力学学报

毕生献中华──纪念林同骥先生诞辰80周年

林同骥先生是我国著名流体力学家．在稀薄气体力学、高超声速、跨声速空气动力学和不可压缩流体动力学等广泛的领域中都有重要的研究成果，尤其是在再入飞行器防热、再人物体的表面烧蚀和不可压缩振荡流等方面，为我国航天事业和海洋工程的发展作出了贡献．林同骥先生在１９７９～１９９０年期间先后任《力学学报》副主编、主编．为《力学学报》在改革开放新形势下的发展和进人国际交流大网络倾注了大量心血．在纪念林同骥先生诞辰８０周年之际，我们向读者介绍这位毕生献中华的科学家，并刊出他的学生们的一些论文，以表达怀念与崇敬之情．

力学学报. 1999 31(6): 641-644.

用于低温风洞的新颖制冷方法

描述了用于低温风洞的新颖制冷系统，利用热交换器回收排气冷量预冷压缩空气，然后再用热分离器将其降至深低温作风洞气源．原理性实验结果证实新制冷方法的可行性．讨论了新制冷方法产生的有一定压力的低温空气作引射气源，引射驱动回流型风洞的特性．其制冷方法与现有低温风洞喷雾液氮制冷相比，由于仅需压缩空气而无需液氮，造价更便宜．更由于能量利用合理，效率高，因而运行成本可显著降低．

力学学报. 1999 31(6): 645-651.

圆柱绕流三维不稳定性的低维Galerkin法分析

利用低维Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法及Ｆｌｏｑｕｅｔ稳定性分析理论，计算分析了圆柱绕流的三维线性不稳定性．分析中构造了能较好描述尾迹区流动的周向基函数，建立了完备的合理的基函数组，改进了计算机算法．结果证实圆柱二维周期流对展向小扰动为不稳定的，正确地预计了出现三维长波不稳定性的临界雷诺数Ｒｅｃ＝１９０；扰动展向波长为λｃ一３．６ｄ．对雷诺数Ｒｅ为１８０，１９０两种工况下的圆柱三维绕流流场的计算进一步证实了这种流动的整体不稳定性．本文所预计的临界值比Ｎｏａｃｋ等人的结果更为精确，与Ｂａｒｋｌｅｙ等人的ＤＮＳ解一致，与Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ的实验相符．

力学学报. 1999 31(6): 652-660.

关于颗粒悬浮机理和悬浮动的讨论

从分析气体分子的悬浮和静水中Ｂｒｏｗｎ微粒的悬浮之机理出发，论述了重力场中粒子（分子、微粒等）的悬浮不一定需要其它外力，粒子本身的任何形式的无规则运动，达到一定强度后都能使粒子弥散悬浮．河流中的泥沙颗粒和气（水）力输送管道中的颗粒的悬浮也主要靠颗粒物的无规则运动．作用于颗粒的升力和其它力可改变颗粒悬浮沿高度的分布，但仅用这些力（若无任何无规则运动）无法解释颗粒的弥散悬浮状态．讨论了颗粒对流动阻力的双重作用：支持颗粒悬浮的湍流脉动因引入颗粒而削弱，这是颗粒的减阻作用；颗粒增阻的一个主要机制是，流体给予颗粒的水平动量在颗粒一壁面碰撞中不断地损失．用悬浮动概念解释颗粒引起的增阻是不正确的．

力学学报. 1999 31(6): 661-670.

DSMC位置元方法中的表面元的程序标识及分子表面反射确定论判据

在直接模拟Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ（ＤＳＭＣ）方法的位置元方法中，精确描述物面形状、准确判断分子是否与某一表面元相撞，直接关系着气动力热的计算精度，是该方法需要解决的关键问题．为解决此问题，给出了发展的ＤＳＭＣ方法在计算三维过渡领域的位置元方案的两个改进首先，编制了一个对所有外形描述均可做到标识表面元及计算表面元面积等工作的通用程序，并通过两个例子验证了该程序的快速性和有效性；其次，发展了分子表面反射确定论判据，代替了原有的几率判据，与圆球自由分子流准确解和过渡领域贴体网格ＤＳＭＣ结果进行比较，证明了上述判据的有效性．

力学学报. 1999 31(6): 671-676.

管线振荡绕流对砂床的冲蚀

采用轻质模型砂在带砂槽的Ｕ型振荡水槽中对振荡流中管线下方的砂床冲蚀进行了实验研究，给出了管线下方砂床的平衡冲蚀深度随Ｋｃ数的变化规律以及发生冲蚀的临界ｅ／Ｄ和Ｋｃ的相关，并指出管线的存在使砂床开始形成砂波相应的振荡流临界振幅值下降．

力学学报. 1999 31(6): 677-681.

流线型轴对称钝体尾迹特性及其声激励控制

在Ｒｅ＝３．０×１０３～１．０×１０５的范围内实验研究了流线型轴对称钝体尾迹特性，并采用声激励手段对尾迹进行控制．研究表明，自然状态下流线型轴对称钝体尾涡无量纲脱落频率在Ｒｅ＝５．０×１０４～１．０×１０５的范围内具有普适性，适当频率的声激励可以减小回流区，该结果对工程减阻具有实际应用价值．实验中脉冲热线的成功应用为复杂流场的测量提供了新的技术手段．

力学学报. 1999 31(6): 682-693.

超声速尾涡的稳定性分析

从Ｎ－Ｓ方程出发，通过正则模方法，研究了超声速尾涡的绝对／对流不稳定性性质．计算了流动的稳定性特征随马赫数Ｍ，周向波数ｎ．，轴向自由流速度Ｗ０和旋转度ｑ等流动参数的变化规律，找到了绝对／对流不稳定区域的边界．通过比较发现，马赫数的增加使流动由绝对不稳定向对流不稳定乃至稳定转化．在所计算的参数范围，周向波数的增加加速了这一转化过程，而且，轴向速度的增加，同样使流动向着稳定的方向转化．同时还分析了不同旋拧程度的流动受可压缩影响的不同．这些结果对于了解旋拧流动稳定性的物理机理以及进行流动控制都有着重要意义．

力学学报. 1999 31(6): 694-699.

数值模拟在钱塘江涌潮分析中的应用──Ⅱ.计算结果和分析

关于钱塘江涌潮分析中用数值模拟的计算结果和分析，对于一维情况，采用有精确解问题的计算、水跃的数值模拟和溃坝的数值模拟来检验数值方法的正确性，并将该方法应用于钱塘江涌潮的计算．对于二维情况，对存在理论解的直道水激波与有实验数据的湾道溃坝和非线性水波爬坡问题进行了计算，并将该方法应用于钱塘江涌潮的计算，数值计算结果表明了方法的有效性．

力学学报. 1999 31(6): 700-716.

板弯曲与平面弹性问题的多类变量变分原理

进一步完善板弯曲与平面弹性问题的多类变量变分原理，给出了相关边界积分项的具体表达式．多类交量变分原理涵盖了平衡、应力函数、应力、位移一应变、协调和物性共五大类基本方程和所有边界条件，是一个具有更加广泛意义的变分原理．

力学学报. 1999 31(6): 717-723.

全局分析的广义胞映射图论方法

应用广义胞映射理论的离散连续状态空间为胞状态空间的基本概念，依循Ｈｓｕ的将偏序集和图论理论引入广义胞映射的思想，以集论和图论理论为基础，提出了进行非线性动力系统全局分析的广义胞映射图论方法．在胞状态空间上，定义二元关系，建立了广义胞映射动力系统与图的对应关系，给出了自循环胞集和永久自循环胞集存在判别定理的证明，这样可借助国论的理论和算法来确定动力系统的全局性质．应用图的压缩方法，对所有的自循环胞集压缩后，在全局瞬态分析计算中瞬态胞的总数目得到有效地减少，并能借助于图的算法有效地实现全局瞬态的拓扑排序．在整个定性性质的分析计算中，仅采用布尔运算．

力学学报. 1999 31(6): 724-730.

离散变量结构形状优化设计的综合算法

提出一种离散变量结构形状优化设计的方法，该方法在优化过程中将两类变量统一考虑，根据两类变量的相对差商值确定搜索的变量；并且对形状变量施加了运动极限的限制，从而保证了收敛速度快，收敛平稳；将该算法应用于几个经典的结构优化算例：运算结果显示了该方法计算效率高，优化效果也比较满意．

力学学报. 1999 31(6): 731-738.

不同参数下环形通道内湍流旋流流动的模拟

应用一种合理考虑湍流一旋流相互作用及湍流脉动各向异性的新的代数ＲｅｙｎｏｌｄＳ应力模型，对环形通道内的湍流旋流流动进行了数值模拟．研究了旋流数、进口轴向速度和内外半径比等参数对环形通道内湍流旋流流动的影响，以及由此产生的流场变化对强化环形通道内传热的作用．

力学学报. 1999 31(6): 739-744.

粘塑性流体的界面滑移对润滑性能的影响研究

首先指出经典润滑理论中的边界无滑移条件已不再适用于具有极限剪应力的粘塑性流体润滑．而后，通过确定最大剪应力位置和加入剪应力边界条件，建立了界面滑移后的润滑方程．在联立求解不同区域的润滑方程基础上，对界面滑移的开始位置及扩展方式进行了分析．最后，讨论了不同膜厚比下滑移对润滑性能的影响．

力学学报. 1999 31(6): 745-752.

一种单元谐波平衡法

基于有限元离散，对于工程中的非线性响应问题，提出一种单元谐波平衡法．与常规的谐波平衡法不同，本文将谐波平衡方程建立在有限元素上，从而兼顾了有限元素法和常规谐波平衡法两大优势．有限元技术的应用能使得求解问题的范围扩大到复杂工程结构，而谐波平衡概念的使用将使得含有复杂变形和复杂本构关系的动力学响应问题得到有效解决．所提方法能适用于工程结构中具有复杂非线性关系的动力学响应问题．由于谐波平衡法的实施依赖于谐波系数方程及其切线刚度矩阵的解析推导，尽管已经局限到有限元素上，但对于较为复杂一些的本构关系，推导仍非易事．为解决这些问题，放弃通常对于变形梯度和应变张量所作的向量假设，而是从连续介质力学中基本的几何关系入手，提出一种矩阵分解形式．通过利用张量的内蕴导数定义以及关于迹函数的有关性质，给出应力增量的一种新的表现形式．当它与变形梯度的矩阵分解相结合时，使得切线刚度矩阵的导出变得十分简单，而且所得计算形式也比通常紧凑和方便许多．

力学学报. 1999 31(6): 753-760.