Multi-Dimensional Piece-Wise Self-Affine Fractal Interpolation Model

Iterated function system (IFS) models have been used to represent discrete sequences where the attractor of the IFS is piece-wise self-affine in R 2 or R 3 (R is the set of real numbers). In this paper, the piece-wise self-affine IFS model is extended from R 3 to Rn (n is an integer greater than 3), which is called the multi-dimensional piece-wise self-affine fractal interpolation model. This model uses a "mapping partial derivative" , and a constrained inverse algorithm to identify the model parameters. The model values depend continuously on all the model parameters, and represent most data which are not multi-dimensional self-affine in Rn . Therefore, the result is very general. The class of functions obtained is much more diverse because their values depend continuously on all of the variables, with all the coefficients of the possible multi-dimensional affine maps determining the functions.     

Triple-layer Absorptive Structures for Shock Wave Blast Protection

Ｔｈｅｓｕｒｖｉｖａｂｉｌｉｔｙｏｆａｍｉｓｓｉｌｅｓｉｌｏａｇａｉｎｓｔａｂｌａｓｔｗａｖｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｓａｃｒｉｔｉｃａｌｉｓｓｕｅｆｏｒｎａｔｉｏｎａｌｄｅｆｅｎｓｅ.Ａｔｒｉｐｌｅｌａｙｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｔｈｅｐｒｅｖｉｏｕｓｓｉｎｇｌｅｌａｙｅｒｄｅｓｉｇｎ.ＡｓｓｈｏｗｎｉｎＦｉｇ1,ｔｈｅｂｏｔｔｏｍｌａｙｅｒｉｓａｃｉｒｃｕｌａｒｐｌａｔｅｍａｄｅｏｆｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ(ＲＣ).Ｔｗｏｒｉｎｇｓｏｆｓｉｍｐｌｅｓ…     

富气输送管道裂纹动态扩展的数值模拟

为了研究富气输送对管道动态断裂的影响,建立了富气输送裂纹动态扩展管道模型.考虑管道开裂后富气存在相变现象,利用多参数状态方程计算由富气相变引起的压力平台高度,建立三段线性压力模式模拟富气输送管道裂纹尖端附近压力场的分布.结合全尺寸爆破实验和通过扩展模式模拟的结果,验证了该模型的正确性.在此基础上,研究了不同组分富气对管道动态断裂的影响,得到了动态断裂参数随着富气中凝析液体积百分数的增加而增大,即证明了采用富气输送模式管道一旦开裂就更难止裂.     

心肌3种应力的并联桥本构模型

为了深入研究心肌的力学性质,通过理论推导,提出了心肌的并联桥本构模型。该模型包含心肌的被动力、主动力和生长应力三种模型。被动力模型是一个各向异性的非线性弹性模型,其力学性质主要决定于心肌的纤维方向的力学性质;结合自由钙离子浓度演化方程和横桥动力学模型,发展了心肌的主动力模型,在周期化钙离子浓度场的基础上,得到随时间周期变化的主动应力;提出了生长应力的概念,建立基于生长因子表达变化的生长应力模型。研究结果表明,并联桥本构模型完备地反映了心肌的被动力、主动力和生长应力3种应力状态模型。     

基于扩展有限元法的水力压裂大物模实验的数值模拟

该文在页岩水力压裂实验的基础上,采用扩展有限元方法(XFEM),发展了ABAQUS软件的显式用户单元子程序,实现了页岩水力压裂过程的初步数值模拟。通过在常规3维实体8节点单元中引入扩充自由度,实现在单元内引入不连续位移场,模拟了水力压裂的裂纹,且无需在裂纹扩展过程中重画网格。采用有限差分法(FDM)离散流体的连续方程,实现对裂缝内流体流动的模拟。对一般扩展有限元方法进行改进,引入虚拟节点,在显式方法中可以简化处理单元内的裂纹,同时在扩充8节点六面体单元中使用一点积分和沙漏控制,大大提高了计算效率。数值模拟结果与实验吻合得较好。     

有限元计算的面向目标误差估计

V&V(Verification and Validation),即模型验证与确认,是一种量化复杂数值模拟结果置信度的系统方法.大规模的数值模拟往往不能确保高置信度,数值模拟结果的置信度需要一种严格量化的方法.对于有限元模拟问题,获得近似解后,如果直接对这个解进行误差分析,可以得到一个整体的误差估计.而对于以有限元模拟为辅助手段的设计改进而言,通常都有特别关心的专门设计量,所有的模拟实验过程都是为检验这个量而服务的.面向目标的误差估计方法就是专门针对如何准确和经济地估算特定值误差的一种方法.本文通过线性化简后,把这种估计方法针对有限元模拟成功实现,为在实际工程应用中数值实现这种最接近于解决实际问题的方法作了准备.     

复合材料T型整体化结构的刚度简化计算方法

新颖T型复合材料采用蒙皮与筋共用部分铺层的整体化结构形式,其力学性能有别于传统加筋壁板。该文从刚度特性的角度提出了针对这种复合材料整体化结构的等效简化计算方法。提出了壳体等效模型,通过典型加载方式确定了简化模型的参数,并采用经验公式的方法引入了原模型中各参数对刚度的影响。最后从刚度、均布载荷下的弯曲响应、振动模态和固有频率等3个方面对简化方法进行了验证。结果表明:该简化方法能够很好地体现原模型的力学性质,同时极大地减少了计算时间,具有工程应用前景。     

心肌3种应力的并联桥本构模型

为了深入研究心肌的力学性质,通过理论推导,提出了心肌的并联桥本构模型。该模型包含心肌的被动力、主动力和生长应力三种模型。被动力模型是一个各向异性的非线性弹性模型,其力学性质主要决定于心肌的纤维方向的力学性质;结合自由钙离子浓度演化方程和横桥动力学模型,发展了心肌的主动力模型,在周期化钙离子浓度场的基础上,得到随时间周期变化的主动应力;提出了生长应力的概念,建立基于生长因子表达变化的生长应力模型。研究结果表明,并联桥本构模型完备地反映了心肌的被动力、主动力和生长应力3种应力状态模型。