正交异性环板-刚性质量系统的大幅振动和热屈曲
采用数值计算方法分析了具有中心刚性质量的极正交各向异性环形薄板在均匀升温下的大振幅振动和热过屈曲.基于von Kármán薄板理论给出了问题轴对称位移形式的动力学控制方程.分析了系统的自由横向谐振动,借助Kantorovich平均法消去时间变量,将偏微分控制方程转化为非线性常微分方程边值问题.采用打靶法获得了周边固定夹紧环板-刚性质量系统非线性振动的幅-频响应以及热过屈曲响应.给出了不同材料刚度参数和中心质量参数下的幅-频响应曲线及过屈曲平衡路径.
桅杆的非线性随机研究
通过引入微小白噪声摄动,将桅杆的非线性动力方程转变成Ito随机微分方程的形式,采用路径积分推导出该噪声模型响应概率密度函数的形式解,根据该函数的分布特征和平均Poincaré图研究桅杆响应特性受激励参数的影响和混沌现象.算例分析表明:桅杆响应特性依赖于激励的频率及其强度,而与激励方向基本无关;共振频率附近激励强度的增长将导致桅杆出现混沌运动,结构在水平面内各方向上产生大幅振荡,这是造成结构疲劳损伤累积的重要起因.
移动热源驱动流体流动的数值研究
本文利用数值模拟的方法,研究了微细管道中流体无相变情况下,加入移动热源对流体流场的影响,从理论上证明了移动热源驱动流体定向流动的可能性,并且从物理机制上进行了分析.本文在分析流体参数随时间变化时,着重分析了移动热源大小对泵送功能的影响.
超临界压力水循环系统非线性水动力特性研究
建立超临界压力下自然与强制水循环回路的统一水动力模型,结合超临界压力下特殊的物性变化、非线性动量传输与系统耦合特征,采用基于延拓的非线性数值方法,系统比较研究了超临界压力下自然与强制循环水系统的复杂水动力特性,揭示了超临界压力下自然与强制循环系统独特的非单调的流量-加热功率关系及其机制与特点。分析了系统传热特性,并讨论了加热段人口温度、局部阻力对自然和强制循环水动力特性和系统传热的影响规律。
超静定梁变形计算的积分法
从线性化弯矩和曲率关系出发,将超静定梁多余反力的弯矩叠加到梁截面弯矩中去,经两次积分得到了包括积分常数和多余反力的分段转角方程和挠曲线方程,利用边界条件和连续条件确定积分常数和多余反力,进而确定了转角方程和挠曲线方程.文中工作扩大了积分法的应用范围.教学实践表明,用积分法解超静定梁的变形能够起到帮助学生学习和掌握固体力学的边值问题解题思想的作用.
水平直管道中气体-颗粒两相流实验研究
使用多普勒激光测速仪测量了水平直管道中气体一颗粒两相流动的流场。实验中,采用三维粒子动态分析仪(Particle Dynamics Analyzer)测量了粒径在0-100μm玻璃微珠的时均速度和脉动速度分布,颗粒相的体积分数在10^-4~10^-5之间。实验结果表明,即使在粒径范围为100μm以下的颗粒,其在气相流场中的存在仍然会引起湍流流场结构的改变,实验还观察到气体一颗粒两相流动的湍流强度会随粒径的减小而增加。而且其脉动速度的分布将会在壁面附近出现脉动和随机分布的特征。
部分主动约束阻尼梁振动的假设模态法建模
基于夹层结构的Mead-Markus基本假设,使用假设模态法对部分主动约束阻尼覆盖的梁结构进行建模和计算,并与有限元结果进行比较。重点研究压电层厚度、阻尼层厚度、ACLD长度和位置对模态损耗因子的影响。研究表明,适当增加压电层厚度,减小阻尼层厚度,增加ACLD长度有利于增强阻尼效果。
细圆管内纳米颗粒悬浮液流动特性的实验研究
实验研究了细圆管内氧化铜纳米颗粒悬浮液的流动特性.试验段的管径为0.68 mm、1.01 mm和1.28 mm,氧化铜纳米颗粒的平均粒径为50 nm,悬浮液中氧化铜纳米颗粒的质量分数分别为0.02, 0.04和0.06,分散剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)质量的分数为0.02.实验结果显示,氧化铜纳米颗粒悬浮液的流动压降比去离子水的大,且正比于其质量分数;层流向湍流转化的临界雷诺数小于常规尺度的数值,且正比于管径.
位移型板单元内力解的杂交化后处理
本文针对如何提高位移型板弯曲单元内力解的问题进行了一些探讨,在总结位移型和杂交型有限元的特点基础之上,提出了利用杂交元原理对位移型单元内力解进行重算的后处理方案:首先由位移型板元求出单元结点位移;其次假设满足平衡方程的单元内力场,并利用杂交能量泛函原理确定其与单元位移之间的联系,进而求出单元内力解。数值算例表明,本文所提出的方法可以明显改善多种板弯曲单元内力解的性态,使单元在获得较精确的位移解的同时,又可获得较好的内力解,而且又不使单元列式过于复杂。本文为改善位移型有限元的内力和应力解提供了一条可行的新途径。
两邻边铰支两邻边夹紧正交各向异性矩形板的中等大挠度
利用Galerkin方法分析了von-Karman型两邻边铰支两邻边夹紧正交各向异性矩形板.所设的位移函数为梁振动函数,它不仅能精确地满足边界条件,而且具有正交的特性,从而把复杂的非齐次非线性偏微分方程组化为一组非线性代数方程组.通过非线性方程组的线性化和可调节参数的修正迭代解法找出问题的解.实践证明,梁振动函数的收敛很快,只须取出级数的前几项即可满足精度要求.最后求出了不同复合材料的挠度和应力值.











