任意旋成面叶栅C类气动杂交命题周角函数型变分有限元解

本文给出了任意旋成面叶栅C类气动杂交命题的周角函数型变分有限元解法。研制了相应的程序,成功地计算了轴流式与离心式叶栅的算例。对于给定的叶片设计厚度分布和吸力面上的设计压力(或速度)分布,应用本文的计算方法可直接解出满足设计要求的叶型型线以及流动特性参数分布。     

轴流式叶轮机S_2流面气动半反命题的变分原理与广义变分原理

本文建立了轴流式叶轮机S_2流面气动半反命题的一族变分原理与广义变分原理,并对复连通区的情况(例如包曼式透平级和涡轮风扇发动机中),提出了相应的处理办法。为了简化边界的处理,文中充分发挥了自然边界条件和人工分界面的有力作用,把全部边界条件(包括转轮区同静轮区的交接面条件)都化成了自然边界条件。本文结果为采用有限元法、变分一差分解法以及各种变分直接解法提供了一个较完密的理论基础。     

旋转圆柱面叶栅内不可压缩流动杂交命题的变分原理与广义变分原理

本文分别以两类通用函数(角函数和矩函数)为自变函数,建立了旋转圆柱面叶栅内不可压缩流动A、B、C三类杂交命题的变分原理与广义变分原理,旨在为应用有限元法等有力工具来设计轴流式水力机械叶片提供理论基础。     

水力机械旋成面叶栅杂交命题的变域变分理论

本文通过对水力机械转轮叶片设计理论的研究,针对叶栅杂交命题求解域未定的特点,将叶栅未知边界位置坐标增设为自变量,利用反推法和泛函的变域变分公式建立了任意旋成面叶栅内不可压缩流动A,B,C,D和E类杂交命题的流函数型和势函数型变分原理与广义变分原理。将原来求偏微分方程组的边值问题转化为求一等价泛函的驻值问题,这样可以应用各种变分直接解法进行水力机械转轮叶片的设计、改型和流场分析。     

转子内含激波跨声速全三元流动各类杂交命题统一的变域变分理论:(Ⅰ)势流

本文在文[2,3]的基础上,将文[1.16]所提出的各类杂交气动命题统一的变域变分理论推广到全三无亚声速和跨声速流动,从而将常规的正命题和反命题统一起来,并加以推广。文中建立了三类典型的杂交命题的三族变分原理及其广义变分原理的普遍形式,并顾及了叶面及内外环壁上的抽(喷)气分布。我们应用变域变分工具成功地处理了全部未知边界与间断面(例如激波、自由尾涡面),将几乎全部界面条件(包括Rankine-Hugoniot激波关系式)都转化成自然条件。本文理论为叶片的气动设计与改型提供了一系列新途径,为有限无法及其他变分直接解法提供了新的理论基础,同时也是叶片最优设计理论[6]的一个重要组成部分。     

水力机械任意旋成面叶栅杂交命题的变分原理

本文建立了任意旋成面叶栅内不可压缩流动A,B和C三类杂交命题的变分原理,旨在从理论上为水力机械的准三元流动的数值分析提供新的途径。     

任意旋成面叶栅B类气动杂交命题周角函数型变分有限元解

本文建立了任意旋成面叶栅B型周角函数变分有限元方法,并成功地应用于轴流叶栅和离心叶栅的气动设计计算,从而可使叶型设计建立在更加科学和合理的基础之上。     

叶型气动设计的杂交型方法计算软件

将建立在气体动力学变分原理基础上的叶栅气动正问题与杂交问题有限元计算程序加以组合，构成一种具有特色的叶片型线气动设计软件，使叶栅的气动计算、叶型的设计修改以及两者的相互校核可以方便进行．采用Visual Basic和Visual Fortran混合语言编写界面操作程序，并与图像显示软件相结合，提高了设计计算过程的直观性与可操作性．     

任意回转面叶栅的近似变分原理及其有限元方程

本文导出了任意回转面叶栅以流函数为基函数的近似变分原理，并与伽辽金加权余量原理进行了比较，结果是一致的。同时，还给出了以此为基础的有限元方程。因此，本文为任意回转面叶栅气动问题的数值解进一步提供了依据。     

径流式S_1流面叶栅半反命题的变分原理

本文将径向动量方程作为主方程,用反推法建立了径流式S_1流面叶栅内不可压缩流动半反命题的变分原理与广义变分原理,将原偏微分方程组的边值问题转化为一等价泛函的驻值问题,从而可以用各种变分直接解法进行普遍的S_1流面叶栅的流场分析。     

三维非定常可压缩理想气体的广义变分原理

广义变分原理是构造杂交有限元和流体力学各种杂交命题（包括反命题）的理论基础。如何从偏微分方程及初边值条件出发，构造广义变分原理，这是一个非常难的课题，历来是许多学者寻求的目标。本文提出了建立广义变分原理的新方法－凑合反推法。应用该法作者建立了三维非定常可压缩理想气流的亚广义变分原理及广义变分原理。本文的结果将给变分有限解法提供严密的理论基础。并对如何处理初边值条件作了简要的说明。     

旋转叶轮内含激波跨声速三元流动的变分原理与广义变分原理(Ⅱ)

作为文[1、8、19)的继续和发展,本文建立了转轮内含激波跨声速全三元势流,Beltrami流动和有旋流动正命题的两族用流函数表示的变分原理。文中藉助于泛函的变域变分,成功地将大部分边界条件和各种未知间断面(例如激波面和自由尾涡面)上的界面条件(包括广义Rankine-Hugoniot激波关系)都转化成了自然界面条件,以简化其数值处理。本文旨在为建立一个能求解含未知间断面的跨声速流动的新方法提供一完密的理论基础,在与一种能自动调整的间断有限元以及人工可压缩性相结合后,可望能自动而清晰地算出各种未知间断面。这里所建立的势流和Beltrami流的诸变分原理只适用于波前马氏数不太高的情况,而有旋流的诸变分原理则完全不受这种限制。本文结果可应用变域变分工具推广到杂交命题上去。     

应用多块分区搭接网格技术和变域变分有限元法设计分流叶栅

该文针对含分流叶片的亚声速平面叶栅的反命题,运用多块分区搭接网格技术将流动区域分成两部分生成计算网格,再根据泛函的驻值必要条件,应用变域变分有限元方法对分流叶栅叶型进行了反设计。变域变分通过把可变边界结合在变分泛函中,使其与求解流场的控制方程结合起来,从而使可变边界求解和流场分析可以完全耦合地进行,因而适合于分流叶栅的反问题研究。由于分流叶片的存在,使得很难在流动区域内生成一体化网格,因此该文应用了多块分区搭接网格技术。该技术可保证每一子域都具有高质量的计算网格,并且子域与子域间的流场信息交换也简单易行。两个典型算例表明了该方法的正确性和优越性。     

叶轮机内部基于变分原理三维等参元不可压流场有限元分析

本文从连续方程出发,导出了以势函数φ为宗量的叶轮机内部流动在相对座标系下,三元不可压势流的变分原理。把入口、出口及物面边界条件都化为自然边界条件处理,而把上、下游周期性边界条件作为本质边界条件处理。在此基础上对该变分原理进行了二十结点等参元离散化,导出了求解的线代数方程组。编制成Fortran语言程序,给出了计算实例。     

弹性力学中的基本广义变分原理与组合广义变分原理

本文根据弹性力学中广义变分原理的泛函的构造,将目前所见到的广义变分原理分为基本广义变分原理和组合广义变分原理两大类。文中通过作者在文所给出的新途径来统一论述这这两类广义变分原理的建立,并阐明它们之间的关系。本文还给出了几种新的组合广义变分原理,可作为建立新的杂交/混合有限元的基础。     

混流式水力机械S_2流面杂交命题的变分原理

本文从理论上研究水力机械转轮轴面流道的设计方法。首先用坐标旋转法和映象平面法分别解决混流式S_2流面杂交命题主方程的奇异性和求解域边界未定问题。然后对混流式S_2流面半反命题的变分原理进行反演变换得到混流式S_2流面不可压缩流动A,D和E类杂交命题的变分原理和广义变分原理。将原来求偏微分方程组的边值问题转化为求一等价泛函的驻值问题,从而可以应用各种变分直接解法如有限元法进行水力机械转轮轴面流道的设计、改型和三维流场分析。     

机翼和任意族成面叶栅气动正命题的新提法及其变分有限元解法

本文给出了机翼和任意旋成面叶栅流动的正命题（势函数的定解问题）的新提法及其变分有限元解法．将机翼的Ｋｕｔｔａ条件及叶栅主、分流叶片的广义Ｋ－Ｊ条件作为本质边界条件，可以有效地处理机翼和叶栅中分流叶片的割缝条件以及主流叶片的下游周期性条件，避免了传统方法中反复调整机翼及分流叶片环量、叶栅出口气流角以满足Ｋ－Ｊ条件的人工方法，实现了程序自动化，提高了计算速度．     

拟协调元与广义变分原理

本文从修正的Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ变分原理出发，在一定的条件下．推出了拟协调元公式．为拟协调元提供了一种变分解释，也为建立基于Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ变分原理的杂交模型提供了一个新的工具。     

压电材料中Gurtin型变分原理

研究了压电材料耦合动态场中Ｇｕｒｔｉｎ型问题的变分原理．采用变积方法,建立了各级Ｇｕｒｔｉｎ型变分原理和广义变分原理,为建立横观各向同性压电材料的动力学有限元分析模型提供了依据．     

分子传质问题的变分原理与广义变分原理

本文利用加权余值法从微分方程及其定解条件出发,导出了分子传质问题的变分原理,利用拉格朗日乘子法吸收第一类边界条件给出其广义变分原理。