二阶阻抗边界条件下三维抛物方程的ADI方法研究

针对损耗地面Leontovich阻抗边界条件下,三维抛物方程CNFD方法计算效率与计算精度较低的不足,研究了二阶阻抗边界条件下三维抛物方程的ADI方法。采用ADI技术处理了二阶阻抗边界条件下的三维抛物方程,得到其差分格式;利用二阶阻抗边界条件下三维抛物方程计算了电波传播的算例。算例表明：相比Leontovich阻抗边界条件,二阶阻抗边界条件具有更广的适用范围和更高的计算精度;相比传统的CNFD方法,采用ADI技术处理三维抛物方程以及阻抗边界条件,能够在城市小区基站天线覆盖性能的模拟中极大地提高计算效率。     

首项系数变号的Sturm-Liouville问题的特征值不等式

对于首项系数函数改变符号的Sturm-Liouville方程,给出了耦合边界条件与分离边界条件下的特征值间不等式,利用自伴边界条件空间中一些边界条件的极限、自伴边界条件空间中的解析圈及连续特征值分支单调性的性质,证明了给出的不等式.     

刚性短索索力计算及边界条件分析

介绍了考虑刚度时固支或简支单一边界条件下振动法求解索力的计算方法,在此基础上建立了固支与简支复合边界条件下短索索力计算模型,推导了复合边界条件下索力计算公式,并采用Matlab程序对其进行了求解;将该方法应用于算例分析中,对比了3种模型的计算结果,验证了该方法在计算短索索力和抗弯刚度方面的优越性;提出了边界条件系数的概念,确定了影响短索振型和边界条件的因素,通过回归分析确定了边界条件系数与各影响因数之间的关系式.结果表明,该方法为快速准确地测定短索索力提供了一种新的途径,边界条件系数的提出为短索边界条件分析提供了一种有效的量化计算方法,具有一定的实用性和推广价值.     

运动薄壳体上电磁场平均边界条件

为简化电磁屏蔽边值问题的分析及计算 ,考虑到采用电磁场精确边界条件处理电磁屏蔽问题的复杂性 ,利用局部平面波近似法 ,导出了运动薄导体壳上电磁场的平均边界条件 ,给出了平均边界条件的一般矢量表达式。将 3个区域内的电磁场问题转化为二个区域内的电磁场问题。通过计算机仿真研究了其有效应用范围。计算结果表明 ,用该边界条件完全可以取代电磁场的精确边界条件     

边界条件对无重管柱螺旋屈曲的影响分析

针对无重管柱(忽略管柱重力的影响)螺旋屈曲问题,从虚功原理出发,将管柱边界条件分成2大类。指出前人的研究大多集中于第一类边界条件,而忽略了第二类边界条件。提出塞子模型模拟管柱的端部约束条件,并推导出管柱变形的广义势能泛函。利用最小势能原理,得到了第一类和第二类边界条件下的管柱完全螺旋屈曲段的变形方程,分析了边界条件对螺旋屈曲解的个数和稳定性、管柱与井壁接触力的影响规律。对于端部约束导致的过渡段,通过求解屈曲微分方程得出过渡段长度相对于长管柱整体而言是局部的。最后讨论了长管柱整体变形(完全螺旋屈曲段变形和过渡段变形)与边界条件之间的对应关系。边界条件是导致屈曲问题复杂化的一个重要因素,本文研究结果为深入认识边界条件的影响提供参考。     

物理问题中的边值问题

本文讨论了有着广泛应用的边界值问题。分析了属于这类问题的狭义边界条件与广义边界条件的应用对于若干物理问题的求解的重要性,并对使用狭义边界条件和广义边界条件时必须注意物理方程解的唯一性问题作了简要的讨论。     

地震声波数值模拟中的透射边界条件

地震波传播的数值模拟中,在有限区域建立吸收边界条件是一个很重要的问题.在不同类型的吸收边界条件中,比较经典地是Clayton和Engquist提出得Clayton-Engquist吸收边界条件,透射边界条件(MTF)是通过直接模拟各种单向波动的共同运动学特征来建立的一种边界条件,算法简单容易.重点讨论了MTF边界条件并通过数值计算与被传统应用的CE吸收边界条件作比较.     

边界条件对温度梯度铁电薄膜极化和相变性质的影响

在平均场理论的框架下,采用横场伊辛模型研究了两种不同的边界条件(自由边界条件和固定边界条件)对温度梯度铁电薄膜极化和相变性质的影响.由于薄膜内部的温度梯度分布导致了铁电畸变,使得薄膜的弹性热应力增加,引入分布函数来描述不同边界条件下赝自旋相互作用强度的变化.通过研究发现自由边界条件下的薄膜的极化强度和相变温度要高于固定边界条件下的薄膜的相应值,同时薄膜厚度和温度梯度的变化对固定边界条件下的铁电薄膜的影响要更加显著.     

二阶阻抗边界条件下三维抛物方程的交替隐式差分方法研究

针对损耗地面Leontovich阻抗边界条件下,三维抛物方程CNFD方法计算效率与计算精度较低的不足,研究了二阶阻抗边界条件下三维抛物方程的ADI方法。采用ADI技术处理了二阶阻抗边界条件下的三维抛物方程,得到其差分格式;利用二阶阻抗边界条件下三维抛物方程计算了电波传播的算例。算例表明:相比Leontovich阻抗边界条件,二阶阻抗边界条件具有更广的适用范围和更高的计算精度;相比传统的CNFD方法,采用ADI技术处理三维抛物方程以及阻抗边界条件,能够在城市小区基站天线覆盖性能的模拟中极大地提高计算效率。     

梁位移边界条件的确定

用积分法求梁的变形（挠度和转角）,由梁变形的边界条件确定积分常数,是学习过程中较为突出的问题。本文论述了为什么要确定边界条件,怎样才能正确确定边界条件。     

土冻结过程中水热变化特性的模型试验研究

为研究正冻土水热变化特征及它们之间联系,对非饱和黏土进行单向冻结模型实验,结果表明：土在冻结温度附近降温速率最小,持续时间较长;靠近表面土降温快,较其下部土提前进入冻结,且冻结历时短;靠近顶面的测点温度曲线重合度不如其下层,可能因为受外界次要因素干扰时深层土壤受影响小;正冻土温度分布大致分为两段,冻结区线段斜率大于未冻区,随冻结时间增加,非冻结险段线段斜率会先增大后减小,最终两段线变为一段线,此时温度沿土柱高度线形分布;未冻水含量变化拐点大致在冻结锋面处,距冻结锋面越近,吸力越大,水分迁移量越大,随冻结时间的增加,非冻结区水分迁移速度变大;未冻区土水势梯度最小,正冻区及冻结区土水势梯度大小关系并不明确;未冻水含量变化与温度变化一致,未冻水含量变化分为三个阶段：缓慢下降阶段、快速下降阶段、指数下降阶段。     

冻结壁位移对冻结管断裂的影响

采用现场实测与数值模拟相结合的综合研究方法，对深部厚粘土层冻结凿井时冻结壁的位移和底鼓在时间上和空间上进行了全域性的研究，从而找出了冻结管断裂的主要原因。     

季节性寒区隧道保温隔热层厚度计算方法

为了解决冻结锋面移动带来的保温层厚度不足的问题,以河北延崇高速棋盘梁隧道为研究对象,采用现场监测、数值模拟以及理论分析等方法对季节性寒区隧道冻结锋面的移动规律进行探究,得出考虑冻结锋面移动规律的保温隔热层计算公式。结果表明：在同一断面内,较厚的仰拱填充对温度的传递起到一定的阻碍作用,冻结锋面在拱顶处的深度大于边墙处的深度。随着时间的推移,冻融循环的反复进行,季节性寒区隧道的冻结锋面深度会逐渐加深,最终趋近于一稳定值。不同断面的冻结锋面最终稳定深度与断面处年平均温度呈现线性相关关系,而与温度变幅呈现非线性相关的关系。基于冻结锋面移动规律,对保温隔热层厚度计算公式中的冻深参数进行了修正,保证了保温层长期有效服役。     

越江隧道联络通道冻结法施工力学模拟

采用大型有限差分软件FLAC^3D,对上海越江隧道联络通道的开挖过程进行了数值模拟．从数值分析的角度对冻土帷幕的应力与变形进行了分析和安全评价,详细研究了冻土帷幕中应力与位移的分布情况,确定了冻土帷幕的厚度设计值,并指出了容易产生应力集中的位置为冻土帷幕与隧道接触部位．由于该部位在冻结过程中散热快,冻结效果差,所以施工中应该注意,同时也为今后的联络通道数值模拟与人工冻结法施工提供了参考．     

多圈管冻结模型试验及水热耦合数学模型研究

根据相似理论推导出人工冻结温度场和水分场模型试验相似准则。以淮南某煤矿风井井筒工程条件为背景,进行了人工多圈管冻结模型试验,获得冻结壁形成过程中,温度场和水分场的变化规律;证实了温度梯度是引起人工正冻土中水分迁移的主要原因,推导了水热耦合控制微分方程。研究结果表明:位于冻结锋面处水分迁移最激烈;在冻结区内水分不发生迁移;冻结壁内部含水量为非均匀,靠近冻结管位置含水量增加,两圈冻结管之间水分迁移量最大,达到7%~10%;内圈冻结管和外圈冻结管含水量增加8%~12%。     

青藏铁路冻土路基活动层形成特性研究

在环境温度季节性变化的条件下进行室内模拟试验,探索了模拟冻土路基活动层形成的试验方法,研究了青藏高原多年冻土区路基活动层的形成活动规律。试验表明：活动层从初始形成到基本稳定过程中,近地表土层对外界温度场的变化响应灵敏,随外界温度的改变出现规律的波动;深层土层对外界温度的变化表现出滞后性,温度曲线波动幅度较小;活动层在趋于稳定的过程中土层的温度特征呈现出较为明显的区域相似性,在一定外温影响范围内土层温度场变化规律接近;在环境负温的初期表层土层迅速降温,活动层厚度开始逐渐减小,受外界气温及深层冻土冷源作用的共同影响,活动层冻结过程中会出现从上下边界同时冻结的现象,加快了活动层的冻结速度。     

Cryogenic Thermophysical Studies for Clinical Medicine

1　Introduction of Cell Injury DuringFreezing and ThawingAs biological cells and tissues contain much water,they can be analyzed as aqueous systems.Twosub- processes occur during freezing:heat transferand mass transfer.Heat is removed to thesurroundings s…     

摄动法用于冷冻生物组织的热分析

本文提出了用于预测球形低温冷刀周围被损伤组织增长速率的一阶摄动解.模型中包括有血流和代谢热的影响,且允许生物组织的初始温度高于其相变温度.在求解过程中,冻结相和未冻结相的热容影响均被考虑.结果表明,本文所提出的一阶摄动解比Cooper解更接近实验值和数值解.     

冻结法施工软土深基坑的可行性研究

通过对淤泥质粘土冻结后的力学性能以及冻土墙的稳定性的阐述,并对冻结法施工软土深基坑在经济、技术方面的可行性进行了分析.结果表明:淤泥质粘土冻结后具有一定的强度,利用冻土墙维护软土深基坑在经济、技术上都是可行的.     

冻结黏土分数阶损伤蠕变模型参数确定及验证

为表达介于理想固体和理想流体之间的人工冻土蠕变特性,常用弹簧元件、黏壶元件与滑块元件间的复杂组合来实现。基于分数阶导数理论则可用较简单的模型来表达人工冻土蠕变性质。分析山西某矿井井筒检查孔黏土不同冻结温度下的单轴抗压、蠕变试验曲线,得到温度对冻结黏土单轴抗压应力应变及蠕变特性的影响规律。在Singh-Mitchell模型的基础上,引入分数阶导数理论,建立受冻结温度、加载等级影响的分数阶冻土蠕变模型。通过分析蠕变与时间取对数的拟合曲线发现两者具有线性关系,进而得出与温度有关的模型参数。鉴于建立的分数阶冻土蠕变模型不能反映冻土蠕变加速阶段,将损伤因子引入建立的分数阶蠕变模型,建立人工冻土分数阶损伤蠕变模型。对比分析分数阶蠕变模型计算值与试验值,表明该模型能够很好地反映人工冻结黏土在稳定蠕变阶段、加速蠕变阶段变形发展特点。建立的S-M分数阶蠕变模型参数少、易于确定且有一定的物理意义,便于工程应用。