力学学报

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刘高联

本文建立了一族通用于轴流式、径流式和混流式叶轮机转子内含激波的跨声速相对定常三元流动的变分原理。文中力图充分发挥自然边界条件和人工分界面的独特作用,除将所有边界条件全部化为自然边界条件外,还把内部各种未知间断面位置也进行变分,从而导出了这些间断面上的自然边界条件,其中包括激波面上的Rankine-Hugoniot条件和自由尾涡面上的切向间断条件。本文主旨是试图与间断有限元结合,探索一条能够自动而清晰地求解出流场内各种间断面(包括激波面、叶后自由尾涡片)的新途径。由于引用了位函数,所以本文结果要求对激波前马氏数有一定限制。在附录中,我们指出了泛函的变域变分与雷诺输运定理的类比性,并据此导出了泛函变域变分的普遍公式。

1981, 17(5): 421-429. doi: 10.6052/0459-1879-1981-5-1981-056

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绕侧滑翼三维可压缩湍流边界层计算

张国富

本文从广义曲线坐标运动方程出发,以及根据Head的二维牵引理论(entrainment theory)模型导出沿侧滑翼法向翼剖面表面曲线的三维可压缩湍流边界层运动方程组。通过矩阵变换得到具有初值问题的常微分方程组的典型形式,用数值方法求解。利用Thompson和MacDonaId关于侧滑翼前缘附着线(attachment linc)上的绕流计算结果作为求解微分方程组的初值。本文方法可计算出边界层分离位置,各种边界层厚度,壁面摩擦应力,描绘出壁面流线与边界层边缘流线间的差异。典型算例表明本文方法与实验结果符合得很好。

1981, 17(5): 430-438. doi: 10.6052/0459-1879-1981-5-1981-057

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非平衡气体动力论的一种新的模方程

韩式方

在非平衡气体动力论和稀薄气体动力学的理论研究中,发展了模方程法[1—4]。本文将逆碰撞积分写成f_z~n乘以对应的速度多项式为通项的级数形式,导出了一种新的非平衡气体动力论模方程,并应用该方程研究了冲激波结构问题,取得了良好结果。

1981, 17(5): 439-444. doi: 10.6052/0459-1879-1981-5-1981-058

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电磁激波管中电流面的Rayleigh-Taylor不稳定性

徐复

1.激波管中的流动我们现在考虑如图1所示的电磁激波管。放电之后,有一个强激波向右传播,后面是一个电流层,它分开了等离子体与磁场。1959年,Wright和Black曾详细地研究了在放电初期电磁激波管中的流动。在假定电流i与时间t成正比之后,他们求出了一个相似解。这时电流层以等加速度a向右方运动,可以预料,这将会发生Rayleigh-Taylor不稳定性,由于加速度a大,不稳定性增长率ω也很大。我们令电流面以等加速度a向右运动(见图2)。电流面的坐标x_0(t)与速度v_0(t)分

1981, 17(5): 445-451. doi: 10.6052/0459-1879-1981-5-1981-059

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幂硬化材料Ⅲ型稳恒扩展裂纹奇异场

高玉臣张晓堤黄克智

幂硬化材料稳恒扩展裂纹奇异场的分析是久未解决的困难问题。本文对Ⅲ型问题得到了含有对数奇异性的解,给出了尖端附近应力与应变的奇异场的可能变化范围。

1981, 17(5): 452-464. doi: 10.6052/0459-1879-1981-5-1981-060

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塑性力学的Drucker公设和Ильюшин公设

曲圣年殷有泉

本文介绍和评述了塑性理论的Drucker公设和公设,并从这些公设出发,分别在应力空间和应变空间讨论了加载函数的外凸性,正交法则和加载准则,以及本构关系。对比在两个空间中得到的相应关系,可以看出公设以及相应地在应变空间表述本构性质具有更广泛的适用性。

1981, 17(5): 465-473. doi: 10.6052/0459-1879-1981-5-1981-061

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关于镦粗锻造中自由表面开裂的综述

B.Dodd 白以龙张志新金和

在镦粗操作,例如镦头时所能达到的最大的高度压缩率,要受其自由表面上的开裂所限制。开裂依赖于:模具和工件之间的界面摩擦、工件的几何形状、自由表面的性质和受变形履历影响的被加工材料的延展性、本文讨论了与不发生表面开裂时可能达到的最大压缩率有关的一些因素;同时叙述了Tozawa提出的用于镦粗性能试验的标准试样并介绍了它的工业应用。现已证明线性断裂条件可用于许多工程材料,这里着重叙述的是它的技术意义。本文还简短地叙述了已被应用于鼓腰开裂这种问题的塑性断裂的某些理论。许多关于镦粗解析和数值研究工作的目的在于寻找到达断裂的应变路径和解释线性断裂条件,前者可用有限元方法来做,后者试图应用塑性断裂的一些理论来解决。现场和研究工程师们的进一步目的是阐明如何才能改进成形操作时材料的加工性。

1981, 17(5): 474-485. doi: 10.6052/0459-1879-1981-5-1981-062

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LD-10合金的应变疲劳研究

陈宪禧郑旻仲蔡其巩

按照较严格的弹塑性断裂力学分析得出的在应变疲劳条件下的裂纹扩展理论,本文从实验上证明了采用形变功密度(?)σdε代替塑性应变范围△εp作为在宽阔的低周疲劳寿命范围(10~1—10~5周)内描述应变疲劳损伤参数的合理性。同时,还对线弹性断裂力学和传统的低周疲劳Manson-Coffin关系的局限性进行了讨论。

1981, 17(5): 486-492. doi: 10.6052/0459-1879-1981-5-1981-063

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带边缘缺口碳纤维增强环氧复合材料拉伸破坏特性

冼杏娟

本文对碳纤维增强环氧复合材料0°和±45°铺层带边缘缺口试件进行了拉伸破坏实验研究。结果表明:带有垂直于载荷方向边缘缺口的此种碳纤维增强复合材料受拉伸时,裂缝不是沿缺口长度方向扩展,而是沿纤维方向产生并扩展,缺口的存在基本上不影响其余无缺口部分的应力。对缺口不敏感特性与破坏模型进行了讨论。这种材料的破坏机理与各向同性材料相比具有明显的差别。

1981, 17(5): 493-500. doi: 10.6052/0459-1879-1981-5-1981-064

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用激光散斑法和云纹法测量含裂纹薄板的裂纹张开位移

薛以年韩金虎

平面应力的弹塑性断裂理论的研究一直受到广泛重视,正在深入发展,其中很多工作是通过研究裂纹张开位移和裂纹附近的应变场进行的。用光学方法对裂纹张开位移和裂纹周围的变形进行测量具有显著的优越性,不但测量精度高,而且能够把整个裂纹包括裂纹顶端的张开位移都同时测量出来,并得到裂纹周围的位移全场分布。近年来激光散斑法在实验应力分析中发展很快,已被用来测量裂纹张开位移和裂纹周围的应变场

1981, 17(5): 501-506. doi: 10.6052/0459-1879-1981-5-1981-065

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用3cm微波透射仪测量强激波后的电子密度

竺迺宜李学芬

本文介绍了3cm微波透射仪用来测量激波管中电子密度的工作原理,给出了φ800mm激波管中电子密度随M数的变化规律,测量数据与其他测量方法所得结果是一致的,与理论计算的预计也是一致的。

1981, 17(5): 507-510. doi: 10.6052/0459-1879-1981-5-1981-066

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喷雾二相流动的初步分析与实验

张有敬吴迪

Quandt、Muench等曾初步考虑了应用二相流动的一般理论来分析喷雾推进系统的性能。他们的工作与实验相结合,表明在船速高于75节时,喷雾推进可能优于螺旋桨推进和喷水推进。本文就喷雾状二相喷管流动的基本方程进行了研讨。并和实验数据进行了比较。一、基本假定和流动方程假定气-液二相流动过程为一维定常流动,气相为均匀连续介质,且满足理想气体状

1981, 17(5): 511-515. doi: 10.6052/0459-1879-1981-5-1981-067

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亚声速组合体非线性升力干扰因子

尹协远

五十年代,Nielsen等人在文献[1]中提出了“干扰因子”的概念,用以计算组合体部件之间的气动力干扰。他们的方法已成为目前通用的工程估算方法的基础。六十年代,纪楚群等同志综合和发展了Nielsen和列别捷夫等人的工作,提出了一套计算手册,已为广大气动设计工作者熟悉和采用。但是Nielsen给出的是线化升力“干扰因子”,只适用于小攻角范围。对于中等至大攻角范围,由于体涡和翼涡产生的非线性升力之间的干扰目前尚无现成方法可循。虽然Nielsen最近提出了非线性干扰因子的概念,但他

1981, 17(5): 516-520. doi: 10.6052/0459-1879-1981-5-1981-068

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爆轰波小拐角绕射问题

管楚洤

Lighthill通过冲击波小拐角绕流问题研究了Mach波的形成条件及传播规律。文献[2]中我们对爆轰波小拐角绕流问题求得了近似解析解,并对壁面向下拐时解的奇性进行了讨论。本文考虑平面爆轰波在小拐角处绕射时绕射波的形状,详细地讨论了Mach波形成和传播的情况,并对发生Mach反射时解的奇性进行了分析。

1981, 17(5): 521-524. doi: 10.6052/0459-1879-1981-5-1981-069

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岩石强度与应力途径

耿乃光陈颙姚孝新

岩石的强度是岩石力学研究的一个基本问题。Jaeger在1967年曾指出:岩石破裂依赖于应力途径的可能性是一个尚需讨论的问题。Swanson和Brown研究了花岗岩、闪绿岩和大理岩在通常三轴加载和比例加载条件下的强度,没有发现岩石强度和加载方式的依赖关系。Crouch于1972年也得到了类似的结果。然而,Jaeger的问题并没有完全解决,因为仅仅对比了两种应力途径的十分有限的资料。对更广泛的岩石进行多种应力途径的实验是十分必要的。

1981, 17(5): 525-527. doi: 10.6052/0459-1879-1981-5-1981-070

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