应用数学和力学

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赵莉, 陈伟球, 吕朝锋

2012, 33(10): 1143-1155. doi: 10.3879/j.issn.1000-0887.2012.10.001

摘要(1934) PDF(1023)

摘要:
采用辛弹性力学解法，求取弹性模量沿轴向指数变化，而Poisson比保持不变的功能梯度材料平面梁的完整解析解．通过求解被Saint-Venant原理覆盖的一般本征解，建立起完整的解析分析过程，进而给出平面梁位移和应力的精确分布规律．传统的弹性力学分析方法常常忽略被Saint-Venant原理覆盖的解，但这些衰减的本征解对材料的局部效应起着较大的影响作用，可能导致材料或结构的突然失效．采用辛求解方法，充分利用本征向量之间的辛共轭正交关系，得到了功能梯度材料梁的完整解析解．两个数值算例分别将功能梯度材料平面梁的位移和应力分布与相应均匀材料情形的结果进行比较，研究了材料非均匀性对位移和应力解的影响．

密度和刚度线性变化对非均匀地壳层中扭转表面波传播的影响

S·古普塔, S·K·维施瓦卡尔玛, D·K·玛里, S·昆杜

2012, 33(10): 1156-1169. doi: 10.3879/j.issn.1000-0887.2012.10.002

摘要(1751) PDF(815)

摘要:
研究了覆盖在非均匀半无限空间上的非均匀地壳层中，扭转表面波传播的可能性．地壳层的非均匀性随着厚度线性变化，非均匀半无限空间的非均匀性表现为3种类型，即指数型、二次型和双曲型．采用封闭形式，可以分别推导出上述3种类型非均匀性的色散方程．对于覆盖在半空间上的同一地壳层，色散方程与经典案例的方程一致．研究发现，随着非均匀地壳层中密度线性变化的非均匀参数的增大，相速度减小，而由刚度引起的非均匀因素对相速度的影响相反．

一种求三维弹性力学基本解析解的特征方程解法

傅向荣, 袁明武, 岑松, 田歌

2012, 33(10): 1170-1179. doi: 10.3879/j.issn.1000-0887.2012.10.003

摘要(2467) PDF(1020)

摘要:
提出了一种简单的推导各向同性材料，三维弹性力学问题基本解析解的特征方程解法．应用三维问题控制微分方程的算子矩阵，通过计算其行列式可得到问题特征通解所需满足的特征方程．将满足各种不同简化特征方程的特征通解，代入到微分方程算子矩阵所对应的不同的缩减伴随矩阵，可推导得出相应的三维弹性力学问题的基本解析解，包括B-G解、修正的P-N（P-N-W）解和类胡海昌解．进一步对各类多项式形式的基本解析解的独立性进行了讨论．这些工作为构造数值方法中所需的完备独立的解析试函数奠定了基础．

环形蓄热片相变材料固化时热传导问题的Green函数瞬时解

A·H·莫莎法, F·塔拉蒂, M·A·罗森, H·B·塔布瑞兹

2012, 33(10): 1180-1188. doi: 10.3879/j.issn.1000-0887.2012.10.004

摘要(1899) PDF(1066)

摘要:
当环形蓄热片为相变材料所固化时，应用Green函数法分析其瞬时的温度分布．在一个柱形壳体中存储该相变材料(PCM)，蓄热片上固体相变材料的厚度随时间而变化，并由Megerlin法求得．找到模型用Bessel方程构成的分析解，讨论了3种不同类型的边界条件，给出了解析解和数值解的比较．结果表明，所有情况下得到的蓄热片温度分布精度是令人满意的．

储层岩石周期性电渗流特性的微观机制

陈辉, 关继腾, 房文静

2012, 33(10): 1189-1198. doi: 10.3879/j.issn.1000-0887.2012.10.005

摘要(1716) PDF(817)

摘要:
以双电层电位理论和电渗流动的动量方程为基础，结合储层岩石平行毛管束模型，推导出岩石孔隙内周期性电渗流的解析式，揭示了储层中电渗效应的微观机制，分析了非密闭储层岩石中宏观电渗Darcy速度及密闭储层中电渗压力系数频散特性的影响因素．数学模拟结果表明：储层岩石孔隙中，周期性电渗流速度剖面在频率较高时呈“波浪”状；孔隙度越大，电渗Darcy速度模值越大，其相位也越大，而电渗压力系数数值越小．储层岩石的溶液浓度越小或阳离子交换量越大，电渗Darcy速度模值和电渗压力系数数值越大，但对电渗Darcy速度的相位没有影响．

单个水分子与碳纳米管的离散-连续混合模型——水分子进入碳纳米管的条件及其相互作用力、速度和能量分布

R·安萨利, E·卡泽米

2012, 33(10): 1199-1210. doi: 10.3879/j.issn.1000-0887.2012.10.006

摘要(1930) PDF(1011)

摘要:
研究水分子进入碳纳米管(CNT)时的物理特性．采用连续模型连同Lennard-Jones势函数，得到单壁面碳纳米管（SWCNT）与单个水分子之间的van der Waals力．水分子选择3种方位进入纳米管，其中水分子质心位于纳米管轴线上．对不同的纳米管半径和水分子进入方位，广泛地研究了相互作用力、能量和速度的分布．用分子动力学（MD）模拟得到的结果，来验证上述得到的相互作用力和能量分布．导出水分子进入纳米管时的可吸入半径，并详细地给出了有利于水分子进入纳米管半径的界限．计算单个水分子进入纳米管的速度，为不同进入方位的水分子，给出最大的入口速度和最大的管内速度．

Casson流体作磁流体动力学流动时的Soret和Dufour效应

T·哈亚特, S·A·谢赫扎德, A·阿尔舍德

2012, 33(10): 1211-1221. doi: 10.3879/j.issn.1000-0887.2012.10.007

摘要(2178) PDF(930)

摘要:
考虑Soret和Dufour效应，对Casson流体在可伸缩表面上，作磁流体动力学流动时的影响．首先导出相关的方程，然后用同伦法构造级数解．给出并讨论了速度、温度和浓度的场结果；在不同的物理参数下，得到并分析了表面摩擦因数、Nusselt数和Sherwood数的值；并验证了级数解的收敛性．

四阶流体在一个倾斜有局部滑移的非对称通道中作有热交换的蠕动流

O·U·马哈茂德, N·穆斯塔法, S·莎菲

2012, 33(10): 1222-1238. doi: 10.3879/j.issn.1000-0887.2012.10.008

摘要(1667) PDF(901)

摘要:
分析研究滑移和热交换对四阶流体作磁流体动力学蠕动流的影响．首先建立模型的控制方程，然后在长波长的假设下，采用标准的摄动法近似值求解；给出的解包括：流函数、速度、压力梯度、温度和热交换系数的显式表达式；分析了滑移参数增大时泵输送性质的变化，及其潴留现象．进而对所出现的变化参数，得到了温度分布曲线和热交换系数；讨论了这些参数对所考虑流动特性的影响；并与以往发表的无滑移情况相比较，结果基本一致．

Lagrange中心型守恒格式

葛全文

2012, 33(10): 1239-1256. doi: 10.3879/j.issn.1000-0887.2012.10.009

摘要(1757) PDF(1011)

摘要:
提出了Lagrange中心型守恒气体动力学格式．引入了当前时刻子网格密度与当前时刻网格声速产生的网格分片常数压力．初始网格密度乘以初始子网格体积得到子网格质量,这些子网格质量除以当前时刻子网格体积得到当前时刻子网格密度．应用网格分片常数压力,构造了满足动量守恒、总能量守恒的Lagrange中心型守恒气体动力学格式,格点速度以与网格面的数值通量相容的方式计算．对Saltzman活塞问题等进行了数值模拟,数值结果显示Lagrange中心型守恒气体动力学格式的有效性和精确性．

留言板

2012年第33卷第10期

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2012年 第33卷 第10期

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