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A Unified Variational Principle of Fluid Mechanics and Application on Solitary Subdomain or Point 被引量:1
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作者 Fu Yuhua Senior Engineer, China Offshore Oil Engineering Corp., P. O. Box 4709, Beijing 100027 《China Ocean Engineering》 SCIE EI 1994年第2期145-158,共14页
-According to basic equations of fluid mechanics, this paper presents a unified variational principle of fluid mechanics (UVPFM) by using the optimization method of weighted residuals (OMWR). The advantages are as fol... -According to basic equations of fluid mechanics, this paper presents a unified variational principle of fluid mechanics (UVPFM) by using the optimization method of weighted residuals (OMWR). The advantages are as follows, the establishment of the functional and the variational principle is easy, it can change various problems of fluid mechanics derived by basic equations into a unified optimization problem, and the solution is the optimum one in some sense. According to the OMWR for the solitary subdomain, this paper uses UVPFM onto any solitary subdomain and gives the solution of the hydrodynamics equation which is suitable only for that solitary subdomain. According to the OMWR for solitary point, this paper uses UVPFM to any solitary point and gives the solution of the hydrodynamics equation (point solution) which is suitable only for that solitary point. As the solution for the solitary subdomain or solitary point is developed independently, the compatibility with other subdomain or other points, does not need to be considered, but all the boundary conditions and the supplementary derived residual equations obtained by running the derivative operations to the differential equation should be taken into account. 展开更多
关键词 fluid mechanics unified variational principle optimization methid weighted residuals
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VARIATIONAL PRINCIPLES AND GENERALIZED VARIATIONAL PRINCIPLES IN HYDRODYNAMICS OF VISCOUS FLUIDS 被引量:1
2
作者 钱伟长 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI 1984年第3期1281-1296,共16页
In this paper, the variational principles of hydrodynamic problems for the incompressible and compressible viscous fluids are established. These principles are principles of maximum power losses. Their generalized var... In this paper, the variational principles of hydrodynamic problems for the incompressible and compressible viscous fluids are established. These principles are principles of maximum power losses. Their generalized variational principles are also discussed on the basis of Lagrangian multiplier methods. 展开更多
关键词 variational principleS AND generalized variational principleS IN HYDRODYNAMICS OF VISCOUS fluidS
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Recent Advances on Herglotz’s Generalized Variational Principle of Nonconservative Dynamics 被引量:5
3
作者 ZHANG Yi 《Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics》 EI CSCD 2020年第1期13-26,共14页
This paper summarized the recent development on Herglotz’s generalized variational principle and its symmetries and conserved quantities for nonconservative dynamical systems.Taking Lagrangian mechanics,Hamiltonian m... This paper summarized the recent development on Herglotz’s generalized variational principle and its symmetries and conserved quantities for nonconservative dynamical systems.Taking Lagrangian mechanics,Hamiltonian mechanics and Birkhoffian mechanics as three research frames,we introduce Herglotz’s generalized variational principle,dynamical equations of Herglotz type,Noether symmetry and conserved quantities,and their generalization to time-delay dynamics,fractional dynamics and time-scale dynamics,and put forward some problems as suggestions for future research. 展开更多
关键词 nonconservative dynamics Herglotz’s generalized variational principle Lagrangian mechanics Hamil-tonian mechanics Birkhoffian mechanics
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VARIATIONAL PRINCIPLES OF FLUID FULLFILLED ELASTIC SOLIDS
4
作者 石志飞 黄淑萍 章梓茂 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI 1999年第3期262-268,共7页
The generalized variational principles of isothermal quasi-static fluid full-filled elastic solids are established by using Variational Integral Method. Then by introducing constraints, several kinds of variational pr... The generalized variational principles of isothermal quasi-static fluid full-filled elastic solids are established by using Variational Integral Method. Then by introducing constraints, several kinds of variational principles are worked out, including five-field variable, four-field variable, three-field variable and two-field variable formulations. Some new variational principles are presented besides the principles noted in the previous works. Based on variational principles, finite element models can be set up. 展开更多
关键词 fluid full-filled elastic solids variational integral method variational principles generalized variational principles
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GENERAL VARIATIONAL PRINCIPLE FAMILY FOR FULLY 3-D UNSTEADY TRANSONIC FLOW WITH SHOCKS AROUND OSCILLATING WINGS
5
作者 刘高联 《Science China Mathematics》 SCIE 1989年第6期707-715,共9页
Based on the author’s previous work, a general form of generalized variational princi-ples (VPs) together with its derived VP family is established for 3-D unsteady’ transonicpotential flow with shocks past arbitrar... Based on the author’s previous work, a general form of generalized variational princi-ples (VPs) together with its derived VP family is established for 3-D unsteady’ transonicpotential flow with shocks past arbitrary wings oscillating periodically. To facilitate thenumerical handling, full use is made of functional variations with variable domain and natu-ral boundary conditions (BC) so that almost all boundary/interface conditions, including theRankine-Hugoniot shock relations and slip conditions across free trailing vortex sheets, havebeen converted into natural ones. Also distributed suction/blowing along the wing surfacefor the boundary layer control is accounted for. This theory aims at rendering a general,rigorous theoretical basis for the finite element metbod and other direct variational methods,and it can be generalized to both wing-body combinations and 3-D rotating bladings, includ-ing the subsonic flow as a special case. 展开更多
关键词 variational principles in fluid mechanics UNSTEADY FLOW finite element method TRANSONIC flow.
原文传递
混流式水轮机转轮叶片流激振动分析 被引量:28
6
作者 张立翔 王文全 姚激 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期143-150,共8页
结合小变形弹性理论和不可压缩粘性流体的最大功率耗散原理构造流体-叶片系统的功率泛函,通过广义变分原理建立了混流式水轮机转轮叶片在非定常湍流场中考虑流体-结构相互作用(FSI)的有限元模型,计算叶片在FSI情况下的流激振动。数值计... 结合小变形弹性理论和不可压缩粘性流体的最大功率耗散原理构造流体-叶片系统的功率泛函,通过广义变分原理建立了混流式水轮机转轮叶片在非定常湍流场中考虑流体-结构相互作用(FSI)的有限元模型,计算叶片在FSI情况下的流激振动。数值计算采用分离迭代格式,流动用大涡模拟(LES),叶片振动用直接积分法。试验模型以某型水轮机为原型设计制作,在一片叶片的正面和负面上分别装有5只Kulite的压力传感器,在另一片叶片上装有3只微加速度传感器。计算得到的叶片自振频率、频谱曲线以及加速度时程与试验实测结果是吻合的。 展开更多
关键词 流体机械 混流式水轮机 水轮机叶片 流激振动 广义变分原理 流固耦合
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混流式水轮机转轮内流固耦合的有限元模型 被引量:7
7
作者 蔡敢为 蓝永庭 +1 位作者 李兆军 杨旭娟 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2008年第1期35-39,共5页
通过分析转轮在发电机组运行时的运转特点,推导出了转轮内部流体域以及叶片固体域的运动微分方程和边界条件,并根据变分原理,运用加权余量的迦辽金法,建立了转轮内部流固耦合有限元模型,模型反映了流体参数,机械振动状态以及叶片结构参... 通过分析转轮在发电机组运行时的运转特点,推导出了转轮内部流体域以及叶片固体域的运动微分方程和边界条件,并根据变分原理,运用加权余量的迦辽金法,建立了转轮内部流固耦合有限元模型,模型反映了流体参数,机械振动状态以及叶片结构参数的相互关系. 展开更多
关键词 混流式水轮机 流固耦合 有限元模型 变分原理
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双稳态屈曲梁的非线性跳跃特性研究 被引量:10
8
作者 赵剑 贾建援 +1 位作者 王洪喜 张文波 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期458-462,共5页
基于广义变分原理,借助半纯函数公式解析地给出了预压屈曲梁双稳态跳跃过程中横向力与位移之间的非线性关系式.考虑轴向弹性伸缩对梁长约束的影响,利用假设屈曲模态法分析了跳跃临界力、轴向压力及屈曲模态之间的非线性耦合关系,并给出... 基于广义变分原理,借助半纯函数公式解析地给出了预压屈曲梁双稳态跳跃过程中横向力与位移之间的非线性关系式.考虑轴向弹性伸缩对梁长约束的影响,利用假设屈曲模态法分析了跳跃临界力、轴向压力及屈曲模态之间的非线性耦合关系,并给出了双稳态梁发生二次分叉屈曲跳跃临界力与拱高的关系曲线,仿真计算与试验结果一致. 展开更多
关键词 微电子机械系统 双稳态 屈曲模态 非线性跳跃 广义变分原理
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分析力学初值问题的一种变分原理形式 被引量:5
9
作者 梁立孚 罗恩 冯晓九 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期106-111,共6页
明确了分析力学初值问题的控制方程,按照广义力和广义位移之间的对应关系,将各控制方程卷乘上相应的虚量,代数相加,进而在原空间中建立了分析力学初值问题的一种变分原理形式,即建立了分析力学初值问题的卷积型变分原理和卷积型广义变... 明确了分析力学初值问题的控制方程,按照广义力和广义位移之间的对应关系,将各控制方程卷乘上相应的虚量,代数相加,进而在原空间中建立了分析力学初值问题的一种变分原理形式,即建立了分析力学初值问题的卷积型变分原理和卷积型广义变分原理.推导了分析力学初值问题卷积型变分原理和卷积型广义变分原理的驻值条件.在建立分析力学初值问题的一种变分原理形式的同时,将变积方法推广为卷变积方法. 展开更多
关键词 分析力学 变分原理 初值问题 变积方法 广义力 广义位移
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固体-气幕-液体耦合系统广义变分原理 被引量:7
10
作者 朱云翔 郭日修 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1995年第2期163-170,共8页
基于驻值势能原理,本文建立了固体-气幕-液体耦合系统的广义变分原理.本文进一步根据薄气幕层的特性,将广义变分原理的相关项适当组合,得出结论,在薄气幕层情况下,固体-气幕-液体三介质耦合问题可以化为在气泡振动方程、速度... 基于驻值势能原理,本文建立了固体-气幕-液体耦合系统的广义变分原理.本文进一步根据薄气幕层的特性,将广义变分原理的相关项适当组合,得出结论,在薄气幕层情况下,固体-气幕-液体三介质耦合问题可以化为在气泡振动方程、速度与压力连续条件限制下的流-固两介质耦合问题来进行数值计算. 展开更多
关键词 两相流 气幕 广义 变分原理 固体 液体 耦合系统
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饱和多孔介质耦合系统的几类变分原理 被引量:3
11
作者 石志飞 黄淑萍 杜善义 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期176-179,共4页
采用变积方法[1,2],建立了一组等温准静态下饱和多孔介质的六类变量的广义变分原理,在此基础上,引入约束条件得到五类变量,四类变量,三类变量和二类变量的变分原理。
关键词 饱和多孔介质 变积方法 变分原理 耦合系统
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饱和多孔介质耦合系统的变分原理 被引量:1
12
作者 石志飞 黄淑萍 章梓茂 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期249-255,共7页
本文采用变积方法,建立了等温准静态下饱和多孔介质的六类变量的广义变分原理·在此基础上,通过引入约束条件得到各级变分原理,其中包括五类变量,四类变量,三类变量和二类变量的变分原理·除得到文献中已有的变分原理外,... 本文采用变积方法,建立了等温准静态下饱和多孔介质的六类变量的广义变分原理·在此基础上,通过引入约束条件得到各级变分原理,其中包括五类变量,四类变量,三类变量和二类变量的变分原理·除得到文献中已有的变分原理外,本文给出了许多新的变分原理,为建立饱和多孔介质的有限元模型提供了基础· 展开更多
关键词 饱和多孔介质 变分原理 有限元 耦合系统
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一般力学广义变分原理的对偶形式 被引量:2
13
作者 宋海燕 梁立孚 周轶雷 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2004年第6期740-742,760,共4页
应用对合变换,将一类变量变分原理的驻值条件变换为两类变量的基本方程.按照广义力和广义位移之间的对应关系,将各基本方程乘上相应的虚量,代数相加,然后积分,进而建立了完整系统和非完整系统两类变量广义变分原理的2种对偶形式.应用类... 应用对合变换,将一类变量变分原理的驻值条件变换为两类变量的基本方程.按照广义力和广义位移之间的对应关系,将各基本方程乘上相应的虚量,代数相加,然后积分,进而建立了完整系统和非完整系统两类变量广义变分原理的2种对偶形式.应用类似的方法,建立了完整系统和非完整系统三类变量广义变分原理的2种对偶形式.一般力学是基础力学,建立一般力学广义变分原理的对偶形式,对研究变形体力学和力学以外的其他学科的广义变分原理的对偶形式有重要的参考价值. 展开更多
关键词 一般力学 广义变分原理 对偶形式
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凑合反推法──流体力学变分原理建立的一条新途径 被引量:8
14
作者 何吉欢 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期440-444,共5页
凑合反推法是刘商联系统方法[1]的进一步发展,应用这种方法可以方便地构造各种亚广义变分原理及广义变分原理,并可以消除临界变分现象.对于任何二维守恒型流体力学方程,作者推导得到了其广义变分通用公式.几个实例证明这种方法是... 凑合反推法是刘商联系统方法[1]的进一步发展,应用这种方法可以方便地构造各种亚广义变分原理及广义变分原理,并可以消除临界变分现象.对于任何二维守恒型流体力学方程,作者推导得到了其广义变分通用公式.几个实例证明这种方法是有效的、简单的,并具有普遍的意义. 展开更多
关键词 变分原理 临界变分 凑合反推法 流体力学
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固-液耦合系统的广义变分原理 被引量:1
15
作者 石志飞 吴萱 章梓茂 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 1997年第4期385-388,共4页
采用变分原理的一种新方法———变积方法。
关键词 固-液耦合系统 变积方法 广义变分原理 振动
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带参数拉氏乘子法与胡海昌-鹫津变分原理中三类变量都独立的推证及其它 被引量:1
16
作者 荣廷玉 吕安琪 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第1期84-92,共9页
本文将笔者在1981年提出的分裂因子(任意参数)的概念引入拉氏乘子,称为带参数拉氏乘子法。本文将用它推证胡海昌-鹫津变分原理中的三类变量都独立。带参数拉氏乘子法是建立新变分原理的普遍方法,为近代兴起的广义混合变分原理... 本文将笔者在1981年提出的分裂因子(任意参数)的概念引入拉氏乘子,称为带参数拉氏乘子法。本文将用它推证胡海昌-鹫津变分原理中的三类变量都独立。带参数拉氏乘子法是建立新变分原理的普遍方法,为近代兴起的广义混合变分原理提供一个理论基础。本文还对它们的理论和实用价值予以扼要阐述,而这个新方法在很多重要方面的开拓。 展开更多
关键词 弹性力学 变分原理 拉氏乘子 有限元
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变截面弹性管中一维非定常气流的广义变分原理 被引量:2
17
作者 何吉欢 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1996年第5期584-590,共7页
应用坐标变换,在映象平面上,巧妙地把控制方程转化为守恒形式.在此基础上,作者定义了2个新型函数──迹线长度函数Y和能量函数Ω.在应用刘高联系统方法建立广义变分原理时,发现了非常有趣的临界变分现象.并且分析了产生临界变... 应用坐标变换,在映象平面上,巧妙地把控制方程转化为守恒形式.在此基础上,作者定义了2个新型函数──迹线长度函数Y和能量函数Ω.在应用刘高联系统方法建立广义变分原理时,发现了非常有趣的临界变分现象.并且分析了产生临界变分的原因,最后导得了一维变截面非定常可压缩均熵流动的广义变分原理. 展开更多
关键词 广义变分原理 非定常流 弹性管 气体动力学
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粘性流动的最大功率消耗原理不成立——论自然条件不参加变分兼论变分的定义及运算法则 被引量:2
18
作者 沈孝明 《北京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1990年第3期291-297,共7页
本文论述了变分原理的自然条件不参加变分;证明了粘性流体流动的功率消耗Ⅱ_(iv)、Ⅱ_(iv)、Ⅱ_(pc)皆只是驻值原理而不是极值原理;还提出了新的高阶变分定义,它有运算简便等优点。
关键词 粘性流动 功率消耗 变分 自然条件
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基于哈密尔顿体系的条形域弹性问题的一类新的半解析法 被引量:1
19
作者 孙雁 钟万勰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第4期17-22,共6页
本文将哈密尔顿体系的理论引入到弹性力学之中,将弹性力学势能变分原理导向部分一般变分原理,导出一套横向离散、纵向解析的新型哈密尔顿体系下的半解析法.
关键词 变分原理 半解析法 弹性力学 哈密顿体系
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广义经典力学系统动力学的研究进展 被引量:2
20
作者 张毅 《苏州科技学院学报(自然科学版)》 CAS 2004年第1期32-37,共6页
综述广义经典力学系统动力学的研究进展,包括变分原理和运动方程,代数结构和几何结构,运动方程的积分方法,积分不变量,对称性与守恒量,广义非完整力学等,并提出未来研究的建议。
关键词 广义经典力学 变分原理 正则方程 积分方法 不变量 对称性
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