弹性力学平面问题的几种解法

现代工程建筑的设计要求越来越高,这也促使了求解工程力学问题的弹性力学解法也随之发展更加丰富多样。本文着眼于弹性力学求解方法中的解析法、数值分析法以及实验的方法这三种方法,通过其在平面问题中的应用来介绍这几种方法的研究思路,研究方法以及优缺点。     

基于Hamilton方法的有限元

将有限元引入Ｈａｍｉｌｔｏｎ体系下的弹性力学,推导了有关公式,编程并计算了有关算例,结果是令人满意的,为Ｈａｍｉｌｔｏｎ体系下的弹性力学数值解提供了又一方法。     

基于Hamilton体系的加载边简支矩形薄板稳定性分析

在板微弯曲最小势能变分原理的基础上,选用状态变量和对偶变量,导向一般变分原理.经过变分运算,得出全状态变量表示的微分方程组.采用分离变量法得到本征值方程,给出了本征值方程的解,导出加载边简支矩形薄板挠度的级数表达式.可以根据各种边界条件建立板稳定性问题方程.     

力学中的一类常微分方程反问题及其数值解法

提出力学中的一类常微分方程反问题,并且给出处理这类常微分方程反问题的一种数值解法.     

Hamilton体系下的辛-Fourier展开法及其应用

采用无穷维Hamilton理论和广义Fourier方法对四阶梁横向振动问题进行求解，获得了解析解．同时证明了相应的无穷维Hamilton算子特征函数系的完备性．     

均布荷载作用下悬臂梁的弹性力学解

梁是土木工程中最常见的构件.材料力学基于平衡方程、物理方程和平截面假定的梁的计算分析结果,对浅梁较为精确,对深梁存在较大的误差,难以满足结构设计的要求.为此根据弹性力学平面问题基本理论,采用半逆解法,求出了悬臂梁在均布荷载作用下的应力、形变和位移.可供工程结构设计和弹性力学教学参考.     

一道理论力学题的多种解法

发散思维是创新思维的形式之一,而一题多解是发散思维的具体表现,给出一道习题的各种解法,以此引导学生去探索问题,培养学生的创新思维能力.     

周期Schrodinger方程的数值方法

本文研究周期Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程的一个差分格式，利用其矩阵表达形式，证明差分解的存在唯一性，给出一个数值算法。     

带可调弹性圈行星滚动变速装置的力学分析及计算

利用弹性板壳理论对带可调弹性圈行星滚动变速机构及可调弹性圈的受力进行了分析及计算,得到了轴向可调力F与径向线接触力P的关系。计算结果能与有限元计算结果及实验结果较好地吻合。     

弹性理论中半无限平面问题的应力解答

经典弹性力学中对于半无限平面弹性体应力边界问题,即便是应力分量满足了平衡方程和相容方程,满足了应力边界条件,但应力分量并不一定是正确解答.从复变函数角度出发,得到了零外载荷且无穷远处应力为有限值时的半无限体自平衡解答,通过算例分析,得出半无限平面体正确的应力解答应是在经典弹性应力解答基础上叠加上一项自平衡解答.     

渐近线性二阶Hamilton系统的非平凡周期解

利用极小极大方法得到了一类渐近线性二阶Hamilton系统的非平凡周期解的存在性结果。     

磁电材料的显式辛算法

显式辛数值算法有一个重要的特性,即在长时间内保存Hamilton函数的指数幂,用这种方法求解可分微分方程所得到的解逼近精确解.基于磁电材料修正后的H-R混合变分原理,推导了Hamiltonian四节点有限元列式,通过对该列式进行行列变换,得到了K正则方程,并将显式辛数值算法用于求解磁电材料层合板的静力学问题,数值算例显示该方法是有效的.     

在不规则四边形网格上逼近扩散算子的五点及九点差分格式的测试

在Lagrange坐标下使用四边形网格进行二维辐射流体力学数值计算的难点之一是需要构造在不规则四边形网格上仍能较好地逼近扩散算子的差分格式。本文就五点差分格式和目前常用的九点差分格式进行了比较全面的数值测试和理论分析。结果表明五点格式仅在均匀矩形网格上具有二阶逼近精度，九点格式仅在均匀平行四边形网格上具有二阶逼近精度，这两种格式在一般的不规则四边形网格上通常都是不相容的。尽管九点格式优于五点格式，但它对不规则网格的适应性远不如人们以前所想象的那么好。由此可见，为了进一步改进二维辐射流体力学的数值计算，构造真正能在比较一般的不规则四边形网格上逼近扩散算子的更为优越的差分格式是一件迫在眉睫的事。     

分数阶扩散方程的一种新的高阶数值方法

研究了分数阶扩散方程具有初边值问题的数值解法.基于Riemann-Liouville分散阶导数的定义,直接对该方程采取积分离散,利用四阶紧致有限差分算子对空间二阶导数近似,得到此方程的高阶隐式格式.证明了该格式是唯一可解的,并采用Fourier方法证明了该隐式格式是无条件稳定的.进一步,利用线性插值的方法提高了格式的误差阶,从所给的数值结果可以看出,改进后的格式的误差阶可达到O(γ2+h4).     

具有密度制约作用的森林系统的半群解

本文一类具有密度制约作用的非线性森林系统,利用非线性半群理论,证明了该系统半群解的存在性和唯一性。     

一类常系数线性差分方程的特解探究

针对一类常系数线性差分方程，运用特征函数法和比较系数法，得到了方程特解的显式表达．当方程非齐次项μ^kPm（k）中多项式Pm（k）=A（A为非零常数）时，可采用特征函数法得到方程的一个公式化特解；当Pm（k）=dmk^m＋dm-1k^m-1＋…＋d0（d0≠0）时，可采用比较系数法来得到方程的一个特解．该方法简单易行，特解形式直观，避免了以前方法计算量过大的不足．     

用修正Bernstein多项式Galerkin法求Burgers方程数值解

采用修正Bernstein多项式Galerkin法求解了(1+1)维非线性Burgers方程,将得到的数值解与精确解及相关文献进行了比较.结果表明:该算法采用基函数少、精确度高且适应性强.     

一类非线性泛函差分方程周期解的一个存在定理

利用拓扑度理论对一类非线性泛函差分方程周期解的存在性进行了讨论,得到该问题周期解的一个存在定理.