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1990年  第22卷  第5期

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论文
非对称涡流机理的数值研究
张武, 罗时钧
基于多重线涡模型(MLVM),本文建立了一种计算机时少、收敛性强的适用于大迎角涡流势流数值模拟的迭代算法,在给定物面上对称或不对称分离线位置条件下,首次得到了迎角大到60°的收敛解,用本文算法对一切拱头体进行的数值实验表明,旋转体在大迎角零侧滑时产生菲对称涡流的机理本质上是粘性的。
1990, 22(5): 513-518. doi: 10.6052/0459-1879-1990-5-1995-979
管内上随体Maxwell流体非定常流动
韩式方, 伍岳庆
本文研究了上随体Maxwell流体在圆管内非定常流动规律,对于上随体Maxwell流体模型,导出了特殊的运动方程,分别应用隐式差分格式和Kantorovich变分法,求得数值解,对两类方法的结果进行比较,揭示了粘弹流效应对管内非定常流动规津的影响,根据上述研究认为,以上的特殊的变分方法适应于研究非定常流动。
1990, 22(5): 519-525. doi: 10.6052/0459-1879-1990-5-1995-980
多孔介质中流体不稳定界面的分枝现象
张慧生
本文通过理论分析和数值实验发现多孔介质中流体不稳定界面的分枝主要取决于无量纲参数C_1和S的值。对C_1取值范围内任一给定的值,存在S的一个临界值S_1,使当1S_1时,平面界面受小扰动后就有可能发展成分枝。S_1随C_1的减小而增大。存在C_1的一个临界值C_1~*,对取值范围内任一给定的C_1>C_1~*,还存在S的另外两个临界值S_2和S_3,使当S_2C_1~*情形,当S_1s_3时,或在C_1>C_1~*情形当S>S_1时,界面是否会发展成分枝则还与扰动形式有关。此外,本文还通过任意界面的线化稳定性分析和频谱分析得到了界面发生分枝的必要条件。
1990, 22(5): 526-537. doi: 10.6052/0459-1879-1990-5-1995-981
用流体双折射的位相差积分法定量分析具有对称平面的三维流场
陈瑜海, 贾有权, 舒玮
本文对流体双折射方法做了简单的回顾。用位相差积分理论导出了具有对称平面双折射介质所适用的公式。作为实例,我们定量分析了扩张和收缩管中的剪应变率分布。
1990, 22(5): 538-546. doi: 10.6052/0459-1879-1990-5-1995-982
抽吸激波管的性能分析与计算
徐立功
为了减小由于反射激波和透射激波分叉引起的反射型激波风洞试验气体提前受到污染的现象,本文研究了一种新的具有抽吸的激波管流动,分析了抽吸缝的作用,给出了这种抽吸激波管性能参数的计算方法,同时还给出了反射激波与边界层相互作用引起的激波分叉的形状随抽吸量变化的计算公式。实验证实了边界层抽吸可以有效地减小激波与壁面边界层相互作用所产生的分离现象。计算与测量结果是一致的。
1990, 22(5): 547-554. doi: 10.6052/0459-1879-1990-5-1995-983
用“膜力因子法”分析简支刚塑性圆板的大挠度动力响应
余同希, 陈发良
在板的变形过程中,当其挠度与厚度同量级时,膜力的作用与弯矩的作用同样重要;当其挠度超过厚度甚至接近板的面内尺寸的量级时,相对于弯矩的作用,膜力的作用是更主要的。本文发展了一种基于能量平衡的简便的“膜力因子法”,有效地解决了当板的挠度达到厚度量级时弯矩和膜力联合作用问题;用这种方法并结合塑性膜阶段的分析成功地求解了简支刚塑性圆板在冲击载荷作用下的大挠度塑性响应问题。所得结果与Florence实验结果符合良好,比已有理论近似结果有所改进。
1990, 22(5): 555-565. doi: 10.6052/0459-1879-1990-5-1995-984
自旋张量的绝对表示及其在有限变形理论中的应用
王文标, 段祝平
基于对一类线性张量方程的一般解法,导出了任一对称张量所对应的自旋张量的绝对表示。该结果可以很自然地用于研究左和右伸长张量的自旋并研讨在连续介质力学中常见到的各种转动率张量间的关系。一个重要的公式,即Hill意义下广义应变的共轭应力和Cauchy应力之间的关系,从功共轭原理建立了起来。尤其是详细讨论了对数应变的时间变率及相应的共轭应力。无疑,上述结果对有限变形条件下本构理论的研究是颇为重要的。
1990, 22(5): 566-573. doi: 10.6052/0459-1879-1990-5-1995-985
旋转薄壳轴对称自由振动的转点问题
张若京, 张维
在用渐近法求解任意旋转薄壳(圆柱壳和球壳除外)的轴对称自由振动方程时,在一定的频率参数范围内,存在转点问题。其中,对于存在唯一简单转点的情况,至今未获解决。本文解决了这一问题。
1990, 22(5): 574-578. doi: 10.6052/0459-1879-1990-5-1995-986
牛顿迭代一致性算法及其在板弹塑性有限元分析中的应用
魏祖健, 李明瑞, 黄文彬
本文简略讨论了有限载荷增量弹塑性有限元分析中传统切线刚度法丧失精度和牛顿迭代平方收敛速度的原因,并提出保持牛顿迭代平方收敛速度、保证一阶精度和无条件稳定性的一致性算法.一致性算法具备以下两个特征:1)采用路径无关计算格式;2)采用一致弹塑性切线模量。根据一致性算法构造出以弯矩和曲率为基本变量的弹塑性板弯曲有限元NIDKQ元。数值结果表明NIDKQ元具有令人满意的精度,同时验证了有限载荷增量下牛顿迭代一致性算法的平方收敛率特性,而传统切线刚度法随着塑性区的扩展将大大降低收敛速度。
1990, 22(5): 579-588. doi: 10.6052/0459-1879-1990-5-1995-987
热激活断裂统计理论
邢修三, Krausz A. S
本文研究了原子键机理与宏观特性相结合的热激活断裂非平衡统计理论,统一导出了微裂纹分布函数、断裂几率、可靠性、断裂寿命分布函数和平均断裂寿命。
1990, 22(5): 589-602. doi: 10.6052/0459-1879-1990-5-1995-988
高浓度水煤浆反触变性的流变模式
汪建敏
本文根据速率型物料的假设和实验的等结构方法,确定了水煤浆反触变性的流变状态方程及速率方程。并对正、反触变性的特征进行了比较。
1990, 22(5): 603-609. doi: 10.6052/0459-1879-1990-5-1995-989
挠率对螺旋管道内二次流的二阶效应
谢定国
本文用螺旋坐标系和摄动法研究了在螺旋管道内的低雷诺数(R<17/(8~(1/2)))不可压缩流体的定常粘性流动,给出了完全的二阶摄动解。结果表明管道挠率在二阶摄动解时对二次涡有偏转和扭曲效应。本文还发现当雷诺数从很小值逐渐增大时,两次涡位置发生由左右相对到上下相对的有趣旋转。
1990, 22(5): 610-618. doi: 10.6052/0459-1879-1990-5-1995-990
非牛顿流体经波纹管流动的阻力特性
朱坚亭, 中国科学院化学研究所
本文对Carreau流体经波纹管的蠕动流的阻力特性用差分方法作了数值求解。先施行坐标变换,提出一种保证周期性条件的混合迭代法,能较快得到问题的收敛解。流体的物质参数以及流动区域的几何参数对流动阻力特性的影响作了讨论,同时指出了直径均匀的毛管模型作为渗流模型的不足之处。
1990, 22(5): 619-624. doi: 10.6052/0459-1879-1990-5-1995-991
一种可以计算声波的反射和透射的层合板模型
徐博侯, 王大钧
本文给出一种层合板的模型,可以用来同时计算声波在层合板上的反射与透射,并且是严格满足层间位移和横向剪应力连续条件,然后给出一系列数值例子,与相应的准确解比较。以及说明在不同情况下声反射和透射的一些特点。
1990, 22(5): 625-629. doi: 10.6052/0459-1879-1990-5-1995-992
刚性元方法和块状岩体稳定性分析
殷有泉, 范建立
本文提出的刚性元方法是一种数值分析方法,它将变形体离散为一些刚性块体(剐性元)和块体之间的可变形薄层(节理元)的组合体,在各种载荷条件下求出块体的运动以及薄层的变形和应力分布。本文联合岩石系统的失稳准则来使用刚性元方法,成功地研究了块状岩体的稳定性问题。计算实例表明,本文提出的方法可以正确地反映块状岩体的失稳机制,是一种合理和可行的岩体稳定性分析手段。
1990, 22(5): 630-636. doi: 10.6052/0459-1879-1990-5-1995-993
受控多体复摆的定性分析
刘延柱
本文讨论多体复摆的运动规律,作为具有单个支点的人体运动模型。系统中各邻接刚体之间作受控的相对运动。利用通路矢量和增广体概念导出系统的动力学普遍方程。对于平面运动的特殊情形,可在相平面内进行定性分析。以人体的站立稳定性和自激摆动为例。
1990, 22(5): 637-640. doi: 10.6052/0459-1879-1990-5-1995-994