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1984年  第20卷  第4期

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论文
沿纵向弯曲壁面湍流边界层的大涡模拟
苏铭德 R.Friedrich
本文采用大涡模型,对统计定常二维的纵向弯曲壁面湍流边界层作数值模拟实验。网格选用64×32×32,泊松方程求解用快速半直接法,计算结果和Gillils的实验作了比较,符合情况良好.
1984, 20(4): 321-332. doi: 10.6052/0459-1879-1984-4-1984-043
粘弹性流体在滑动轴承中的效应
陈文芳 蔡扶时
本文选取具有应力过量现象的Oldroyd流体作为润滑剂模型,从理论上研究滑动轴承的润滑问题。选取无量纲化的松弛时间为摄动参数,用摄动法求解,发现弹性效应是增大承载能力和摩阻。
1984, 20(4): 333-339. doi: 10.6052/0459-1879-1984-4-1984-044
受压固、气两相介质一维膨胀运动
谈庆明 丁雁生 郑哲敏
本文讨论受压固、气两相介质向真空膨胀这一基本的非定常运动,用渐近法得到了早期和晚期自模拟解,在气体绝热指数为3的情形下用数值法得到了过渡期解。结果说明:三阶段的解互相衔接,连续过渡;质量及动量分布由稀到密的变化是急剧的;当自由面运动了大约50倍粒径后,运动基本上可以用晚期自模拟解描写。
1984, 20(4): 340-350. doi: 10.6052/0459-1879-1984-4-1984-045
Reissner型板裂纹尖端应力应变场及应力强度因子计算
柳春图 李英治
本文采用考虑横向剪应变的Reissner理论,给出了含裂纹平板在弯曲情况下裂纹尖端应力应变场的一般解。作为算例,应用此展开式对于在对称和反对称情况下的有限尺寸板进行了应力强度因子计算并给出相应的曲线。
1984, 20(4): 351-362. doi: 10.6052/0459-1879-1984-4-1984-046
氢原子在裂纹端点区的漂流与减内聚力模型
陆毅中 李栋才
根据Barenblatt的设想,接近裂纹端部的裂纹面间应有内聚应力,应力峰值即为内聚强度。本文采用Schmidt和Woltersdorf考虑内聚应力影响的裂端应力场,在基于立方晶胞因为有氢原子存在而发生四方变形的假设下,建立了氢原子在裂端区的漂流模型。模型指出氢原子可从裂纹面漂流到裂端前的一个小区域,降低了该区域的应变能密度和晶体平面间的内聚强度。研究结果还发现,当变形的晶胞是沿[100]方向延长,且裂纹面是在(100)平面时,裂端有最大的氢浓度,同时内聚强度也减少最多;即氢引致的开裂平面是最可能发生在(100)平面系。讨论中,将模型的预测与实验结果进行了比较,并把模型推广到氢引致晶间开裂的情形。
1984, 20(4): 363-369. doi: 10.6052/0459-1879-1984-4-1984-047
在混合硬化材料中I型裂纹定常扩展时的尖端场
张晓堤 张润甫 黄克智
本文采用和的混合线性硬化材料塑性本构关系,求得了平面应变与平面应力状态下Ⅰ型定常扩展裂纹尖端附近场的渐近解。Amazigo和Hutchinson的结果相当于本文解当混合硬化参数β=1且略去二次塑性区的情况。本文的数值计算结果表明,混合硬化参数β对尖端场的应力应变分布有着显著的影响。
1984, 20(4): 370-381. doi: 10.6052/0459-1879-1984-4-1984-048
正交复合材料层板断裂模型的研究
薛元德 岑金根
正交铺设复合材料层板裂纹自相似扩展时的断裂模型可看作为在正交各向异性材料中主裂纹前缘嵌入一个由多根分枝裂纹构成的损伤区。损伤区外部的应力场和位移场可按正交各向异性断裂力学公式来计算。本文研究了多根分枝裂纹和所引起的根部纤维应力松弛的规律,并建议了预测复合材料断裂韧性K_c值的方法,所得值与实验结果相符。
1984, 20(4): 382-388. doi: 10.6052/0459-1879-1984-4-1984-049
关于非线性弹性理论的变分原理
梁浩云
本文提出一类仅依赖于应力场的余能原理,说明在非线性弹性理论中类似于线性理论那样的仅以应力场为独立变量的纯粹的余能原理同样是存在的,同时还提出了一类仅以应变场为独立变量的原理,比较了它们与线性理论的余能原理的异同,并推导与上述原理对应的广义变分原理。最后提出同一变分原理有三种等价形式以整理各原理的关系,说明各变分原理不仅可从单一的虚功原理导出,而且都可以看作同一广义变分原理的各级不完全变分原理,给出上下端都封闭的关系图。
1984, 20(4): 389-400. doi: 10.6052/0459-1879-1984-4-1984-050
样条厚薄板通用矩形单元
袁驷
本文利用样条分段插值表示式,借助于最小势能原理,构造了二次样条及三次样条厚薄梁通用单元的位移模式,并推广到二维问题上去,建立了双二次样条及双三次样条厚薄板通用单元。文中给出的算例表明,这些单元均具有自由度少,连续性强,精度高的优点。
1984, 20(4): 401-407. doi: 10.6052/0459-1879-1984-4-1984-051
改善再入通讯的化学减轻实验研究
朱宗厚 王柏懿 林烈
化学减轻改善再入通讯是现实可行的技术途径,它是通过固体烧蚀和液体喷射的方法实现的。本文探讨化学减轻的机理和利用电弧风洞进行模拟实验研究的方法。实验是在H11DF电弧风洞中完成的,采用微波和探针两种诊断手段。通过大量实验确定了防热材料的烧蚀产物对流场电子密度和对电波传输的影响,以及喷射备种亲电子液体对流场电子密度的影响,为筛选防热材料及鉴定其性能提供依据。
1984, 20(4): 408-416. doi: 10.6052/0459-1879-1984-4-1984-052
用反演变换坐标系求解一些二维弹性力学问题
王燮山
本文推导建立了反演变换坐标系中的二维弹性力学相容方程及应力分量表达式。运用这些公式分析了几个实际问题。1.相容方程在弹性力学中,最早由J.H.Michell引入反演变换(Inversion),文献[2—5]等都讨论过这个问题,但都着重于建立与极坐标系之间的关系。若将反演变换作为一种正交曲线坐标系,并相应地建立起相容方程及应力分量表达式,则在解决一些由切于一点的不同心圆围成的二维弹性力学问题时,可以带来较大的方便。引入下列保角变换:
1984, 20(4): 417-421. doi: 10.6052/0459-1879-1984-4-1984-053
高压气体状态方程的计算机模拟
陈致英 孙祉伟
在解决某些特殊条件下的力学问题时,有时需要知道几十万大气压下的高压气体状态方程。这种高压状态方程难以用实验方法得到。从分子间相互作用势出发采用近似的统计模型导出理论状态方程是一种可行的办法。例如,在计算凝聚炸药爆轰产物性质时所用过的LJD状态方程(基于Lennard-Jones和Devonshire笼子模型的状态方程)就是其中之一。为了考察它与实际符合的程度,以便在更广的范围内使用这种类型的状态方程,本文采用Monte Carlo方法对高压气体的行为进行了直接的计算机模拟,将计算的等温线与LJD模型的结果进行了比较。
1984, 20(4): 422-424. doi: 10.6052/0459-1879-1984-4-1984-054