力学学报

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陆夕云, 庄礼贤

从非定常形式的Euler方程出发,数值模拟了运动激波与旋涡相互作用的非定常流动过程。为保证激波具有较高的分辨率,采用对称型TVD格式进行了数值计算。结果表明。这样可以有效地模拟流场中一些复杂的流动现象,如激波变形、激波分叉和三波点的形成,以及旋涡结构的变化过程等,并与已有的实验流动显示相符良好。同时,也是对TVD格式求解这类问题的一次初步尝试。

1993, 25(3): 257-263. doi: 10.6052/0459-1879-1993-3-1995-641

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圆柱尾迹涡的三维演化及结构特征

武作兵, 凌国灿

应用无粘涡丝运动学理论和局部诱导近似(LIA)方法,以Lagrange观点跟踪涡丝在背景流场中运动,用数值方法研究了中等Re数(≈10~3)下圆柱分离尾迹中Kármán涡和涡辫区涡丝的三维演化的机制和动力学过程,及其结构特征。背景流场考虑为尾迹时间平均速度流场和Kármán涡街流场。初始展向小扰动为指数形式和谐波形式。结果指出:Kármán涡和涡辫区中的涡丝具有展向不稳定性,形成流向涡量。在尾迹的初期输运过程中,表现出有序的大、小尺度涡结构。并进一步分析了其产生的机理。

1993, 25(3): 264-275. doi: 10.6052/0459-1879-1993-3-1995-642

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浮区Marangoni对流的浓度边界条件

胡文瑞, 游仁然

对于浮区热和浓度毛细对流问题,溶化界面处可以有给定浓度或给定浓度通量两类边界条件,它们给出的液桥内浓度分布有很大差异。本文讨论了这两类边界条件所对应的物理过程,以及其物理含意。

1993, 25(3): 276-282. doi: 10.6052/0459-1879-1993-3-1995-643

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各向异性弹性力学一般边值问题的广义Stroh公式

丁启财, 王敏中

当边值问题是简单的,即是应力边值问题时,Stroh公式是很有效的。对于混合边值问题,倒如滑动边界条件,Stroh公式中的简洁的矩阵表达式就失效了。我们提出了一个广义的Stroh公式,它可应用于一大类一般的边界条件。简单的边界条件和滑动边界条件是这一类一般边界条件的特殊情形。值得指出的是,这个关于Stroh公式所作的修正并不大。广义的公式和最后的解答看起来很类似于未修正的原公式和原来的解。然而这个修正却可应用于相当广的边界条件。

1993, 25(3): 283-301. doi: 10.6052/0459-1879-1993-3-1995-644

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点、线接触真实粗糙表面的弹流润滑研究

黄平, 温诗铸

本文给出了点、线接触的真实粗糙表面的微弹流数值解。在给定随机粗糙表面样本后,求解大小不同的载荷和粗糙的弹流问题。从计算结果可以看出,由于Reynolds方程中速度项的作用,在表面对应粗糙的位置处引起了压力变化,从而因其产生的弹性变形使粗糙变得平滑。对此光滑表面解可以看出,因粗糙引起的压力和膜厚的变化在光滑解附近波动。载荷较大时,压力分节接近固体接触情况。

1993, 25(3): 302-308. doi: 10.6052/0459-1879-1993-3-1995-645

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微结构孔隙介质的球对称弥散问题及其解

黄军旗, 刘慈群

本文研究球对称弥散问题,模型中考虑了孔隙介质的微结构特征。这种微结构起着广义的吸附作用,在溶质的输运过程中有滞后效应。文中考虑了五种微结构模型,它们是均衡吸附模型,一阶线性动力吸附模型、板状、柱状和球粒结构模型。分别求得Laplace空间的解析解,用Stehfest的数值反演技术获得各种模型的溶质浓度分布,并对有关的影响因素进行了量值考查,对认识微结构模型的特性有帮助,可以作为地层排污、特殊条件下的石油开采及溶滤萃矿等工程设计的理论依据。

1993, 25(3): 309-316. doi: 10.6052/0459-1879-1993-3-1995-646

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一个厚薄板通用的三角形板弯元

徐仲年

本文提出了一个新的厚薄板通用的三角形板弯元,根据Hellinger-Reissner变分原理推导出来的新单元具有独立的转角、位移、剪应变和弯曲应变的插入函数,它没有其它混合元所存在的一些缺点。一些典型例子表明这个新单元具有很好的特性,刚度矩阵简单,计算精度高,收敛速度快以及厚薄板通用性强。

1993, 25(3): 317-326. doi: 10.6052/0459-1879-1993-3-1995-647

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柔性机械臂动力学方程单向递推组集方法

潘振宽, 洪嘉振, 刘延柱

本文基于Jourdain变分原理提出一种柔性机械臂动力学方程的单向递推组集方法。用规则标号法描述系统中物体和铰的邻接关系;用铰相对坐标和模态坐标分别描述物体的大位移运动和弹性变形。文末以三连杆机器人操作手为例说明本文建模的过程。

1993, 25(3): 327-333. doi: 10.6052/0459-1879-1993-3-1995-648

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色散波的自适应开路边条件

邹光远

本文从一类色散波的积分形式解出发,在陈和邹提出的自适应开路边条件的基础上,采用进一步引入局部瞬时等价波速,和将非线性色散关系式ω(k)在某个适当选定的k_0处作Taylor展开这两种不同方式,得到了几类不同的、可用于色散波,特别是色散水波的开路边条件。并利用两类有解析解的例子,计算了几种开路边条件的“聚散比”。计算结果表明,本文提出的方法是有效的。

1993, 25(3): 334-342. doi: 10.6052/0459-1879-1993-3-1995-649

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收缩湍流场中标量扩散的实验研究

麻柏坤

在近似均匀各向同性湍流场中加一个收缩段,对所得到的非各向同性湍流中温度混合层和热尾流作了初步实验研究。实验测量结果表明,它们在收缩段被“压缩”后又继续扩展,在实验的范围内(即发展初期)两者的T,(?)和(?)剖面具有相似性。

1993, 25(3): 343-347. doi: 10.6052/0459-1879-1993-3-1995-650

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快速颗粒流碰撞应力的动理模型

王光谦, 倪晋仁, 费祥俊

颗粒碰撞是快速颗粒流的动量传递,能量传递及耗散的主要机制。因此,碰撞应力是快速颗粒流研究的主要内容。本文基于大小均匀、光滑圆球颗粒的非弹性碰撞模型,类比气体分子动理论中的处理方法得出快速颗粒流积分形式的碰撞应力,能量传递通量及能量耗散率等关系。在颗粒速度分布函数的一级近似式符合Maxwell分布的假设下,对碰撞应力积分得出相应于Boltzmann方程二级近似解的碰撞应力表达式。在简单快速颗粒流动条件下,本文的理论结果与实验资料符合较好。

1993, 25(3): 348-355. doi: 10.6052/0459-1879-1993-3-1995-651

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混合层绕流圆柱旋涡脱落的数值研究

张洪泉

对平面混合层绕流圆柱时的旋涡脱落和流动结构进行了数值研究。方法是用一空间、时间三阶精度的有限差分格式解二维不可压Navier-Stokes方程和连续性方程。计算时雷诺数Re取为1000,混合层速度比Ra从0到1,混合层动量厚度θ由0.2到2。

1993, 25(3): 356-361. doi: 10.6052/0459-1879-1993-3-1995-652

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多自由度强非线性耦合参激系统随机响应计算方法

张森文, 陈奎孚

本文采用非高斯矩闭合方法计算了一个含参数激振的二自由度强非线性耦合系统受随机激励的响应方差。用逐次消除法消除方程中的惯性耦合后推导出直到6阶的矩方程,采用中心累积量截断技术计算了白噪音激励下的响应方差,并与时域直接积分和数字模拟方法的结果进行比较,取得了一些有意义的结论。

1993, 25(3): 362-368. doi: 10.6052/0459-1879-1993-3-1995-653

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异径正交圆柱壳极限压力的实验研究

陆明万, 张丕辛, 张远高, 周东

内压下异径正交圆柱壳的极限承载能力受到普遍关注。本实验完成了ρ≈0.3,0.5,0.7,0.8四种开孔率的8个钢制模型实验研究。测量压力-应变曲线,按零曲率准则和双切线准则确定实验极限压力。结果和极限分析有限元上限格式解相当吻合。文中讨论了塑性流动大变形情况的应变测量技术问题。

1993, 25(3): 369-374. doi: 10.6052/0459-1879-1993-3-1995-654

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基于变形动力学模型的黏弹性材料本构关系

周建平, 陆寅初

本文从分子运动学理论出发建立了表征材料粘弹性变形的内变量演变方程,从不可逆过程热力学的基本方程和该内变量演变方程导出了积分型线性粘弹性应力应变关系。

1993, 25(3): 375-379. doi: 10.6052/0459-1879-1993-3-1995-655

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利用对称性寻找浑沌运动

裴钦元, 李骊

本文研究了一类参数激励和外激励联合作用下的非线性振子,发现其浑沌运动的分布在控制参数平面上具有对称性。

1993, 25(3): 380-384. doi: 10.6052/0459-1879-1993-3-1995-656

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