微梁谐振器中的空气阻尼

为了研究空气阻尼对谐振器工作性能的影响,基于Euler-Bernoulli假设、梁弯曲振动理论和气体阻尼理论,建立了考虑气体阻尼的梁振动方程,结合边界条件对方程进行了求解,得到了两种不同情况下气体阻尼对微梁谐振器的谐振频率和品质因子的影响.通过两种阻尼对谐振器影响的比较分析,指出在梁形状保持不变(长宽比和高宽比不变)情况下,微梁谐振器存在一个临界压膜厚度,此临界厚度可为器件的设计提供参考.

线性张力腿模型与非线性模型的比较研究

平台运动对张力腿的非线性动力响应具有显著的影响.提出了新的更加符合实际的边界条件,分别采用线性的 Euler-Bernoulli梁和非线性梁模型,分析了在不同的张力腿长度和平台激励条件下,线性张力腿模型与非线性模型在预测其动力响应时所得结果的差异.为了保证数值计算的正确性和可靠性,运用了两种不同的计算方法;Galerkin法,有限差分法进行数值求解.结果表明:非线性模型所得的张力腿流向响应幅值要比线性模型的小,且随着张力腿长度以及平台纵荡幅值的增加,非线性模型与线性模型的预测结果之间的差异会变得越来越显著.

带压电陶瓷片梁的力学分析和二类变量广义变分原理

对于采用贴有压电陶瓷片作为作动元件的智能结构，在进行自适应控制时，往往要分析压电陶瓷片所引起的结构中的应力、应变和位移。对于带有压电陶瓷片梁的力学分析，文献中大多采用Euler-Bernoulli模型，即不考虑梁中的剪力，且假定梁沿厚度方向满足直法线假定。考虑到压电陶瓷片对梁的作用主要是通过粘贴层以剪力的形式传递到梁上，梁截面上的剪应力和剪应变一般很大，其影响不能忽略。本文采用Hellinger-Reissner二类变分广义余能原理，导出考虑梁截面上剪应力和剪应变影响的方程式，其中采用吉尔法求解非齐次常微分方程组。并将求得的解与相同条件的有限元解进行比较。结果证明该方法很有效。本文还对二类广义变分法进行了一般的讨论，发现，在使用二类广义变分法求解时，随着应力和位移所取项数的增加，结果有时反而变坏。并对二类广义变分法的使用提出了一些建议。

Numerical investigation of crack growth in concrete subjected to compression by the generalized beam lattice model

The beam lattice-type models, such as the Euler-Bernoulli (or Timoshenko) beam lattice and the generalized beam (GB) lattice, have been proved very effective in simulating failure processes in concrete and rock due to its simplicity and easy implementation. However, these existing lattice models only take into account tensile failures, so it may be not applicable to simulation of failure behaviors under compressive states. The main aim in this paper is to incorporate Mohr-Coulomb failure criterion, which is widely used in many kinds of materials, into the GB lattice procedure. The improved GB lattice procedure has the capability of modeling both element failures and contact/separation of cracked elements. The numerical examples show its effectiveness in simulating compressive failures. Furthermore, the influences of lateral confinement, friction angle, stiffness of loading platen, inclusion of aggregates on failure processes are respectively analyzed in detail.

压电驱动器应变传递模型分析

随着压电材料结构在航空航天结构控制领域的广泛应用, 压电驱动器与主体结构间的应变传递问题的研究日益重要. 该文首先对压电驱动器应用中的应变传递模型----均匀应变模型与Bernoulli-Euler模型进行了优缺点的分析对比; 其次将Bernoulli-Euler模型用于考虑胶层影响情况, 考虑到压电驱动器在航空航天领域的应用, 着重类似于翼面结构的模型分析, 得到了实际应用中压电驱动器沿结构厚度方向的应变传递表达式; 最后通过数值计算的方法确定了所得应变表达式适用的胶粘剂弹性模量及厚度的范围. 结果表明此表达式的有效性, 使 Bernoulli-Euler模型的应用更接近于实际情况, 同时为智能结构实际应变分布的分析提供了一定的依据与基础

求解Euler方程的区域分解方法与并行算法

将复杂形状区域划分成多块子区域，研究发展了一种多块区域之间迎风守恒型的内边界耦合方法，实现相邻子区域解的光滑过渡，使多区耦合得到总体流场的数值解。对二维翼型跨音速流动和圆板形隆起物超音速流动等进行了分区数值计算，并将计算结果与单区计算结果和实验结果作了比较。并行分区计算引入“先进先出”的同步控制等待机制，实现了高效率并行计算，还分析了影响并行效率的主要因素。

A Lagrangian lattice Boltzmann method for Euler equations

A Lagrangian lattice Boltzmann method for solving Euler equations is proposed. The key step in formulating this method is the introduction of the displacement distribution function. The equilibrium distribution function consists of macroscopic Lagrangian variables at time steps n and n + 1. It is different from the standard lattice Boltzmann method. In this method the element, instead of each particle, is required to satisfy the basic law. The element is considered as one large particle, which results in simpler version than the corresponding Eulerian one, because the advection term disappears here. Our numerical examples successfully reproduce the classical results.

一种易于并行求解Euler方程组的分区技术

在具有复杂边界的计算区域内,求解偏微分方程组时,经常需要分区和并行计算,分区方法直接关系到数值计算的并行化程度,本文在应用时间算子分裂方法求解Euler方程组的过程中,提出了一种非常容易实现并行化计算的分区技术.

二维Euler方程的非结构网格再生成自适应方法

给出了提高二维Euler方程定常解质量的非结构网格自适应方法和模拟结果。计算了无粘激波在固壁上的反射、NAC0012翼型跨声速绕流和马赫数为3的前台阶绕流，自适应效果较好。

Euler方程的双分布函数格子Boltzmann Godunov方法

应用双分布函数系统，通过Ｇｏｄｕｎｏｖ分解，构造了一维Ｅｕｌｅｒ方程的格子Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ算法。解决了传统格子气固有的ＧＣ问题与能量方程之间的矛盾，实现了分布函数与宏观物理量之间的一一对应。

不确定边界条件下悬臂梁裂纹参数识别方法研究

基于Bernoulli-Euler梁振动理论,以等效弹簧来模拟裂纹引起的局部软化效应和由非完全固支边界条件引起的转角效应.推导了悬臂梁在不确定边界条件下确定其振动频率的特征方程,直接利用该特征方程,提出一种有效估计裂纹参数的优化方法,通过计算测量频率和理论频率之间的误差目标函数最小化即可识别裂纹参数-裂纹位置和深度.最后,应用两个实例-理想固支边界条件下和非完全固支边界条件下的悬臂梁实验来说明本文方法的有效性.实验结果表明:只需梁结构前三阶频率即可识别裂纹位置和深度.对于理想边界条件下的裂纹参数识别,在测量频率存在小误差情况下,该方法仍能给出比较满意的结果,对于非完全固支边界条件下的裂纹参数识别,利用本文方法能得到比Narkis的方法更精确的裂纹位置识别结果.同时本文方法还能给出比较满意的裂纹深度识别结果.

基于CE/SE方法的二维Euler型多物质流体弹塑性问题计算

将CE/SE方法推广到二维固体流体弹塑性问题的数值计算,同时结合杂交粒子水平集方法追踪物质界面和合适的边界条件,提出一套完整的二维Euler型流体弹塑性计算方案.通过长钨杆侵彻装甲钢实验的数值模拟,对方法的精度和有效性进行验证.

全机绕流Euler方程多重网格分区计算方法

全机三维复杂形状绕流数值求解只能采用分区求解的方法，本文采用可压缩Euler方程有限体积方法以及多重网格分区方法对流场进行分区计算。数值方法采用改进的van Leer迎风型矢通量分裂格式和MUSCL方法，基于有限体积方法和迎风型矢通量分裂方法，建立一套处理子区域内分界面的耦合条件。各个子区域之间采用显式耦合条件，区域内部采用隐式格式和局部时间步长等，以加快收敛速度。计算结果飞机表面压力分布等气动力特性与实验值进行了比较，二者基本吻合。计算结果表明采用分析“V”型多重网格方法，能提高计算效率，加快收敛速度达到接近一个量级。根据全机数值计算结果和可视化结果讨论了流场背风区域旋涡的形成过程。