广义帕斯卡定律:流体静力学基本定律

我们在研究胸压影响心功能机制,特别是对奇脉机制研究所做的生物力学实验的基础上认识到,在忽略固体材料可压缩性的条件下,帕斯卡定律可拓展应用到其他物体。我们将这一拓展后的定律命名为广义帕斯卡定律。广义帕斯卡定律指的是,流体静压强可无损地向处于其内的无封闭空腔的固体和软物质,包括生物组织中传递。帕斯卡定律是广义帕斯卡定律的特殊情况。广义帕斯卡定律可使我们对流体力学基本规律有更深刻的理解。本文通过数学证明及临床实验各个方面证明广义帕斯卡定律的正确性。广义帕斯卡定律应在研究流体静力学时得到应有的重视。      

论狭窄潮汐水道中sigma坐标下的余流

在受波动影响的近岸浅水区域,运用sigma坐标是计算平均水位附近的余流的有效途径。本项研究在理论上分析了在狭窄潮汐水道中sigma坐标下的余流的物理意义,并运用一系列的理想化数值模型对分析结果进行了验证。对于浅水波,sigma层和水体中的波动面相一致,因而斯托克斯速度及其分量可以用sigma坐标上的速度来表达。一个sigma层上的余流（即sigma余流）是位于这一sigma层平均深度上的欧拉余流和斯托克斯速度垂向分量的和,可以被看做是半拉格朗日余流。因为斯托克斯速度的垂向分量比其水平分量小一个量级,sigma余流可看做为欧拉余流的近似。在sigma层上的物质输运余流是sigma余流和斯托克斯速度水平分量的和,在大小和方向上和拉格朗日余流近似。     

深海采矿循环式水力集矿系统设计与数值研究

为使深海采矿作业更为高效、环保,提出了一种用于深海采矿的循环式水力集矿系统设计方案。该系统主要由集矿头、矿-沙分离器、水-沙分离器、水泵以及连接各部件的管道组成。采用基于欧拉法的液固两相流计算模型对该系统的关键问题,即矿-沙分离器和水-沙分离器的泥沙颗粒流动进行数值研究。相间拖曳力采用Richardson-Zaki模型。液相与固相湍流分别采用标准k-ε模型和Tchen湍流响应模型。该模型经验证对于直径0.165 mm与0.27 mm细颗粒具有较高精度。利用该模型,以0.165 mm泥沙颗粒为例,得到了两种分离器的分离效果与入口流速之间的规律,分析了两者颗粒浓度分布与流场特征。结果表明,两种分离器的性能均与入口流速有关,在选取适当入口条件时均可取得良好效果。     

连云港埒子口海域潮动力特征及其变化

为研究连云港埒子口海域潮流动力特征及其对周边海岸工程的响应,以及为治理埒子口闸下淤积问题提供参考,建立了基于有限体积法离散二维浅水方程的数值模型。采用实测水文资料对模型率定和验证,应用模型分析埒子口潮流动力特征和建设徐圩港防波堤和灌河口导堤后埒子口海域潮流动力的变化。模拟结果表明,建设工程后潮流动力变化较大,埒子口海域涨急流和落急流方向改变,涨、落潮平均流速均减小,距离工程区域越近,流速变化越大。埒子口海域潮流动力减弱将会加重上游挡潮闸的闸下淤积问题,致使埒子口排水不畅,进而增加沂北地区的洪涝风险,所以,相关部门应及时采取措施,保证埒子口排涝畅通。     

基于ITRF2005的全球板块运动模型

基于最新的国际地球参考架ITRF2005的速度场,构建了一个新的现时板块运动模型ITRF2005VEL,比以往用空间测量技术或地质、地球物理资料建立的板块运动模型更精确和更全面地反映现时全球板块运动的特点。求解了ITRF2005VEL的现时板块运动参数;然后与地学板块运动模型NNR—NUVELlA相比两者基本一致。表明：最近三百万年内全球板块运动总体上是稳定的。     

基于GPU的大规模爆炸效果模拟

提出一种基于图形处理单元(GPU)的方法来模拟深空探测器撞击天体产生的大规模爆炸效果.利用基于GPU的多粒子系统方法模拟爆炸产生的3种喷射物,基于欧拉网格与漩涡粒子相结合的方法及GPU的通用计算能力解算流体动力学方程模拟了浓烟的翻腾与扩散.实验结果表明,用该方法能够产生具有较高逼真度的大规模爆炸效果.     

厦门海域二维潮流数值计算

厦门附近海域面积辽阔且水深较浅,潮差较大,潮流流速u、v水平变化远大于垂向变化,可用二维浅水波方程组描述其潮波运动.利用欧拉-拉格朗日差分方法得到数值解,模拟了厦门附近海域潮流场,并采用随时间变化的动边界技术,模拟了大面积浅滩淹没和干出的情况,还对同安湾、西海域及九龙江使用嵌套网格模拟以提高精度.计算结果显示N1站涨潮流向约为330°,落潮流向约为150°,N3站最大流速达0.77m/s.与实测结果对比验证表明计算结果是可信的.     

层状地基中桩的轴向静载沉降特性

采用双折线荷载传递函数,根据桩在竖向静载下的荷载分布与传递规律,运用功的互等定律,导出了一组确定层状地基中桩的轴向荷载沉降曲线的解析简化递推算式,可根据桩侧介质的分布情况和桩的形状对桩进行沉降分析模拟,能较精确确定桩的轴向静载沉降曲线,同时推导了桩顶刚度系数的迭代公式,以此为基础可确定桩的承载力。结合运用实例进行了论证,说明了方法的有效性和正确性。     

自同构群的次单性分析及计算机实现

分析了几类特殊有限群的自同构群的次单性，得到了以下结论：（1）若n〉3且n≠6，Aut（An）均含有一个子群是次单群；（2）按照循环群Zn的阶的几种不同情况讨论了Aut（Zn）在哪些情况下包含一个子群是次单群，并给出了判定阶为P^i，2p^i（p为素数）的循环群的自同构群是否含有子群是次单群的计算机实现。