轴对称异形断面管剪切流动

本文运用分离变量法和扩展固有值的概念,成功地解决了任意轴对称异形断面管剪切流动的速度分布及流量计算问题,丰富了 N—S 方程的准确解,对日益广泛应用的异形断面槽的研究有实用价值和指导意义。     

梯形断面管纯剪切流动的速度分布规律和流量计算

本文用分离变量法推导出了纯剪切作用下梯形断面管的速度分布规律和流量计算公式,并利用电子计算机绘出了速度剖面形状。本文是粘性流体力学中的纳维——斯托克司方程的又一准确解,对其它异形断面管有指导意义,对工程实际问题有实用价值。     

梯形断面明槽中恒定均匀流的流速分布

采用Ａ．Ｒｉｔｚ方法和Ｆｏｕｒｉｅｒ级数求得梯形断面明槽中恒定均匀层流流速分布的精确解,又根据笔者建议的关于脉动粘性系数ＶＴ的假设,给出了相应的紊流流速分布的公式。     

船体三维边界层计算的初值确定

为了研究绕船舶后体粘性绕流计算方法，提供了一个实用、简单和准确预报船舶前体边界层的方法。该计算由简化的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程、三维传输补充方程、幂指数速度分布函数、表面摩擦律和一个积分数值计算方法组成．计算实例表明，沿船长自首部 ７０％的范围内，数值计算结果同高阶理论所给出的计算结果以及同Ｌａｒｓｓｏｎ给出的测试结果符合良好。     

金属压力加工问题的流函数速度模式上限解

采用流函数法构造了塑性变形金属流动的完备速度模式，对Ｍｉｓｅｓ材料平面变形和轴对称变形问题，提出并推证了运动可能速度场应满足的力学边界条件一“边界切应力”约束方程。将求解与运动可能速度相对应的应力场归结为确定一点静水压力的问题，实现了由上限法确定问题的完全解。应用这一理论对锥模拔管问题进行了计算分析。     

水平管道淤积断面紊流的速度分布研究

对固定床水平管道断面的紊流速度分布进行研究。将整个断面分为弓形圆弧断面和渗流断面。弓形圆弧断面的速度分布研究基于圆形断面管道紊流理论，并且结合一定的假设数值模拟弓形圆弧断面管道的紊流速度分布规律；渗流断面的速度分布研究基于渗流理论。通过一定的边界条件将两部分断面速度分布组合成整个断面的速度分布。大量的实验证明本研究方法及程序较好地模拟了此断面的紊流速度分布。     

非均质流管内流动机理的研究

从水平管道内非均质流中固体粒子处于悬移流动状态下的浓度分布与速度分布之间的关系分析出发,提出了预计水平管道内固体粒子处于悬移流动状态下非均质流速度断面的新模型和方法。     

重载条件下线接触弹流问题的数值分析

提出了等温线接触弹流问题的完全数值解，通过逆解迭代计算方法，获得了不同工况条件下的油膜压力分布、油膜厚度和油膜形状。在计算过程中引入变形矩阵计算弹性变形，利用变形逆阵修正压力分布，都取得了令人满意的效果。提出的计算方法适于求解在工程实践中常遇到的重载线接触问题，所得到的计算结果中最大Ｈｅｒｔｚ接触应力与 润滑油的压粘系数之积为３８．９３。结论与Ｄｏｗｓｏｎ等人的理论是基本—致的。     

垂向分布粘性流中的球体绕流解

研究Ｓｔｏｋｅｓ球体在具有垂向分布粘性流中的球体绕流解，求得球面的应力分布，可用于泥沙运动力学中三维水流挟沙问题的研究。     

非对称复式断面明渠水流特性试验与数值模拟

采用三维超声测速仪对非对称复式断面明渠水流流场特性进行试验研究,采用L-Y雷诺应力模型对水面和固壁边界条件进行有效地处理,结合混合有限分析法数值模拟了复式断面明渠二次流流动,和实验资料的对比验证了数值计算和边界处理技术的合理可靠性.进一步分析复式断面明渠二次流运动的流动结构和特性,得到复式断面明渠流动中的二次流分布速度矢量分布、主流流速等值线及典型断面沿水深的主流流速分布,发现自由水面上的主流速度存在速度下降现象,二次流产生最明显的位置在明渠主槽与浅滩的接合部.     

影响导管桨内部流场的几个因素

用理论方法计算导管桨的内部流场,研究几个重要因素对内部流场的影响,以期获得导管桨内部的流体运动规律．用迭代方法分析螺旋桨和导管的相互影响,迭代计算结束后求解螺旋桨和导管表面的偶极强度和源汇强度,根据蒙瑞诺公式计算螺旋桨和导管的诱导速度,即可得到导管桨的内部流场．以面元法为数值求解方法,编制计算程序,研究影响导管桨内部流场的几个因素,包括螺旋桨的盘面比、叶数和导管的形状、位置．结果表明,上述参数对螺旋桨内部流场的大小和周期均有很大的影响．     

无压流圆形断面收缩水深的近似计算公式

无压流圆形断面收缩水深的计算需求解高次隐函数方程,理论上无解析解,传统的图解法或者试算法计算过程复杂,费时费力．通过引入无量纲收缩水深,对无压流圆形断面收缩水深的基本方程进行恒等变形,得到了快速收敛的迭代公式,再与合理的迭代初值配合使用,得到无压流圆形断面收缩水深的近似计算公式．误差分析及实例计算表明,在工程常用范围内,收缩水深的最大相对误差小于0．72％．近似计算公式形式筒捷、精度高、适用范围广．     

缓变截面圆管中等温流动的摩擦损失

探讨缓变截面、可压缩等温摩擦管流的损失计算问题。用平均摩擦系数代替变摩擦系数，得到了摩擦损失的计算公式。其计算结果与变摩擦系数的数值积分解的结果比较，相差很小     

Bearing capacity analysis of reinforced concrete L-shaped cross-section under biaxial eccentric compression

The ultimate capacity of short L-shaped reinforced concrete (RC) members subjected to biaxial eccentric compression is investigated to provide a new tool for structure engineers. On the basis of nonlinear analysis of RC arbitrary cross-section, a new simplified cross-section numerical integration method is suggested. The cross-section is divided into several triangles, and each one is integrated with Gauss integration method. And L-shaped cross-sections subjected to biaxial eccentric compression are analyzed. The interaction curves of (N-M) and (My-Mz) for L-shaped sections are derived. The analytical results are well consistent with the experimental data and other analytical results.     

薄壁变截面高桥墩的稳定分析

应用里兹法研究了考虑墩身自重的薄壁变截面高桥墩的稳定性.构造满足桥墩位移边界条件的横向位移曲线函数,得到其应变能和荷载势能表达式.基于势能驻值条件求出了薄壁变截面高桥墩的临界荷载解析式,利用该解析式可以方便地求出薄壁变截面高桥墩的临界荷载.与有限元分析得到临界荷载的比较表明,该方法简单可靠.     

基于当地摩擦因数的绝热气动管道流量特性参数计算

在等截面直管绝热有壁面摩擦一雏可压缩管道流动模型的基础上,推导以管道进口截面速度因数为自变量的气动管道流量特性参数函数S/A(管道有效截面积与横截面积之比)和临界压力比b的基本表达式.采用基于当地摩擦因数求解管道平均摩擦因数的新方法,直接计算出总压为0.6 MPa、总温为300 K、长度为1～50m、内径为2.5～9 mm尼龙管的流量特性参数S和b,并与经验值进行了比较.S和b的理论计算值与经验曲线变化趋势相同,且计算值与经验值相吻合,表明新方法可以在相当程度上反映气动管道流量特性参数变化的物理本质.将新方法得到的有效截面积S的理论计算值下跌20％、临界压力比b的理论计算值上浮40％,即可作为同等条件下选用气动系统尼龙管的经验推荐值使用.     

基于损伤本构关系的钢筋混凝土双向压弯截面分析

基于混凝土材料的损伤本构关系和平截面假设,推导出钢筋混凝土双向压弯截面刚度矩阵的计算公式．为研究混凝土损伤本构关系对截面分析的影响,用推导的截面刚度矩阵进行钢筋混凝土双向压弯截面分析,理论结果与试验数据进行比较,二者吻合较好;并与用我国混凝土结构设计规范中的混凝土非线性分析本构关系分析的计算结果比较,二者计算结果相符．表明本文方法计算可行,并通过本文方法计算结果可以了解、评估结构内部的损伤分布情况．     

变截面变轴力悬臂柱稳定性计算方法

介绍了等效刚度和等效负刚度的概念,通过等效刚度法和等效负刚度法建立了变截面变轴力悬臂柱与等截面柱顶力悬臂柱的等效关系,对变截面变轴力稳定性问题进行解答并给出了计算公式.通过ABAQUS有限元软件对公式计算结果进行验证,结果表明:公式计算结果相对有限元法求解结果略偏小,但其相对误差在0.6%～6.5%范围内且该公式具有一定的精度,可供计算变截面变轴力稳定问题.     

基于改进三弯矩方程的钢-混凝土混合变截面连续梁桥钢箱梁段合理长度研究

为简便估算恒载作用下钢-混凝土混合梁变截面连续梁合理钢箱梁长度,基于现有三弯矩方程推导了适用于变截面连续梁的改进三弯矩方程,建立了基于改进三弯矩方程的变截面连续梁弯矩简化计算方法,并采用MATLAB软件编制了计算程序。构建了不同跨径的变截面钢-混凝土混合连续梁桥标准结构,运用改进三弯矩方程分析了恒载作用下不同跨径钢-混凝土混合连续梁桥关键截面弯矩随钢箱梁段长度变化的规律,建立了主跨跨径150m~300m间钢-混凝土混合变截面连续梁桥钢箱梁段合理长度预估公式。不同跨径的钢-混凝土混合连续梁的墩顶负弯矩和跨中正弯矩均随钢箱梁段长度的增大而减小;主跨跨径150m、200m、250m、300m的变截面钢-混凝土混合连续梁桥钢箱梁段长度与主跨跨径的比例分别为0.35、0.40、0.40、0.45时,主跨跨中正弯矩减小趋势变缓;研究结果表明：基于改进三弯矩方程的变截面连续梁弯矩计算结果与有限元计算结果的偏差小于10%,可便捷且准确地计算恒载下变截面连续梁弯矩;预估公式计算得到的钢箱梁段合理长度与实桥使用的钢箱梁段长度之间的误差在12.5%以内,预估公式具有良好适用性。     

等截面垂直管道中气粉流的临界管长

考虑重力和摩擦力的影响，建立了描述垂直管道中气粉流行为的数学模型，采用马赫数检验法，确定了产生摩擦壅塞时的临界管长，计算表明，当气粉流以不同方式喷入相同的冶金熔池时，底吹垂直管道比顶吹垂直管道需要更大的临界管长。