平面粘弹性大变形问题的研究

基于变形梯度的和分解定理(S-R 定理)和拖带坐标系,导出粘弹性体大变形的增量有限元方程.与 T.L.法和 U.L.法的增量有限元方程相比,方程简单,计算精度有所改进,而且速度快.     

弹性体变形分析的符号表达式系统

从一般的弹性体变形理论出发,利用Mathematica系统,初步建立了弹性体变形分析的符号表达式系统．该系统可以自动地完成弹性体变形理论各种张量及方程的推导过程,给出相应的精确符号表达式;自动地完成指定符号表达式的数值化与图形化过程     

由线性化Boltzmann方程的解得到二粒子Boltzmann方程的色散关系

二粒子Boltzmann方程是Boltzmann方程之后的又一个重要的气体动力学方程.利用线性化Boltzmann方程的解构造出二粒子Boltzmann方程的解,并在此基础上找出了二粒子Boltzmann方程的色散关系.     

暗物质存在性的数学预测

分别运用变形Poincar 群法、Boltzmann方程分析与中微子味残存概率法阐述了暗物质的存在性,并介绍了暗物质模型.     

一种隐式扩散浸入边界-格子Boltzmann方法及应用

结合格子Boltzmann方法和隐式扩散浸入边界方法,实现流体-固体耦合运动的求解.预测的速度和压力场可以通过格子Boltzmann方法快速求解,而流固耦合界面力由满足流固界面的无滑移边界条件隐式获得,固体边界节点与流场节点间的信息交换通过高阶导数光滑函数实现.该方法的主要优点是易于实施,效率高,并且减少了非物理振荡和...     

格子Boltzmann介质中的Turing斑图

给出一种人工介质——格子 Boltzmann介质的物理描述 .通过对格子 Boltzmann介质中参数的选择 ,建立该介质中粒子运动演化方程 ,进而得到宏观上的扩散反应系统 .作为算例 ,给出两种典型的 Turing斑图     

基于空间分布弹性模量的快速动网格方法

为解决基于单一弹性模量的快速动网格方法的网格扭曲问题,提出了一种基于空间分布弹性模量的快速动网格方法。根据流场网格的大小在空间的分布设定虚拟弹性体的弹性模量的空间分布。组集每一个网格的单元刚度矩阵得到虚拟弹性体的整体刚度矩阵,进而得到虚拟弹性体变形的静力平衡方程,并与结构振动方程和耦合面位移插值方程联立推导出结构-虚拟弹性体整体的动力学方程,通过振型截断方法计算结构和流场网格变形。对于标准弹性梁流固耦合和Agard Wing 445.6颤振问题中出现非法网格(网格最小角为0°)的工况,该方法得到的弹性梁流场网格变形后的最小角均维持在67°以上,而机翼流场网格变形后的最小角均维持在36°以上。     

圆柱绕流的格子Boltzmann模拟

针对流体力学中模拟圆柱绕流的边界层内部流动问题,采用格子Boltzmann方法,用两个分布函数分别定义涡量和流函数,得到用两个格子Boltzmann方程建立的模型。以数值为例,圆柱绕流的数值模拟结果符合经典的理论结果。与直接模拟Navier-Stokes方程相比,该方法计算模型简单,分布函数简单,易于计算。     

液饱和多孔固体层中的洛夫型波

研究了附着于一个半无限弹性体上的一个流体饱和的两相多孔固体薄层中的洛夫型波,导出了复数形式的弥散方程,此方程描述了相速度以及洛夫型波的衰减对频率的依赖。     

固体介质磁弹性静力学的基本关系方程

固体导电介质在电磁场作用下的磁弹性问题正逐渐引起人们的兴趣．本文通过静力、几何、物理三方面，给出了各向同性介质在小变形条件下的一组磁弹性静力学基本关系方程．     

多组分介质的向前和向后Boltzmann方程等效性

推广了Sigmund所引入的传播子函数理论,并以其为工具,简单明晰地证明了多组分介质向前和向后Boltzmann方程的等效性.     

离体培养成骨细胞的有限元分析

将成骨细胞看作是一种均匀、各向同性、不可压缩的粘弹性体,利用标准的线性粘弹性固体模型推导了成骨细胞的应力应变关系的矩阵形式,再利用Lagrange方程推导得出了系统的动力学有限元平衡方程。通过算例,计算得到多孔介质基板上骨细胞的位移、速度和应力强度历程。通过自编程序对单向拉伸离体培养成骨细胞装置进行了数值分析和模拟,计算了细胞体的变形、速度以及应力等,为进一步进行骨组织工程研究提供了理论基础。     

机械密封环应力场的四结点等参元分析

本文分析了机械密封环轴对称应力问题。根据弹性体轴对称问题的平衡方程、几何方程、物理方程及虚功原理,采用四结点等参元形成了机械密封环的有限元分析体系。     

变分原理在有限变形压电热弹性体中的应用

为了对有限变形压电热弹性动力学基本方程进行有限元数值计算,首先建立相关的分区变分原理和广义分区变分原理.在考虑到有限变形弹性体的热力学效应和压电效应后,将弹性体动力学分区变分原理推广到有限变形压电热弹性体,建立了3类变量的有限变形压电热弹性动力学分区变分原理.在有限变形压电热弹性动力学分区变分原理中进一步引入拉格朗日乘子并加以识别的方法,得到了6类变量的有限变形压电热弹性动力学分区广义变分原理.     

低浓度固液两相流Boltzmann方程的同伦分析方法解

同伦分析方法（Homotopy analysis method,HAM）是求解强非线性问题的有力手段.针对两相流动理学理论中的非线性微分积分方程——Boltzmann方程,本文采用HAM方法选取Maxwell速度分布函数作为初始猜测解,求解得到了低浓度固液两相流的BGK模型Boltzmann方程的一阶近似解,与传统的Chapman-Enskog方法得到的一阶近似解表达式的结构一致,显示了HAM方法求解Boltzmann方程的有效性,为一般Boltzmann方程的HAM方法求解奠定了基础.     

低浓度固液两相流颗粒相本构关系的动理学分析

固液两相流的动理学理论认为固体颗粒相可用Boltzmann方程描述。从流场中的颗粒受力分析出发 ,应用动理学的 Chapman- Enskog法 ,探讨了低浓度固液两相流下的 Boltzmann方程的二阶近似解和颗粒相本构关系。结果表明 ,尽管颗粒所受相间力与两相脉动速度有关 ,但在两相脉动速度近乎无关的极限条件下 ,颗粒速度分布函数和颗粒相本构关系与快速颗粒流的相同。这样的极限条件在含粗重颗粒的两相流中可以近似实现     

Boltzmann方程碰撞积分建模与稀薄空气动力学应用研究

直接模拟蒙特卡罗方法(Direct Simulation Monte Carlo,DSMC)已经广泛用于稀薄空气动力学计算模拟,而直接数值求解Boltzmann方程目前还只局限于简单流动,比如一维线性问题.高度非线性、积分微分属性的Boltzmann方程的求解关键是碰撞积分建模问题.最近,快速谱方法的提出和完善,使得对复杂的三维非线性问题直接求解Boltzmann方程带来了希望.相对于DSMC,快速谱方法具有数值上确定性的优势,在低速多尺度流动计算模拟上更为高效.本文介绍了快速谱方法在求解气体动理学方程的最新发展和成果,并探讨其应用前景.快速谱方法的推广应用使之真正成为DSMC的补充方法,现在面临的困难是需要发展新的气体动理学模型来描述多原子、多组分、稠密气体等.本文最后介绍了这方面的最新进展和直接求解Boltzmann模型方程气体动理论统一算法在模拟计算跨流域气体绕流及航天再入高超声速气动问题的应用.     

相对论Boltzmann方程的时间周期解

得到了周期区域上靠近稳态的相对论Boltzmann方程的时间周期解的存在性和稳定性．通过利用补偿函数和基本的能量估计,得到了线性化的相对论Boltzmann方程解的时间衰减．根据这和压缩映像原理,证明了相对论Boltzmann方程的时间周期解的存在性和稳定性．     

Boltzmann方程Cauchy问题的光滑解

在一些合理的物理假设下,研究了一类Boltzmann方程Cauchy问题光滑解的存在唯一性、渐近衰减性、渐近增长性及Blow-up现象,给出了整体解的渐近衰减性和渐过增长性以及局部解的破裂现象(Blow-up)的充分条件.     

关于非线性Boltzmann方程Bolw—up的注记

本文研究了非线性Boltzmann方程初值问题、初边值问题解的Blow-up现象,并给出了出现Boltzmann的充分条件。