格子Boltzmann方法中的曲边界处理

研究了格子Boltzmann方法中实现曲边界条件的3种格式,对它们的精度和稳定性进行了分析和比较.通过二维Poiseuille流和等边三角域上空腔流的模拟,讨论了这3种格式的数值精度和稳定性.     

自然弯扭梁的非线性分析

研究了两端边界均为完全约束的自然弯扭梁在小应变、大位移和大转动情况下的非线性性质,并考虑了横向剪切变形和扭转翘曲变形的影响,分析中还包括了拉伸、弯曲和扭转的各种弹性耦合.由最小势能原理可以导出所给问题的平衡方程.这里欧拉角可以用来表示任意大的转动.该方法还可方便地推广到其他各种不完全约束边界的情况.此外,利用上述结果还可以得到该梁在小位移理论中的基本方程和有关公式.     

压电激励圆形曲梁的静态响应及位移控制

研究压电激励圆形曲梁的静态位移响应及位移控制的参数特性.将压电夹层圆形曲梁等效为单层结构,基于一维小曲率曲梁理论,建立其控制方程.在集中弯矩和径向集中力以及电载荷作用下,分析了带压电激励器的圆形悬臂曲梁的静态响应.与有限元结果比较表明:本文的理论模型能够模拟压电激励的小曲率圆形曲梁的静态响应.压电夹层圆形曲梁在任意位置的径向集中力载荷作用下,控制其自由端径向位移响应为零,求得控制电压的解析表达,数值分析表明:随着集中力载荷的位置变化和梁长的变化,最优控制电压将出现峰值和反号.     

一维光子晶体结构参数对禁带带隙的影响研究

采用平面波法(PWM)计算一维光子晶体的带隙结构。分别就构造一维光子晶体结构的高低折射膜层的介电常数及填充比(高折射膜层的厚度与晶体周期长度的比值)对禁带带隙宽度的影响作出分析。通过最小二乘曲线和曲面拟合得到带宽与介电常数或带宽与填充比的函数关系图,以确定最佳的禁带带宽,从而设计一维光子晶体的周期结构。对高低折射膜层为GaAs/空气组成的一维光子晶体,介电常数比约为13/1,当填充比为0.16时,计算得禁带带宽为0.2564×2πc/Λ,禁带的中心频率为0.3478×2πc/Λ,与实验数据吻合。     

用于Z箍缩X辐射谱诊断的柱面凸晶摄谱仪的性能分析

 考虑X光源的空间尺寸和晶体的摇摆曲线,用光线追迹方法计算了诊断丝阵Z箍缩等离子体X辐射谱的柱面凸晶摄谱仪的色散、能谱分辨和空间分辨以及系统参数对它们的影响。结果表明：决定柱面凸晶摄谱仪能谱分辨的主要因素是光源尺寸以及光源-晶体之间距离;增大光源-晶体之间距离能够改善能谱分辨,但导致径向空间分辨能力下降。并依此建立了云母晶体摄谱仪,在“强光一号”装置上对系统进行了测试,获得时间积分铝丝阵负载Z箍缩等离子体X辐射谱。     

充分发展管流计算中的一种方法

本文结合摄动法、伽辽金法和有限差分法求解小曲率及小Dean数情形下充分发展的弯曲矩形管中的二次流流函数ψ、轴向速度w,该方法避免了直接求解N－S方程的巨大工作量,也克服了通常流函数法中构造高阶差分的困难.小曲率、小Dean数情形针对不同宽高比的计算结果与前人的计算与实验结果对比表明,该方法是成功的.     

穿过反平面圆形夹杂界面的曲线型刚性线

利用复变函数方法和叠加原理建立了求解刚性线夹杂问题的弱奇积分方程,利用Ｃａｕｃｈｙ型奇异积分方程主部分方法,研究了穿过反平面圆夹杂界面的曲线型刚性线夹杂在界面交点处点处的奇性应力指数以及交点处角形域内的奇性应力,并定义了交点处的应力奇性因子。利用所得的奇性应力指数,通过对弱奇异积分方程的数值求解,得出了刚性线端点和交点处的应力奇性因子。