荷。最后根据分叉理论的观点和方法,讨论了HDAJ接头桩在临界载荷处的稳定性问题。研究结果表明HDAJ接头桩在临界载荷附近必发生分叉,且分叉解是唯一的,稳定的,并且给出了分叉解的渐近表达式。物理上,这表示HDAJ接头桩的平衡构形在临界载荷处必然发生改变,并且从一个稳定的平衡构形变化到另一个稳定的平衡构形。同时考察了土的液化对临界载荷的影响,说明液化的影响是非常明显的。当考虑土的液化时,桩基的临界载荷低于不考虑土的液化时桩基的临界载荷。     

求解几何非线性桩-土耦合系统的微分求积单元法

将桩-土系统看成在土层中嵌入了一根等圆截面桩的空间轴对称弹性体,在几何非线性的条件下建立了具有间断性条件的桩-土系统的非线性控制方程,并运用微分求积方法(DQEM)来求解了该问题.提出了利用DQEM求解非线性空间轴对称问题中处理单元之间连接条件(包括间断性条件)及边界条件的离散化方法,最终得到了一组离散化的非线性DQEM代数方程,运用Newton-Raphson迭代方法求解非线性代数方程组可以得到每个节点处的位移,进一步可以得到系统的应力和应变.给出了两个数值算例,并与有限元解进行了比较,它们是非常吻合的.将看到,由于在采用DQEM求解时只布置了较少的节点,因此,该文方法具有较小的计算工作量、较高的精度、良好的收敛性以及应用广泛等优点.该文提出的处理连接条件的方法是一个一般的方法,由于它在数学上遵循了求解边值问题的思路,因此,数学上也是严谨的.     

基础-饱和土地基耦合系统分析的微分求积单元法

研究了基础-饱和土地基耦合系统的动力学特性.首先根据多孔介质理论,在小变形的假设下,分别建立了耦合系统中不可压流体饱和土地基和弹性基础的运动微分方程以及相应的边界条件,连接条件和初始条件;然后在空间域采用微分求积单元法对基础-饱和土地基的控制方程进行离散,并提供了正确处理耦合系统界面之间连接条件和间断性条件的方法,从而得到时间域内的一组代数-微分方程;接着运用隐式二阶向后差分格式处理了代数-微分方程组;最后利用牛顿迭代法数值求解了该方程组,得到了耦合系统的数值解,考察了所布节点数和参数对数值结果的影响.     

Transport Behavior in Spinel Oxide MgTi2O4

Spinel oxide MgTi2O4 is synthesized by the spark plasma sintering method. The temperature dependences of magnetic susceptibility and resistance are measured and investigated in detail. It is shown that the transition of MgTi2O4 occurs at the phase transition temperature Tt - 258K. The fits of resistance versus temperature curve demonstrate that MgTi2O4 displays metal behavior above Tt, while a dual conducting mechanism, the Mort-insulator-like variable range hopping and normM activated conduction, is suggested to be responsible for the transport behavior of MgTi2O4 below Tt.     

求解具有弹性接头桩基动力学大变形的微分—代数方法

本文采用弧坐标首先建立了求解具有弹性接头的桩基大变形分析的非线性动力学微分方程,其中, 广义Winkler模型用来模拟土对桩基的抗力.其次,在空间域内应用微分求积单元法来离散非线性微分方程组,并给出了处理弹性接头处连接条件的微分求积单元公式,得到了时间域内的一组微分-代数方程,采用二阶向后差分来代替二阶时间导数离散微分-代数方程组,得到一组离散化的非线性代数方程,应用Newton-Raphson方法求解了该非线性代数方程组.最后给出了数值算例,得到了桩基在顶部处受到组合动载荷作用时的响应,考察了弹性接头的刚度、位置对桩基动力学行为的影响.     

Electrical Conductivity of a Single Electro-deposited CoZn Nanowire

CoZn nanowires are fabricated by the electrodeposition method at constant voltage mode with porous anodic aluminum oxide as templates. Scanning electron microscope and transmission electron microscope images show that the CoZn nanowires have a rather smooth surface. The nanowires have an average diameter of 50 nm,which coincides with the diameter of the used templates. The x-ray diffraction pattern reveals the polycrystalline structure of the CoZn nanowires. The electrical conductivity of a single CoZn nanowire is studied. The metallic behavior is observed at temperatures from 230 K to 30 K. Moreover, an abnormal behavior appears around 30 K.The resistance shows the slight upturn phenomenon below 30 K down to 2 K, which is due to the major conduction role of the oxidation layer on the surface of the CoZn nanowire.     

Euler型梁-柱结构的非线性稳定性和后屈曲分析

在有限变形的假设下,建立了位于非线性弹性基础上非线性弹性Euler型梁-柱结构的广义Hamilton变分原理,并由此导出了任意变截面Euler型梁-柱结构的3维非线性数学模型,其中考虑了转动惯性、几何非线性、材料非线性等因素的影响．作为模型的应用,分析了弹性基础上一端完全固支另一端部分固支,并受轴力作用的均质等截面线性弹性Euler型梁的非线性稳定性和后屈曲;结合打靶法和Newton法,给出了一种计算平凡解(前屈曲状态)、分叉点(临界载荷)和分叉解(后屈曲状态)的数值方法,对前两个分支点和相应分支解,成功地实现了数值计算,并考虑了基础反力和惯性矩对分支点的影响．     

基于字典学习和稀疏表示的单通道语音增强算法综述*

如何从带噪语音信号中恢复出干净的语音信号一直都是信号处理领域的热点问题。近年来研究者相继提出了一些基于字典学习和稀疏表示的单通道语音增强算法,这些算法利用语音信号在时频域上的稀疏特性,通过学习训练数据样本的结构特征和规律来构造相应的字典,再对带噪语音信号进行投影以估计出干净语音信号。针对训练样本与测试数据不匹配的情况,有监督类的非负矩阵分解方法与基于统计模型的传统语音增强方法相结合,在增强阶段对语音字典和噪声字典进行更新,从而估计出干净语音信号。本文首先介绍了单通道情况下语音增强的信号模型,然后对4种典型的增强方法进行了阐述,最后对未来可能的研究热点进行了展望。     

Differential-algebraic approach to large deformation analysis of frame structures subjected to dynamic loads

A nonlinear mathematical model for the analysis of large deformation of frame structures with discontinuity conditions and initial displacements, subject to dynamic loads is formulated with arc-coordinates. The differential quadrature element method （DQEM） is then applied to discretize the nonlinear mathematical model in the spatial domain, An effective method is presented to deal with discontinuity conditions of multivariables in the application of DQEM. A set of DQEM discretization equations are obtained, which are a set of nonlinear differential-algebraic equations with singularity in the time domain. This paper also presents a method to solve nonlinear differential-algebra equations. As application, static and dynamical analyses of large deformation of frames and combined frame structures, subjected to concentrated and distributed forces, are presented. The obtained results are compared with those in the literatures. Numerical results show that the proposed method is general, and effective in dealing with disconti- nuity conditions of multi-variables and solving differential-algebraic equations. It requires only a small number of nodes and has low computation complexity with high precision and a good convergence property.