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1991年  第23卷  第2期

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论文
多变量载荷作用下的结构非线性稳定分析
李龙元
1991, 23(2). doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-828
钝锥三维粘性绕流背风面分离的数值模拟
傅德薰, 马延文
本文将作者在文献[1]中提出的方法推广应用于求解三维可压缩 N-S 方程和简化 N-S 方程,并对近似因式分解法应用于三维问题的稳定性进行了分析。指出,对二维问题原无条件稳定的格式,经近似因式分解后仍是无条件稳定的;对于三维问题,原无条件稳定的格式经普通近似因式分解后所得到的格式可能是不稳定的或条件稳定的。利用系数矩阵分裂法所得到的近似因式分解格式可仍是无条件稳定的,只要适当加大分裂后的系数反差即可。 文中给出了钝锥超音速三维粘性绕流结果。得到了背风面分离的流动图像,物面压力值与实验值吻合。
1991, 23(2): 129-138. doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-819
泡沫流体的剪应力与法向应力差
周承东, 褚家瑛, 江体乾
本文在同时考虑表面张力与粘性力的情况下,以三维模型—长菱形十二面体及泡沫的应力张量表达式为基础,得出了泡沫的剪应力及法向应力差表达式,并通过计算机进行了求解,讨论了泡沫粘度、泡沫大小等因素对剪应力及法向应力差的影响。 实验使用了 RMS-605 大型流交仪、RV-2 流变仪及毛细管流变仪测定泡沫流变特性。消除了表面滑移影响后得到的剪应力与法向应力表数据与理论结果较接近,说明理论模型具有一定的实用价值。
1991, 23(2): 139-148. doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-820
微重力环境下Marangoni对流的有限元数值模拟
唐泽眉, 李家春
本文以悬浮区为背景研究液桥中气液交界面上由表面张力所驱动的流体对流。我们采用有限元方法对轴对称、定常运动方程,能量方程,自由面切向、法向应力平衡条件迭代求解,首次考虑了边界形状的影响,得到了自洽的流区位形和流场、温度场、表面压强分布。一般说来,流区自由面呈弯月形。结果表明,只要表面张力数 C_a<1,静态平衡的流区位形就是动态情况的良好近似。本文还分析了C_a数及G_r 数对流区位形的影响,得到了不同 M_a 数及散热条件下的温度场和流函数分布。
1991, 23(2): 149-156. doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-821
三维湍流流动的涡量-向量势法数值模拟
梁栋, 李有章, 卫景彬
本文采用涡量-向量势法,结合常规的 k-ε双方程湍流模型,并运用重新推导的固体壁面涡量边值计算法,对扁平射流煤粉燃烧器内的冷态三维流场进行了数值模拟。计算结果与实验数据相吻合。本文工作证明,用涡量-向量势法求解三维湍流问题是可行的,该法具有不应忽视的优越性,值得进一步开发。
1991, 23(2): 157-164. doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-822
三维运动接触问题的广义Галин定理
G.M.L.Gladwell, 范天佑
本文给出了求解一类相当普遍的三维运动接触问题的分析解法,并且把仅仅对静态接触问题成立的 定理推广到动力学情形,作了严格证明。作为例子,对接触区为椭圆的情形给出了积分形式的解,并且作了数值计算,由这些结果可以看出运动压体速度的效应。
1991, 23(2): 165-171. doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-823
对称截面梁在弯扭时的弹性接触分析
黄文彬, 曾国平
本文对不同刚度、不同长度、不同支承条件的具有对称截面的重叠梁,在任何载荷作用下产生的弯扭变形而引起的接触问题进行了分析,导出了单侧线接触、双侧线接触时的压力分布规律及点接触定理;给出了一个静不定梁算例,当外载变化时将出现单侧接触区、双侧接触区与点接触的复杂情况,而数值计算描述了当外载增长时接触区与反力变化的发展过程。
1991, 23(2): 172-180. doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-824
含裂隙材料的空洞化损伤
李国琛
本文研究了含有微小裂隙的韧性材料中细观损伤的演化。随外加应力的增大,在裂隙周围的基体中微小空洞不断地萌生并扩展。在一些情况下,由此而形成的内部损伤与仅有大小空洞的损伤有显著的不同特点。结果还表明,具有细观尺度的短裂纹,其损伤作用不宜用裂纹长度作标志。文中最后提出一个材料韧性断裂的判据。
1991, 23(2): 181-189. doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-825
开孔薄板的变分原理及屈曲和过屈曲分析的有限元方法
杨骁, 程昌钧
本文以开孔薄板大挠度问题的一般理论为基础,建立了以挠度 w 和应力函数F为未知量的变分原理,并由此建立了用于分析开孔薄板屈曲和过屈曲问题的有限单元法可以看到由于区域的多连通性,单元性质是较为复杂的。
1991, 23(2): 190-200. doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-826
一种描述形状记忆合金拟弹性变形行为的本构关系
王志刚, 黄克智
本文给出一种描述形状记忆合金拟弹性变形现象的本构关系,可用于多晶材料在一般应力状态下及单晶材料在单轴应力下的变形情况。该本构关系采用弹性应变与相变应变迭加形式,物理意义明显,形式简洁。对 Cu-Zn-Sn 合金及 Ti-Ni 合金材料的变形行为进行了模拟计算,结果与实验值有较好的吻合。
1991, 23(2): 201-210. doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-827
摆锤式块杆型冲击拉伸试验装置的动力学系统简化分析
夏源明, 袁建明, 杨报昌
本文对摆锤式块杆型冲击拉伸试验装置进行了较完整的动力学系统简化分析。用差分方法和特征线方法进行了数值分析,并和试验结果进行了比较。结果表明本文的分析方法和计算程序是正确的和可靠的,该试验装置是合理的,可以得到材料在一定平均应变率下的应力应变曲线。本文还用数值分析的结果解释了试验中出现的现象,指出了试验系统的匹配问题,给出了判断试验装置最大打击应力的方法。
1991, 23(2): 217-224. doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-829
应用共轴型二维激光测速系统测量孔板管流的湍流特性
沈熊, 严幼幼, 高建生, 丁则裕
本文发表了一种共轴型二维激光测速系统,可同时测量由三束入射光组成的平面内的二维速度分量。讨论了主要的测量误差并提出了一种修正共轴分量角度偏差的方法。应用该系统详细测量了单孔板和双孔板管流的轴向和径向平均速度。湍流度和雷诺切应力分布,表明来流条件对孔板下游的湍流特性有强烈影响。
1991, 23(2): 225-231. doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-830
金属蠕变与蠕变破坏理论综述
Shesterikov, S.A, Lokochtchenko, A.M
本文对金属在均匀单向与复杂应力状态下的蠕变与蠕变破坏行为及结构物蠕变下持久性发展了系统的试验与理论研究。 在试验研究中本文考虑了各种金属在恒应力与变应力下的行为,应力集中,加载方式对蠕变破坏的影响;同时还提出了材料的结构损伤的新的量测方法。
1991, 23(2): 232-235. doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-831
耦合热弹性问题的分区变分原理及其广义变分原理
顾皓中
本文在文献[1]和[2]的基础上建立并论证了耦合热弹性问题的分区变分原理及其分区广义变分原理
1991, 23(2): 236-243. doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-832
论塑性旋率本构方程的必要性
黄筑平, 王文标
在有限变形弹塑性理论中,本构方程通常是以率型形式给出的。因此,应变率的分解将是一个十分基本的问题。在当前,较为流行的是基于中间构形的应变率分解,而这其中最有影响的有 Lee,E.H.等人的工作和 Dafalias 等人的工作。然而,本文的研究表明,至少在某些特殊情况下,我们可以得到与微观子结构定向旋率的有关表达式。这就使给出塑性旋率本构方程变得不必要了。显然,本文的结果既不同于 Dafalias 的工作,也不同于 E.H.Lee等人的工作。前者需要通过塑性旋率的本构方程来确定微观子结构定向的旋率,而后者则需要作出附加的隐含假设来避免给出塑性旋率的本构方程。可以相信,本文工作将可能为有限弹塑性变形的本构理论提供一种新的途径。
1991, 23(2): 244-247. doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-833
率形式大变形弹塑性本构律中的超弹性条件
程莉
本文证明了若取客观应力率为 Kirchhoff 应力的 Oldroyd 导数,对于 Lame 参数λ、μ为常数的情况,率形式弹性本构律的可积条件为 λ=0。这显然表明在大变形情况下率形式弹塑性本构律与超弹性条件这两者之间在一般情况下并不协调。文中还讨论了几种弹性本构律可以近似用于大变形描述的情况。
1991, 23(2): 248-251. doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-834
非完整动力学逆问题的基本解法
梅凤翔
本文绘出非完整动力学逆问题的两种基本提法和解法,包括运动方程的构成以及运动方程的修改
1991, 23(2): 252-256. doi: 10.6052/0459-1879-1991-2-1995-835