杆件分组和网格密度对网壳截面优化结果影响

针对跨度为50\,m, 矢跨比为1/5的单层凯威特K6型球面网壳结构, 对6种杆件分组方式、 7种网格划分密度的42个网壳模型进行截面优化分析, 得出了与以往截面优化不同的、优化 效果更好的杆件分组方式和网格划分密度取值建议, 优化过程充分考虑了网壳结构强 度、刚度和整体稳定性, 使优化结果更具有工程实用价值. 可为工程设计人员提 供有益的参考.     

铁中Ⅰ型裂纹裂尖场与裂尖形变机制分析

应用有限元及连续介质力学计算了平面应交条件下体心立方铁中不同取向裂纹的裂尖应力场和弹性应变能密度分布,从宏微观相结合角度分析了裂尖场分布与裂尖微结构演化的相互关联.指出裂尖塑性变形的具体形式与裂尖滑移面上分切应力的大小密切相关,并从能量角度解释了裂尖相变产生的原因,最后结合相关分子动力学研究成果探讨了裂尖奇异性区域.     

Two-component Brownian coagulation: Monte Carlo simulation and process characterization

The compositional distribution within aggregates of a given size is essential to the functionality of composite aggregates that are usually enlarged by rapid Brownian coagulation. There is no analytical solution for the process of such two-component systems. Monte Carlo method is an effective numerical approach for two-component coagulation. In this paper, the differentially weighted Monte Carlo method is used to investigate two-component Brownian coagulation, respectively, in the continuum regime, the free-molecular regime and the transition regime. It is found that (1) for Brownian coagulation in the continuum regime and in the free-molecular regime, the mono-variate compositional distribution, i.e., the number density distribution function of one component amount (in the form of volume of the component in aggregates) satisfies self-preserving form the same as particle size distribution in mono-component Brownian coagulation; (2) however, for Brownian coagulation in the transition regime the mono-variate compositional distribution cannot reach self-similarity; and (3) the bivariate compositional distribution, i.e., the combined number density distribution function of two component amounts in the three regimes satisfies a semi self-preserving form. Moreover, other new features inherent to aggregative mixing are also demonstrated; e.g., the degree of mixing between components, which is largely controlled by the initial compositional mass fraction, improves as aggregate size increases.     

乘风破浪会有时直挂云帆济沧海——例谈初中学生解答高考试题

2011年高考已经落幕,关于试题的难易、考场的得失和志愿的填报成为人们闪暇之余的热门话题.本文精选2011年的高考试题若干,它们并非“高不可攀”,同学们凭借初中阶段所学的数学知识完全能够解答.让我们一起来揭开高考试题神秘的面纱,一睹为快吧.     

用泛函观点看LEBESGUE积分

从泛函分析观点来看Lebesgue积分,使得Lebesgue积分可以用泛函分析最简单最基本的方法独立导出．基本做法是将Riemann对于区间[0,1]上的连续函数的积分看成连续函数空间C[0,1]上的连续线性泛函,再将它“自然”延拓到C[0,1]在积分范数意义下的完备化空间,而这个完备化空间正是Lebesgue可积函数空间L1[0,1]．     

类Hartree-Fock方程的数值方法

本文的主要目的是介绍近年来大基组下的类Hartree-Fock方程数值求解的一些进展.类Hartree-Fock方程出现在Hartree-Fock理论和含杂化泛函的Kohn-Sham密度泛函理论中,是电子结构理论中一类重要的方程.该方程在复杂的化学和材料体系的电子结构计算中有广泛地应用.由于计算代价的原因,类Hartree-Fock方程一般只被用在较小规模的量子体系（含几十到几百个电子）的计算.从数学角度上讲,类Hartree-Fock方程是一个非线性积分-微分方程组,其计算代价主要来自于积分算子的部分,也就是Fock交换算子.通过发展和结合自适应压缩交换算子方法（ACE）,投影的C-DⅡS方法（PC-DⅡS）方法,以及插值可分密度近似方法（ISDF）,我们大大降低了杂化泛函密度泛函理论的计算代价.以含1000个硅原子的体系为例,我们将平面波基组下的杂化泛函的计算代价降至接近不含Fock交换算子的半局域泛函计算的水平.同时,我们发现类Hartree-Fock方程的数学结构也为一类特征值问题的迭代求解提供了新的思路.     

创新网络合作密度影响因素及其仿真分析

合作创新模式使得创新主体之间构成具有拓扑结构特性的创新网络,创新主体合作行为会影响创新网络的可持续发展。为探究不同影响因素作用下创新网络合作密度的变化,基于演化博弈理论和BA无标度网络理论,运用仿真方法,分析了网络规模、聚类系数、偏好性仿真、利益分配对创新网络合作密度的影响。结果表明:小规模的创新网络具有较低的聚类系数有利于网络合作密度的提升,大规模的创新网络具有较高的聚类系数有利于网络合作密度的提升;无论是大规模还是小规模创新网络,适度的偏好性模仿均能促进网络合作密度的提升;对于利益分配而言,无论是大规模还是小规模的创新网络,按劳分配是提升网络合作密度的最佳利益分配形式。     

石英添加量对搪瓷涂层微观结构及摩擦磨损性能的影响

采用一次浸搪法制备石英添加量为0%、4%、8%和12%的搪瓷涂层,通过HSR-2M型高速往复摩擦试验机测试涂层摩擦学性能,SEM和EDS分别表征涂层微观组织和磨损形貌,并分析磨损机理. 结果表明:搪瓷涂层中石英添加质量分数为0%和4%时,涂层气孔率大、气孔密度低,摩擦时形成的微裂纹易沿着气孔间最短距离方向扩展,硬质磨屑转移至摩擦对偶表面而使涂层磨痕底部形成尖锐的凹槽,磨损形式主要为磨粒磨损和脆性断裂. 而石英添加质量分数为8%和12%的涂层气孔率小、气孔密度高,其中8%添加量涂层的孔径分布更加均匀,磨损率及磨痕深度仅为未添加涂层的1/3. 摩擦过程中孔径均匀的小尺寸气孔增大了裂纹扩展时所需的能量势垒而阻碍裂纹扩展,磨屑被气孔拦截后在磨损表面形成密实的堆积层,避免了摩擦对偶与涂层的直接接触而起到减摩作用,磨损形式主要为磨粒磨损.      

复合材料周期结构数学均匀化方法的一种新型单胞边界条件

数学均匀化方法是计算周期复合材料结构的有效方法之一,单胞边界条件施加的合理性直接决定了影响函数控制方程的计算效率和精度,进而影响均匀化弹性参数和摄动位移的计算精度.本文首先将单胞影响函数作为虚拟位移处理,给出了单胞在结构中真实的边界条件,结果表明,四边固支适合作为二维结构单胞边界条件;其次,针对二维结构提出了超单胞周期边界条件,有效提高了影响函数的计算精度,并使用与虚拟位移相对应的虚拟势能泛函验证超单胞周期边界条件的有效性;最后,利用数值分析验证多尺度渐进展开方法的计算精度,强调了二阶摄动的必要性.