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欠膨胀超声速射流不稳定性机理的数值研究

作者：刘昕 姜宗林 王春 阎超 刊期：2008年第05期

应用NND有限差分格式求解轴对称可压缩N—S方程,研究了不同驻室与环境压力比条件下欠膨胀超声速射流近场的失稳特性,计算结果表明欠膨胀超声速射流的失稳机制根据射流激波结构的特征可分为3种失稳模式:具有规则反射激波结构和单一剪切层特征的射流不稳定性;带有马赫反射激波结构和双剪切层特征的射流不稳定性;具有弯曲马赫杆和高度欠膨胀射流的...

一维孔隙率浅水方程及其数值离散

作者：王志力 陆永军 耿艳芬 刊期：2008年第05期

通过孔隙率方法来描述挡水物对过水能力的影响建立了一维孔隙率浅水方程.采用有限体积方法和Roe格式的近似Riemann解建立了孔隙率浅水方程的离散模式.对底坡和孔隙率源项采用特性方向分解的方法进行处理,使模型精确满足C(Conservative)特性,增加了模型的稳定性.通过算例模拟证明了模型可以对河道中的挡水物作用进行模拟,且计算结果表明模型具有...

基于ROM技术的阵风响应分析方法

作者：张伟伟 叶正寅 杨青 史爱明 刊期：2008年第05期

阵风响应分析是大型飞机设计过程中必不可少的环节,现有的阵风响应分析主要采用基于线化升力面理论的气动力模型,不能考虑到各种非线性效应,不适合于跨音速气动弹性的分析.基于CFD技术,采用系统辨识方法,在状态空间内建立了降阶的非定常气动力模型(reduced order model,ROM).耦合结构运动方程、非定常气动力模型(结构运动)、外激阵风的气动力模...

多孔介质中稳定泡沫的流动计算及实验研究

作者：庞占喜 程林松 刘慧卿 刊期：2008年第05期

将多孔介质简化为一簇变截面毛管束,根据多孔介质的颗粒直径、颗粒排列方式、孔喉尺度比及束缚水饱和度,计算出变截面毛细管的喉道半径和孔隙半径.在考虑多孔介质喉道和孔隙中单个气泡的受力和变形基础上,利用动量守恒定理,推导出单个孔隙单元内液相的压力分布和孔隙单元两端的压差计算公式,最终得到多孔介质的压力分布计算公式.利用长U型填砂管...

非结构网格热化学非平衡辐射流场数值计算

作者：王逸斌 伍贻兆 刘学强 刊期：2008年第05期

三维非稳态热传导逆问题反演算法研究

作者：钱炜祺 何开锋 汪清 刊期：2008年第05期

利用表面温度测量来反演热传导方程中的热源项是一类典型的热传导逆问题,在采用有限体积法对三维非稳态热传导问题进行数值求解的基础上,将该热传导逆问题转化为优化问题,建立了伴随方程法和共轭梯度法这两类反演算法.采用这两类算法对一个典型算例的计算结果表明:建立的两类反演算法是有效的,具有较好的抗噪性能.此外,对反演算法中计算收敛准则...

皮肤热疼痛热力学的统一模型

作者：徐峰 文婷 卢天健 刊期：2008年第05期

由热刺激而引致的皮肤疼痛是在日常生活以及医学上广泛应用的热治疗手段中常见的问题.然而,有关皮肤热疼痛的物理机制并不明晰,也很少有模型分析.该文提出了一种量化皮肤热疼痛感知的统一模型,涵盖3个相互关联的环节:(1)有害刺激的外部调节模型,将有害刺激通过神经脉冲转化为电能;(2)信号传输模型,将这些神经信号从皮肤的转换位置传导到脊髓和大...

各向同性率无关材料本构关系的不变性表示

作者：陈明祥 刊期：2008年第05期

在内变量理论的框架下,针对各向同性率无关材料,使用张量函数表示理论建立了塑性应变全量及增量本构关系的最一般的张量不变性表示.它们均由3个完备不可约的基张量组合构成,这3个基张量分别是应力的零次幂、一次幂和二次幂.因此得出,塑性应变、塑性应变增量与应力三者共主轴.通过对基张量的正交化,给出了本构关系式在主应力空间中的几何解释.进...

功能梯度压电材料圆板的简化理论与解析解

作者：李尧臣 亓峰 仲政 刊期：2008年第05期

提出了功能梯度圆板在轴对称载荷作用下的简化理论与解析解.引入了板理论的若干假设(Kirchhoff假设的一部分,Reissner-Mindlin假设和文中提出的假设),并假设材料常数在板厚方向按指数规律变化.推导了板的周边固定或简支同时又接地情况下中性层法线转角的解和用Fourier-Bessel级数表示的电势解.这个解在形式上比精确解简单得多,进行数值计算时也...

具有不同拉压性能材料的连续体结构拓扑优化

作者：蔡坤 陈飙松 张洪武 刊期：2008年第05期

采用浮动的拉伸与压缩生长参考区间法讨论材料的拉伸与压缩性能差别对最优拓扑的影响.材料的拉伸与压缩性能差别包含两个方面,其一,基础材料的拉伸杨氏模量与压缩杨氏模量存在差异;其二,基础材料在拉伸变形与在压缩变形下生长的参考应变区间不同.两者对结构最优拓扑的影响具有等效性.数值算例证明了这一等效性.数值算例进一步表明,对于一个给定...

基于子集模拟和重要抽样的可靠性灵敏度分析方法

作者：宋述芳 吕震宙 刊期：2008年第05期

针对工程实际中大量存在的小失效概率问题,提出了基于子集模拟和重要抽样的可靠性灵敏度分析方法.在子集模拟重要抽样可靠性分析方法中,通过引入合理的中间失效事件,将小的失效概率表达为一系列较大的条件失效概率的乘积,而较大的条件失效概率则可通过构造中间失效事件的重要抽样密度函数来高效求解.基于子集模拟重要抽样可靠性分析的思想,论文...

横观各向同性孔隙地层中声波测井的分波模拟

作者：何晓 胡恒山 刊期：2008年第05期

采用横观各向同性的流体饱和孔隙介质地层模型,模拟了井中由点声源激发的声场.计算出了井孔声场函数的全部极点,发现最低阶泄漏模式波极点的虚部与正常模式波极点的虚部大小属于同一数量级,因而是不可忽略的.在算例中还发现,伪瑞利波相速度的低频极限值不一定等于地层横波速度.计算了由极点留数对应的斯通利波、伪瑞利波和两种泄漏模式波的激发...

深部节理岩体塑性损伤耦合微面模型

作者：陈新 杨强 刊期：2008年第05期

采用微面模型理论和损伤力学方法,建立了节理岩体的弹塑性损伤耦合微面模型.在节理岩体的微面上,将岩体视为由节理面与岩石组成的二元介质,以节理连通率作为岩体沿该方向的面积损伤变量,考虑微面法向拉应力和压应力下的不同塑性变形和损伤耦合作用机制,基于塑性理论建立了节理岩体的微面塑性损伤增量本构关系.采用微面物理量与宏观物理量的几何...

含非理想约束多柔体系统递推建模方法

作者：齐朝晖 许永生 罗晓明 刊期：2008年第05期

基于多体系统中邻接物体运动学递推关系,可以证明树状多体系统中末端物体的作用体现为传递给其内接物体的惯性和外力.由于闭环系统切断铰约束反力和非理想约束反力可看作为系统外力,任何复杂系统都可以转化为等效的树系统,并且系统约束方程中所涉及的广义加速度可以系统化地用描述约束反力的拉氏乘子替换.基于以上结果,提出了针对含非理想约束多...

PZT-4紧凑拉伸试样的断裂分析

作者：李海军 刘峰 王自强 刊期：2008年第05期

基于线性压电材料的复势理论,通过解析分析,导出了一种分析有限压电板裂纹问题的解析数值方法.首先,计算了含中心裂纹有限板的断裂参数,与Woo和Wang的解析数值法(Int J Fract,1993,62:203～218)相比较,表明该方法具有很高的精度和很好的计算效率.随后,采用该方法和有限元法计算了PZT-4紧凑拉伸试样在绝缘裂纹面边界条件下断裂时的断裂参数,发现...