https://lxxb.www.cn100led.com/ Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics day 15 2024-02-09 20:16:50 lxxb@www.cn100led.com lxxb@www.cn100led.com 2024-02-09 20:16:50 zh lxxb@www.cn100led.com 0459-1879 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-212 <br/><p>在非平衡湍流中，如具有周期性边界条件的流动，由于雷诺应力与平均流速的变形率有着不同的性质，当周期性边界条件发生变化时，雷诺应力和平均流速变形率的相位对边界条件的响应也不同，但是二者的相位差在相当大的范围内是稳定的. 这一特性加深了对雷诺应力的认识，并对非平衡湍流中的模式理论及大涡模拟中亚格子雷诺应力模式的建立提出了许多需要注意的问题. 利用层流模型，把空间周期性边界条件作为某种扰动，研究了扰动及其非线性项的分布以及相位间的关系，得到了一些有益的结果.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 673-681. <br/><p>在非平衡湍流中，如具有周期性边界条件的流动，由于雷诺应力与平均流速的变形率有着不同的性质，当周期性边界条件发生变化时，雷诺应力和平均流速变形率的相位对边界条件的响应也不同，但是二者的相位差在相当大的范围内是稳定的. 这一特性加深了对雷诺应力的认识，并对非平衡湍流中的模式理论及大涡模拟中亚格子雷诺应力模式的建立提出了许多需要注意的问题. 利用层流模型，把空间周期性边界条件作为某种扰动，研究了扰动及其非线性项的分布以及相位间的关系，得到了一些有益的结果.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 673-681. 壁面定常波纹状吹吸槽道流中湍流特性的研究 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 673-681. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-212 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-212 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-212 673-681 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-402 <br/><p>利用PIV流场显示技术，对振荡流体在非对称槽道中涡旋波的产生、发展和消失的规律进行了实验研究和分析，测得了涡旋波流场的速度矢量图，阐明了涡旋波流场周期性变化的特点. 结合涡动力学方程，深入分析并揭示了做周期性运动的流体能在槽道中产生波的特性这一规律，从中发现：流体周期变化的非定常性和不对称的槽道结构是形成涡旋波流动的主要因素. 本文对涡旋波流场中各个旋涡的速度分布和涡量进行了测量和计算，分析了涡旋波强化传质的机理，并研究了Re数对涡旋波流动的影响</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 682-688. <br/><p>利用PIV流场显示技术，对振荡流体在非对称槽道中涡旋波的产生、发展和消失的规律进行了实验研究和分析，测得了涡旋波流场的速度矢量图，阐明了涡旋波流场周期性变化的特点. 结合涡动力学方程，深入分析并揭示了做周期性运动的流体能在槽道中产生波的特性这一规律，从中发现：流体周期变化的非定常性和不对称的槽道结构是形成涡旋波流动的主要因素. 本文对涡旋波流场中各个旋涡的速度分布和涡量进行了测量和计算，分析了涡旋波强化传质的机理，并研究了Re数对涡旋波流动的影响</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 682-688. 非对称槽道中涡旋波的特性研究 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 682-688. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-402 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-402 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-402 682-688 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-223 <br/><p>对Cartesian坐标系下的RANS方程进行三维$\xi$-$\eta$-$\zeta$坐标变换，建立了非正交三维曲线坐标下弯曲河流的标准$k$-$\varepsilon$湍流模型. 对自由水面的模拟采用``改进的刚盖假定''，河床和岸壁阻力的模拟采用壁面函数方法. 模型通过具有实验数据的实验室连续弯曲水槽进行验证，模拟的流速值与实验数据吻合良好，将模型应用于天然连续弯曲河流的流场计算，给出了表层和底层流速矢量场和11个断面二次环流矢量图，显示该模型具有模拟天然弯曲河流的能力.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 689-696. <br/><p>对Cartesian坐标系下的RANS方程进行三维$\xi$-$\eta$-$\zeta$坐标变换，建立了非正交三维曲线坐标下弯曲河流的标准$k$-$\varepsilon$湍流模型. 对自由水面的模拟采用``改进的刚盖假定''，河床和岸壁阻力的模拟采用壁面函数方法. 模型通过具有实验数据的实验室连续弯曲水槽进行验证，模拟的流速值与实验数据吻合良好，将模型应用于天然连续弯曲河流的流场计算，给出了表层和底层流速矢量场和11个断面二次环流矢量图，显示该模型具有模拟天然弯曲河流的能力.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 689-696. 天然弯曲河流的三维数值模拟 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 689-696. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-223 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-223 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-223 689-696 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-255 <br/><p>研究多孔材料填充薄壁结构的相互作用效应产生的机理，并建立了表征模型. 以泡沫铝填充帽形结构为例，发现压溃的填充物分为致密区、过致密区和未变形区3个区域. 基于理想可压缩假设建立了填充多孔材料分析模型，获得各区域体积变化和等效应变等关系；结合薄壁结构超叠缩单元模型，对填充结构各组分的能量吸收进行了拆分. 研究表明，薄壁结构的吸能略有增加，多孔材料的吸能增加40{\%}左右. 过致密区的形成是相互作用效应的主要原因.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 697-703. <br/><p>研究多孔材料填充薄壁结构的相互作用效应产生的机理，并建立了表征模型. 以泡沫铝填充帽形结构为例，发现压溃的填充物分为致密区、过致密区和未变形区3个区域. 基于理想可压缩假设建立了填充多孔材料分析模型，获得各区域体积变化和等效应变等关系；结合薄壁结构超叠缩单元模型，对填充结构各组分的能量吸收进行了拆分. 研究表明，薄壁结构的吸能略有增加，多孔材料的吸能增加40{\%}左右. 过致密区的形成是相互作用效应的主要原因.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 697-703. 多孔材料填充薄壁结构吸能的相互作用效应 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 697-703. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-255 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-255 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-255 697-703 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-373 <br/><p>给出了磁场、热场和弹性场多场耦合作用下微极广义热弹性固体的一般控制方程.该方程既包含了磁场、热场和弹性场的耦合作用,又在其广义热传导方程中涵盖了耦合热弹理论(C-D)及其5类推广(L-S理论,G-L理论,G-N(II,III)理论和C-T理论).运用该微极广义磁热弹性控制方程,研究了在定常磁场作用下, 具有均匀初始温度的两理想接触微极弹性介质平面分界面上磁热弹性波的反射和折射现象.给出了分别在缺少磁场、热场作用或不同广义热传导理论下反射或折射热波、纵向位移波、耦合横向和微旋转波与入射纵向位移波的振幅比随入射角变化的关系曲线.对缺少磁、热和微极性以及热松弛时间时对应的反射、折射系数进行了对比.结果表明磁、热和微极性以及热松弛时间对振幅比均有不同程度的影响,与磁、热和微极性一样,热松弛时间对不同类型波的影响能力差别明显,但对同一类型的反射波和折射波的影响相似.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 704-712. <br/><p>给出了磁场、热场和弹性场多场耦合作用下微极广义热弹性固体的一般控制方程.该方程既包含了磁场、热场和弹性场的耦合作用,又在其广义热传导方程中涵盖了耦合热弹理论(C-D)及其5类推广(L-S理论,G-L理论,G-N(II,III)理论和C-T理论).运用该微极广义磁热弹性控制方程,研究了在定常磁场作用下, 具有均匀初始温度的两理想接触微极弹性介质平面分界面上磁热弹性波的反射和折射现象.给出了分别在缺少磁场、热场作用或不同广义热传导理论下反射或折射热波、纵向位移波、耦合横向和微旋转波与入射纵向位移波的振幅比随入射角变化的关系曲线.对缺少磁、热和微极性以及热松弛时间时对应的反射、折射系数进行了对比.结果表明磁、热和微极性以及热松弛时间对振幅比均有不同程度的影响,与磁、热和微极性一样,热松弛时间对不同类型波的影响能力差别明显,但对同一类型的反射波和折射波的影响相似.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 704-712. 两微极磁热弹性固体分界面上波的反射与折射 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 704-712. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-373 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-373 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-373 704-712 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-370 <br/><p>在不确定但有界(UBB)噪声假设下，提出一种针对线性时不变系统参数集员辨识的区间算法.借助区间数学，寻求与观测数据和噪声相容的参数的最小超长方体(或区间向量)，推导了递推列式，并分析了算法的收敛性. 此算法不仅可以给出参数估计值，还可以给出参数的不确定性界限. 通过数值算例，将此算法与Fogel椭球算法和最小二乘算法进行了比较，显示了其计算量小和精度高的优点。</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 713-718. <br/><p>在不确定但有界(UBB)噪声假设下，提出一种针对线性时不变系统参数集员辨识的区间算法.借助区间数学，寻求与观测数据和噪声相容的参数的最小超长方体(或区间向量)，推导了递推列式，并分析了算法的收敛性. 此算法不仅可以给出参数估计值，还可以给出参数的不确定性界限. 通过数值算例，将此算法与Fogel椭球算法和最小二乘算法进行了比较，显示了其计算量小和精度高的优点。</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 713-718. 线性时不变系统集员辨识的区间算法 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 713-718. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-370 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-370 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-370 713-718 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-314 <br/><p>提出了复变量移动最小二乘法，并详细讨论了基于正交基函数的复变量移动最小二乘法. 然后，将复变量移动最小二乘法和弹性力学的边界无单元法结合，提出了弹性力学的复变量边界无单元法，推导了相应的公式，并给出了数值算例. 基于正交基函数的复变量移动最小二乘法的优点是不形成病态方程组、精度高，所形成的无网格方法计算量小. 复变量边界无单元法是边界积分方程的无网格方法的直接列式法，容易引入边界条件，且具有更高的精度.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 719-723. <br/><p>提出了复变量移动最小二乘法，并详细讨论了基于正交基函数的复变量移动最小二乘法. 然后，将复变量移动最小二乘法和弹性力学的边界无单元法结合，提出了弹性力学的复变量边界无单元法，推导了相应的公式，并给出了数值算例. 基于正交基函数的复变量移动最小二乘法的优点是不形成病态方程组、精度高，所形成的无网格方法计算量小. 复变量边界无单元法是边界积分方程的无网格方法的直接列式法，容易引入边界条件，且具有更高的精度.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 719-723. 复变量移动最小二乘法及其应用 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 719-723. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-314 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-314 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-314 719-723 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-450 <br/><p>利用分离式霍布金森压杆(SHPB)对4种低温下的冻土进行了4种高应变率的动态压缩实验. 实验结果表明：冻土不仅具有温度效应，还具有应变率效应，两种效应反映出冻土材料的时温等效性. 另外这种时温等效性在分析冻土材料的破坏过程时还体现在它的冻脆性和动脆性. 冻土材料动态应力应变曲线的汇聚现象和振荡现象均起源于这种冻脆性和动脆性.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 724-728. <br/><p>利用分离式霍布金森压杆(SHPB)对4种低温下的冻土进行了4种高应变率的动态压缩实验. 实验结果表明：冻土不仅具有温度效应，还具有应变率效应，两种效应反映出冻土材料的时温等效性. 另外这种时温等效性在分析冻土材料的破坏过程时还体现在它的冻脆性和动脆性. 冻土材料动态应力应变曲线的汇聚现象和振荡现象均起源于这种冻脆性和动脆性.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 724-728. 冻土动态力学性能的实验研究 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 724-728. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-450 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-450 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-450 724-728 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-270 <br/><p>在已提出的广义非线性强度理论的基础上，结合岩石材料的力学特性，建立了岩石广义非线性强度理论，该理论在$\pi$平面上的破坏函数为介于SMP准则和Mises准则之间的光滑曲线，在子午面上的破坏函数为幂函数曲线. 通过已有不同岩石的真三轴试验数据对岩石广义非线性强度理论的验证表明，岩石广义非线性强度理论可以广泛地适用于各类岩石，描述其$\pi$平面上及子午面上的非线性强度特性；并利用5种不同类型岩石的真三轴试验结果对岩石广义非线性强度理论和Hoek-Brown准则进行比较,反映了所提岩石广义非线性强度理论的优越性.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 729-736. <br/><p>在已提出的广义非线性强度理论的基础上，结合岩石材料的力学特性，建立了岩石广义非线性强度理论，该理论在$\pi$平面上的破坏函数为介于SMP准则和Mises准则之间的光滑曲线，在子午面上的破坏函数为幂函数曲线. 通过已有不同岩石的真三轴试验数据对岩石广义非线性强度理论的验证表明，岩石广义非线性强度理论可以广泛地适用于各类岩石，描述其$\pi$平面上及子午面上的非线性强度特性；并利用5种不同类型岩石的真三轴试验结果对岩石广义非线性强度理论和Hoek-Brown准则进行比较,反映了所提岩石广义非线性强度理论的优越性.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 729-736. 广义非线性强度理论在岩石材料中的应用 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 729-736. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-270 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-270 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-270 729-736 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-153 <br/><p>建立了钢轨波浪形磨损计算模型，模型中考虑车辆轨道垂向横向耦合动力学行为、轮轨三维滚动接触力学行为和轮轨材料摩擦磨损的循环相互作用关系. 发展了相应的计算程序，并用1: 1试验装置验证了理论模型. 详细分析了实际线路上由轨枕离散支撑导致的钢轨横向不均匀刚度和不同行车速度对曲线钢轨接触表面不均匀磨损的影响. 通过数值分析可知：(1)列车通过曲线钢轨时，轨枕离散支撑导致的钢轨横向不均匀刚度易引发曲线钢轨波磨的形成和发展；(2)这类钢轨波磨具有与轨枕间距几乎相等的波长和28~35mm的短波长，这个短波长不均匀磨损主要是由轮轨高频接触振动引起；(3)同一个转向架4个车轮作用下形成的钢轨波磨最大深度波谷的分布是不同的；(4)改变过车速度不能有效地抑制轨枕离散支撑导致的钢轨波磨形成和发展速度.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 737-749. <br/><p>建立了钢轨波浪形磨损计算模型，模型中考虑车辆轨道垂向横向耦合动力学行为、轮轨三维滚动接触力学行为和轮轨材料摩擦磨损的循环相互作用关系. 发展了相应的计算程序，并用1: 1试验装置验证了理论模型. 详细分析了实际线路上由轨枕离散支撑导致的钢轨横向不均匀刚度和不同行车速度对曲线钢轨接触表面不均匀磨损的影响. 通过数值分析可知：(1)列车通过曲线钢轨时，轨枕离散支撑导致的钢轨横向不均匀刚度易引发曲线钢轨波磨的形成和发展；(2)这类钢轨波磨具有与轨枕间距几乎相等的波长和28~35mm的短波长，这个短波长不均匀磨损主要是由轮轨高频接触振动引起；(3)同一个转向架4个车轮作用下形成的钢轨波磨最大深度波谷的分布是不同的；(4)改变过车速度不能有效地抑制轨枕离散支撑导致的钢轨波磨形成和发展速度.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 737-749. 钢轨横向不均匀支撑刚度对钢轨波磨的影响 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 737-749. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-153 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-153 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-153 737-749 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-232 <br/><p>研究了中心力场中的一类刚-弹耦合系统的平面运动动力学，模型是带有一悬臂梁的刚体. 综合考虑了系统轨道运动与姿态运动，在Lagrange力学体系下给出了系统的运动方程，在保守系统和考虑梁的材料黏滞阻尼两种情况下，利用能量-动量方法给出了一类相对平衡点稳定性的充分条件.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 750-755. <br/><p>研究了中心力场中的一类刚-弹耦合系统的平面运动动力学，模型是带有一悬臂梁的刚体. 综合考虑了系统轨道运动与姿态运动，在Lagrange力学体系下给出了系统的运动方程，在保守系统和考虑梁的材料黏滞阻尼两种情况下，利用能量-动量方法给出了一类相对平衡点稳定性的充分条件.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 750-755. 一类刚-梁耦合系统平面稳态运动的稳定性 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 750-755. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-232 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-232 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-232 750-755 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-141 <br/><p>提出静电微电机中转子和固定轴承间相互接触的数学模型，对微尺度下的接触应力和应变特性进行理论推导，分析静电微电机几何参数、静电力、材料特性及加载电压对接触宽度、应力和应变特性的影响，对比研究不同工况下接触宽度、接触应力和应变的变化，并就相同的问题进行有限元分析，探讨摩擦系数对接触区von Mises应力、应变和接触压力的影响，结果表明有限元模拟所得接触应力和应变分布与数学模型的解析值较为相似.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 756-763. <br/><p>提出静电微电机中转子和固定轴承间相互接触的数学模型，对微尺度下的接触应力和应变特性进行理论推导，分析静电微电机几何参数、静电力、材料特性及加载电压对接触宽度、应力和应变特性的影响，对比研究不同工况下接触宽度、接触应力和应变的变化，并就相同的问题进行有限元分析，探讨摩擦系数对接触区von Mises应力、应变和接触压力的影响，结果表明有限元模拟所得接触应力和应变分布与数学模型的解析值较为相似.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 756-763. 静电微电机微转子接触动力学特性分析 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 756-763. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-141 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-141 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-141 756-763 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-207 <br/><p>以低雷诺数二维大攻角翼型绕流为研究对象, 将非定常动边界计算流体力学方法与最优控制方法有机结合, 研究二维不可压非定常流智能物面最优自适应流动控制的理论与算法, 并将其用于固定攻角和俯仰振荡翼型绕流.结果表明: 在给定合适的最优控制目标函数下, 智能物面可最优地实时改变形状,得到能显著提高翼型性能的最优翼型. 最优翼型在非设计工况下的气动性能也比对照翼型有所提高.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 764-768. <br/><p>以低雷诺数二维大攻角翼型绕流为研究对象, 将非定常动边界计算流体力学方法与最优控制方法有机结合, 研究二维不可压非定常流智能物面最优自适应流动控制的理论与算法, 并将其用于固定攻角和俯仰振荡翼型绕流.结果表明: 在给定合适的最优控制目标函数下, 智能物面可最优地实时改变形状,得到能显著提高翼型性能的最优翼型. 最优翼型在非设计工况下的气动性能也比对照翼型有所提高.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 764-768. 智能物面对非定常分离流的最优自适应控制 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 764-768. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-207 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-207 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-207 764-768 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-317 <br/><p>将流体和结构运动方程分别构造为含子迭代的计算格式，发展了一种紧耦合气动弹性分析方法. 其中流体计算的空间离散采用改进的HLLEW(Harten-Lax-vanLeer-Einfeldt-Wada)格式. TFI(transfinite interpolation)方法用于生成随结构变形的自适应多块动网格. 利用所发展的方法，对一翼-身-尾气动外形，数值预测了马赫数在0.3$\sim$1.3范围内的气动颤振边界. 并详细研究了时间步长、子迭代步数、初始流场、耦合方法、疏密网格对颤振计算结果的影响.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 769-776. <br/><p>将流体和结构运动方程分别构造为含子迭代的计算格式，发展了一种紧耦合气动弹性分析方法. 其中流体计算的空间离散采用改进的HLLEW(Harten-Lax-vanLeer-Einfeldt-Wada)格式. TFI(transfinite interpolation)方法用于生成随结构变形的自适应多块动网格. 利用所发展的方法，对一翼-身-尾气动外形，数值预测了马赫数在0.3$\sim$1.3范围内的气动颤振边界. 并详细研究了时间步长、子迭代步数、初始流场、耦合方法、疏密网格对颤振计算结果的影响.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 769-776. 飞行器跨声速气动弹性数值分析 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 769-776. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-317 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-317 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-317 769-776 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-421 <br/><p>采用有限体积法计算了脉冲爆震发动机某轴对称超音速进气道在3种不同出口条件(单个正弦扰动压力、某脉冲爆震发动机爆震室头部表压和进气道出口堵塞)下的进气道内结尾正激波的运动情况，得出了进气道内结尾正激波运动特性和不同出口条件的关系. 在计算中，采用了多块结构化网格，控制体积的界面无黏通量采用三阶迎风格式插值获得，同时采用了minmod通量限制器以确保在激波处的解的物理特性；扩散通量采用二阶中心差分格式插值获得. 定常计算采用当地时间步法，非定常计算采用双时间步法.离散的代数方程采用交替方向迭代法求解。</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 777-782. <br/><p>采用有限体积法计算了脉冲爆震发动机某轴对称超音速进气道在3种不同出口条件(单个正弦扰动压力、某脉冲爆震发动机爆震室头部表压和进气道出口堵塞)下的进气道内结尾正激波的运动情况，得出了进气道内结尾正激波运动特性和不同出口条件的关系. 在计算中，采用了多块结构化网格，控制体积的界面无黏通量采用三阶迎风格式插值获得，同时采用了minmod通量限制器以确保在激波处的解的物理特性；扩散通量采用二阶中心差分格式插值获得. 定常计算采用当地时间步法，非定常计算采用双时间步法.离散的代数方程采用交替方向迭代法求解。</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 777-782. 脉冲爆震发动机进气道气动性能的数值研究 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 777-782. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-421 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-421 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-421 777-782 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-361 <br/><p>利用逾渗网络模型在微观水平进行随机模拟来研究水驱油的微观渗流规律，通过模型计算结果与油水稳态相对渗透率驱替实验结果对比验证了网络模拟的有效性. 在此基础上，讨论了在不同润湿条件下、水驱不同阶段的剩余油微观分布规律. 将剩余油分布形态归纳为4种状态：孤粒/孤滴状、斑块状、网络状和油水混合状态. 研究表明，网络状剩余油的块数较少，但所占体积比例较大. 随着剩余油饱和度的降低，最大网络状油所占孔隙数减少，剩余油饱和度在40{\%}$\sim$50{\%}附近开始以较快速度减少. 润湿性不仅影响驱油效率，也影响剩余油分布形态. 在驱替过程中，剩余油分布总的变化趋势是逐渐趋于分散.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 783-787. <br/><p>利用逾渗网络模型在微观水平进行随机模拟来研究水驱油的微观渗流规律，通过模型计算结果与油水稳态相对渗透率驱替实验结果对比验证了网络模拟的有效性. 在此基础上，讨论了在不同润湿条件下、水驱不同阶段的剩余油微观分布规律. 将剩余油分布形态归纳为4种状态：孤粒/孤滴状、斑块状、网络状和油水混合状态. 研究表明，网络状剩余油的块数较少，但所占体积比例较大. 随着剩余油饱和度的降低，最大网络状油所占孔隙数减少，剩余油饱和度在40{\%}$\sim$50{\%}附近开始以较快速度减少. 润湿性不仅影响驱油效率，也影响剩余油分布形态. 在驱替过程中，剩余油分布总的变化趋势是逐渐趋于分散.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 783-787. 基于三维网络模型的水驱油微观渗流机理研究 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 783-787. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-361 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-361 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-361 783-787 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-393 <br/><p>针对面内静拉伸纤维增强复合材料含中孔层合板，发展了参数化三维逐渐损伤模型. 该模型可以模拟含中孔层合板损伤起始、发展及最终结构破坏整个过程，并能较好地预测含中孔层合板的破坏模式和破坏强度. 采用所发展的模型和有限元三维逐渐损伤分析技术即应力分析、失效判定准则及损伤过程中材料性能退化等，对其他文献所提供的9种不同类型含中孔层合板进行了损伤扩展分析及强度预测，同时对层合板的损伤基本机理、类型及其相互关联作用进行了探讨，计算结果与文献实验结果非常吻合.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 788-795. <br/><p>针对面内静拉伸纤维增强复合材料含中孔层合板，发展了参数化三维逐渐损伤模型. 该模型可以模拟含中孔层合板损伤起始、发展及最终结构破坏整个过程，并能较好地预测含中孔层合板的破坏模式和破坏强度. 采用所发展的模型和有限元三维逐渐损伤分析技术即应力分析、失效判定准则及损伤过程中材料性能退化等，对其他文献所提供的9种不同类型含中孔层合板进行了损伤扩展分析及强度预测，同时对层合板的损伤基本机理、类型及其相互关联作用进行了探讨，计算结果与文献实验结果非常吻合.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 788-795. 含孔复合材料层合板静拉伸三维逐渐损伤分析 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 788-795. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-393 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-393 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-393 788-795 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-201 <br/><p>应用非局部连续介质理论推导了弹性直杆的振动方程，并采用分离变量法进行求解，得到了振动方程的本征方程、模态函数及通解. 结果表明：非局部连续介质弹性直杆的自振频率因非局部效应而降低，降低的幅度不仅与材料内禀长度相关，还与振动频率的阶次相关；而且频率大小存在极限值，显示了与晶格点阵相同特性. 通过与Brillouin格波结果比较，给出了Eringen非局部理论中材料常数的一个上限.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 796-798. <br/><p>应用非局部连续介质理论推导了弹性直杆的振动方程，并采用分离变量法进行求解，得到了振动方程的本征方程、模态函数及通解. 结果表明：非局部连续介质弹性直杆的自振频率因非局部效应而降低，降低的幅度不仅与材料内禀长度相关，还与振动频率的阶次相关；而且频率大小存在极限值，显示了与晶格点阵相同特性. 通过与Brillouin格波结果比较，给出了Eringen非局部理论中材料常数的一个上限.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 796-798. 非局部弹性直杆振动特征及Eringen常数的一个上限 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 796-798. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-201 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-201 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-201 796-798 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-244 <br/><p>引入混沌动力学理论讨论了FORM收敛失败的非线性动力学根源. 给出了几个典型函数在参数区间上的可靠指标分岔图，展示了极限状态函数经过FORM迭代成为非线性映射后计算结果的周期振荡、分岔和混沌等复杂动力学现象，计算了非线性映射的Lyapunov指数. 结果表明，极限状态函数设计点的曲率大小与FORM的收敛性没有简单的联系，判别FORM迭代计算收敛性的指标是非线性映射的Lyapunov指数.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 799-804. <br/><p>引入混沌动力学理论讨论了FORM收敛失败的非线性动力学根源. 给出了几个典型函数在参数区间上的可靠指标分岔图，展示了极限状态函数经过FORM迭代成为非线性映射后计算结果的周期振荡、分岔和混沌等复杂动力学现象，计算了非线性映射的Lyapunov指数. 结果表明，极限状态函数设计点的曲率大小与FORM的收敛性没有简单的联系，判别FORM迭代计算收敛性的指标是非线性映射的Lyapunov指数.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 799-804. 结构可靠度FORM方法的混沌动力学分析 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 799-804. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-244 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-244 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-244 799-804 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-275 <br/><p>基于BFGS算法，根据自行设计的动物实验，得到在不同应力环境中，快速生长期大鼠股骨生长与重建过程中骨密度实测数据，采用反演数值方法，获取了骨生长方程中随时间变化的生物参数B和K. 通过正演验证，表明所建立的基于BFGS算法的参数识别方法具有较好的稳定性和较高的识别精度，能够反演出比较切合实际的生物参数数值. 研究表明，反问题方法是解决生命现象不可测性和未知性问题的有效手段，把反演方法应用到骨生长与重建等生命现象的研究中，可确定、修正预设的数学模式，为数值量化骨适应生物模型的建立提供了一条可行的途径.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 805-809. <br/><p>基于BFGS算法，根据自行设计的动物实验，得到在不同应力环境中，快速生长期大鼠股骨生长与重建过程中骨密度实测数据，采用反演数值方法，获取了骨生长方程中随时间变化的生物参数B和K. 通过正演验证，表明所建立的基于BFGS算法的参数识别方法具有较好的稳定性和较高的识别精度，能够反演出比较切合实际的生物参数数值. 研究表明，反问题方法是解决生命现象不可测性和未知性问题的有效手段，把反演方法应用到骨生长与重建等生命现象的研究中，可确定、修正预设的数学模式，为数值量化骨适应生物模型的建立提供了一条可行的途径.</p> <br/>力学学报. 2005 37(6): 805-809. 反演在骨生长方程参数识别中的应用 Personal use only, all commercial or other reuse prohibited . 2005 37(6): 805-809. article doi:10.6052/0459-1879-2005-6-2004-275 10.6052/0459-1879-2005-6-2004-275 力学学报 37 6 https://lxxb.www.cn100led.com/article/doi/10.6052/0459-1879-2005-6-2004-275 805-809

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