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。     

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。     

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。     

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。     

离心式压气机任意旋成面正命题变分有限元解

在文献[2]的基础上提出了离心式压气机任意旋成面正命题S_1流面的有限元解法。用八结点等参元对文献[1]中相应的变分原理Ⅱ进行有限元展开,采用了迭代法求解非线性方程,得出S_1流面流场中各点的速度势、速度、密度和压力值。本文结合具体叶轮造型,编制了考虑叶面有喷吸情况,能自动划分网格的有限元试算程序,进行了无分流叶片和有分流叶片的试算。本文还对满足后缘处K—J条件的处理方法作了尝试。     

任意旋成面上带分流叶片叶栅气动正命题的有限元解(流函数形式)

本文应用八节点等参数元对任意旋成面上带有分流叶片叶栅的气动正命题变分公式进行有限元展开。用迭代法求解所得的非线性方程组,解出流函数场,进而求得速度场。编制了能自动划分网格的719机计算程序。对NASA叶片进行了实例计算。计算结果表明,本文建立的计算方法和程序,只需将分流叶片数给为零,即可计算不带分流叶片的任意旋成面叶栅流场。文中对不同叶片数的叶栅进行了计算,并给出了叶片上速度分布曲线。     

旋转叶轮内含激波跨声速三元流动的变分有限元解

本文以旋转叶轮内三元流动正命题变分原理为理论基础,应用有限元与人工密度相结合的方法,进行跨声速流动激波的捕捉工作,结果表明,这种方法是可行的。     

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．     

改进的势函数模型与跨声速含激波流动

本文在分析激波处流动性质和熵条件的基础上，指出了传统等熵势函数在跨声速流动计算中的局限性；对解除了等熵和无旋约束的一些改进了的势函数模型作了系统的综述和分析，进一步讨论了均熵与无旋条件在物理上的相容性以及人工粘性对激波处Ｒａｎｋｉｎ－Ｈｕｇｏｎｉｏｔ条件的影响，为势函数方法在跨声速流动中的拓广应用及进一步提高激波计算精度提供更为广泛的途径     

混凝土收缩徐变对简支变连续桥梁的影响

利用MIDAS／civil 6．71软件，针对先简支后连续桥的特性，运用具体工程实例，建立模型，计算出桥梁从开始施工到成桥以及成桥后十年的任意时刻任意截面的内力以及变形图形，通过整理主梁恒载弯矩数据的变化，分析了混凝土收缩徐变对简支变连续桥梁的受力和变形的影响，结果发现徐变对跨中的挠度影响最大，两边跨的挠度大于中间两跨的挠度，徐变对中间固定支座负弯矩的影响比跨中正弯矩的影响要大很多．     

完全的广义变分原理在分析动力学中的应用

本文提出并证明了分析动力学中的各级不完全的广义变分原理和一个完全的广义变分原理.文中首次把开关函数应用于变分原理,使论述简洁明了.在这些变分原理中,动力学方程、初始位置条件、终了位置条件和几何约束条件,全部或者部分地不是事先必须满足的,即它们已成为变分原理的自然条件,因此给试函数的设计和分析力学的变分计算提供了一种新的有效的方法.     

基于Chandrasekharaiah广义线性理论的热压电力学的耦合广义变分原理

系统推导了热压电力学的变分原理。若应用传统的拉氏乘子法,由于会出现临界变分现象,不能得到本文的结果。本文指出临界变分是拉氏乘子的固有特性,半反推法是克服临界变分的有效途径之一。应用半反推法,根据Ｃｈａｎｄｒａｓｅｋｈａｒａｉａｈ关于压电材料的广义线性弹性理论,直接从控制方程及边初值条件,得到了经典意义上的一个耦合广义变分原理。本文的理论将给有限元方法、无单元方法及一些变分直接方法（如Ｒｉｔｚ法,Ｔ     

解除方程组中多个变量为一组的线性约束条件的数学处理方法

本文应用线性空间理论，得出了一种处理含有多个变量的强加边界条件的方法．这种方法广泛应用于含有线性约束条件的变分有限元法及其他变分数值解法，其优点在于处理边界条件时不改变原有的系数矩阵．本文通过对这类数值计算问题的解的唯一性及存在性的讨论，表明了解存在且唯一的一个充分条件是原系数矩阵正定．     

流体力学新型通用函数Y的变分有限元分析

本文应用通用函数Y及其变分原理,为求解具有自由面流动问题提出了一种新方法。将物理平面变换成映象平面。在映象平面上,引出通用函数Y,并且写出关于Y的变分原理。用这个变分原理及有限元法求解自由面流动可克服边界未知的困难。文中以水坝闸门出流问题为例进行了计算,结果表明,该方法是非常有效的。     

变分法教学与研究

本文应用变分原理导出天体运行轨道为圆锥曲线;且在一般极值曲线场申研究了变分问题,得到了一般变分公式的直接证明.     

Chan-Vese图像分割模型的快速实现算法的研究

重初始化是水平集方法耗时的一个主要原因,通过将水平集函数与符号距离函数的偏差作为能量项引入C-V模型,以此来约束水平集函数成为符号距离函数,从而去掉了重初始化步骤。在检测多目标时,采用了曲线族代替单曲线作为初始曲线。在数值算法上,利用加性可操作分裂算子(AOS)消除了对时间步长的限制,可以选择大步长,从而加速了演化过程而且绝对稳定。实验结果表明,分割速度相对于经典的C-V模型有了很大的提高,而精度损失可以忽略。     

关于脉冲消费控制策略的最优随机问题研究

讨论了一类随机控制问题,其脉冲消费控制策略受控于一混合过程——几何布朗运动和泊松过程.在基于获得效用函数期望值的最大值这一目标下,利用变分不等式和随机积分理论,获得了最优消费控制策略及最优值函数所满足的定理,并进一步针对具体的参数,给出了其数值计算结果.     

论弹性力学广义变分原理的临界变分现象

应用拉氏乘子法消除Ｈｅｌｌｉｎｇｅｒ－Ｒｅｉｓｓｎｅｒ变分原理的约束关系时，在识别拉氏乘子的过程中，会出现拉氏乘子为零的现象，这种现象称为临界变分现象，本文提出了一些新的观点来解释这种现象。     

高阶非完整非保守系统的广义Noether定理

应用万有D＇Alembert微分变分原理研究了高阶非完整非保守力学系统的守恒定律 得到了高阶非完整非保守力学系统的广义Noether定理。     

瞬变地震波反射场的综合

利用复惠更斯原理和频域分析方法,综合了瞬变地震波在平界面上的反射场,导出了反射波的积分表达式,计算了在部分反射、全反射和临界角过渡区内反射场的瞬变响应波形。在全反射区域,观察到了超前于几何光学反射的横向波(头波)贡献。数值结果表明,这种方法可以简化瞬变波的分析与综合计算,并可直接处理全反射过渡区等波场奇异性的问题。