波浪作用下海冰断裂的试验研究

通过实验室非冻结可破碎模拟冰材料进行了波浪引起冰排断裂的物模试 验．得到了不同长度模型冰排断裂前的波浪反射与透射系数及冰排断裂时对应的入\r 射波高等一些定性研究结果．探讨了在波浪作用下海冰断裂的规律,试验研究表明\r 冰长L_i与波长L的比值对有限长海冰断裂时的入射波高有很大的影响.     

输液管道结构横向振动问题的粘性效应

针对在输液管道结构中粘性项对横向振动问题的影响是否可以忽略的问题,采用微元法建立数学模型,得出简支梁情况下侣的频率解,最后算例结果表明流体粘性对管道的振动频率的影响是可以忽略不计的.     

表征高温性能的沥青纯粘性稠度

利用自行研发的沥青稠度测试仪,对沥青高温流动和粘弹特性进行分析可知,粘性成分是沥青抵抗变形的关键.为此引入了0.1 s-1剪变率时的纯粘性稠度,并提出了计算方法.将高温时0.1 s-1纯粘性稠度与沥青常规高温指标和沥青混合料动稳定度进行了比较分析,结果表明:高温时0.1 s-1纯粘性稠度克服了常规指标不适宜评价改性沥青的缺点,适合作为沥青高温性能新指标.最后,分析并推荐了沥青高温0.1 s-1纯粘性稠度标准的建议值.     

利用H-J-B方程的粘性逼近求解非线性最优控制

利用李级数离散控制系统，逼近最优轨道，并利用H-J-B方程的粘性逼近估计值函数．进而借助动态规划原理，把非线性最优控制的数值求解转化为一组正定二次规划的求解．对一个非线性的动态规划过程进行线性化的逼近，这在理论上简化了非线性最优控制问题求解的困难，从实际计算数学的角度看，这也将加快非线性最优控制数值解的计算速度。     

二阶非线性偏微分椭圆方程Neumann问题的粘性解

本运用粘性解理论解决了一类非线性椭圆方程的Neumann问题。首先建立比较定理，然后用Perron方法构造解，从而得到解的存在唯一性。     

雷达海冰监测系统与数值预报技术在辽东湾冰区作业中的应用

利用航海雷达在辽东湾冰区石油平台上,现场实时进行海冰观测;雷达监测海冰系统,针对海冰类型识别及对应冰厚度、流冰漂移速度、方向、冰边缘线等要素进行观测;应用统计模式分类法,对雷达观测的海冰数据进行分类、验证,其海冰分类识别结果标准率达80％以上,同时开展现场流冰跟踪数值预报业务,检验了现场雷达海冰监测、数值预报的可行性和应用性．     

DUT-1非冻结合成模型冰物模技术及应用

基于渤海海水的物理和力学特性、海冰物理模型试验的相似理论以及国际上已有模型冰的经验,较成功地研制出一种用于模拟我国渤海海冰的非冻结可破碎功能材料－－DUT－1模型冰。该模型冰采用聚丙烯粉、水泥、塑料微珠等材料,加入一定量的水、由特制的搅拌机搅拌均匀倒入模具后成型制成。利用DUT－1模型冰材料,在实验室常温波流水槽中进行了冰排在波浪作用下的断裂、冰排对直桩及锥体结构物结构作用的物理模型试验。通过对试验现象的观察,对实验结果的综合分析、对相关理论及经验公式计算结果的比较,证明DUT－1非冻结合成模型冰材料物模实验技术有较好可靠性。     

轴对称体在水下狭窄管内运动时的粘性阻塞效应

本文以轴对称体势流压力分布为基础,用解析法考虑轴对称体在水下狭窄管内运动时流体粘性阻塞效应对流动的影响,导出了对势流计算结果中压力系数的修正公式,从而可计算轴对称体在水下狭窄管内运动时的压力系数。本文提出的方法可用于轴对称水下航行体管内发射研究。     

非线性粘弹性板条的分叉和混沌

考虑材料的非线性粘弹性效应，建立了板条的横向动力方程，利用Melnikov函数法给出了系统发生混沌运动的临界条件，最后对通向混沌的道路进行了讨论。     

基于SPH方法的渤海海冰动力学数值模拟

简要介绍了光滑质点流体动力学 (smoothed particle hydrodynamics,简称SPH) 方法的基本原理,并将此方法应用到渤海海冰动力学数值模拟中. 在对海冰动力学方程和粘弹塑性本构方程进行SPH处理的基础上,对渤海海冰的动力演化过程进行了48 h的数值模拟,得到了海冰厚度、密集度、速度和主应力的演化过程及分布规律,同时对模拟的海冰厚度等值线分布与卫星遥感图像进行了对比分析. 数值模拟结果表明,SPH能够精确地模拟海冰分布规律以及冰缘线的位置,具有很高的计算精度和稳定性,是一种有效的海冰动力学数值模拟方法.     

煤岩非线性损伤试验及理论模型

为了研究煤岩材料的损伤演化过程,分别对煤和砂岩试样进行了轴向应变控制、定常环向应变控制、不同围压下的单轴压缩和三轴压缩试验研究,观察煤岩的实验损伤演化过程;对试验数据进行分析,结合煤样的变形损伤特征,基于损伤力学和热力学基本原理,推导并建立了煤岩非线性损伤演化方程和煤岩试样非线性损伤本构方程.通过试验结果验证了煤岩材料的非线性损伤理论的合理性,同时也丰富了煤岩损伤理论体系.     

细粒酒精模型冰的物理性质研究

依据实测数据 ,给出酒精溶液冻结温度和制冰过程中冰池大厅气温、冰表面附近气温、冰温和溶液温度 .介绍模型冰密度、冰内未冻液体含量的实测方法和结果 .得出模型冰物理性质的制约因素和力学性质不受冰温控制的推论     

基于实测冰芯数据的南极海冰厚度的数值模拟

根据我国第22次南极科学考察现场观测数据以及现场采集的冰芯分析数据,考虑太阳辐射、云量等因素对南极海冰厚度变化的影响,利用最小二乘法辨识气温与冰表面温度之间的关系,并以辨识结果所得到的冰表面温度作为上边界条件,依据实测情况取结冰点-1．81℃作为下边界条件,对一维热传导方程采用Crank-Nicolson格式进行离散,对南极中山站内拉湾附近海域海冰厚度变化进行了数值模拟,并与现场观测的海冰厚度数据进行了对比。     

多孔材料的力学模型和粘弹性性能研究

建立了多孔铜-铝-氧化铝复合材料力学模型.利用粘弹性理论和有限元分析方法,得到了多孔铜-铝-氧化铝复合材料的切变模量本构方程;得出了铜-铝-氧化铝复合多孔材料的压力与位移的关系、受力面的支反力与加载时间的关系是非线性关系,多孔铜-铝-氧化铝复合材料是粘弹性材料的结论;获得了铜-铝-氧化铝复合多孔材料的弹性模量为533.89MPa的结果.     

Antarctic ice sheet GLIMMER model test and its simplified model on 2-dimensional ice flow

The three-dimensional finite difference thermodynamic coupled model on Antarctic ice sheet, GLIMMER model, is described. An idealized ice sheet numerical test was conducted under the EISMINT-1 benchmark, and the characteristic curves of ice sheets under steady-state was obtained. Based on this, this model was simplified from a 3-dimensional one to 2-dimensional one. Improvement of the difference method and coordinate system was proposed. Evolution of the 2-dimensional ice flow was simulated under coupled temperature field conditions. The results showed that the characteristic curves deriving from the conservation of the mass, momentum and energy agree with the results of ice sheet profile simulated with GLIMMER model and with the theoretical results. The application prospect of the simplified 2-dimensional ice flow model to simulate the relation of age-depth-accumulation rate in Dome A region was discussed.     

Antarctic ice sheet GLIMMER model test and its simplified model on 2-dimensional ice flow

The 3-dimensional finite difference thermodynamic coupled model on Antarctic ice sheet, GLIMMER model, is described. An idealized ice sheet numerical test was conducted under the EISMINT-1 benchmark, and the characteristic curves of ice sheets under steady state were obtained. Based on this, this model was simplified from a 3-dimensional one to 2-dimensional one. Improvement of the difference method and coordinate system was proposed. Evolution of the 2-dimensional ice flow was simulated under coupled temperature field conditions. The results showed that the characteristic curves deriving from the conservation of the mass, momentum and energy agree with the results of ice sheet profile simulated with GLIMMER model and with the theoretical results. The application prospect of the simplified 2-dimensional ice flow model to simulate the relation of age-depth-accumulation in Dome A region was discussed.     

渤海连续冰层关键力学参数预报模式

为反映海冰的物理和力学特性，利用实验室获取水平方向加载冰样的单轴压缩强度、三点弯曲强度和侧限剪切强度与孔隙率间的统计关系，把海冰温度、盐度和密度对强度的效应统一起来，建立了预报模式。之后，依据渤海海冰多年调查资料和近期研究成果，将冰层内的温度、盐度和密度表示成气温、水温和冰厚的函数，获得冰层的孔隙率剖面，进而得到冰层力学参数剖面。在选取冰层平均强度时还考虑了渤海冰层底部骨架部分有厚度无强度的特点，实现了利用已知冰厚、气温和水温预报冰层水平方向强度分布的目标。     

小变形三维粘弹性问题的有限元方法

在泊松比为常数的条件下，将应变增量形式的线粘弹性本构关系表示成与带初应力的线弹性本构关系完全相同的形式，并用初应力法将其应用于有限元分析．基此，编制了一个能处理小变形三维粘弹性问题的有限元程序ＢＡＳＥ，应用这一程序分析了一个粘弹柱在复杂外载作用下的力学响应．