Influence of the Radial Inertia Effect on the Propagation Law of Stress Waves in Thin-Walled Tubes

This investigation focused on the influence of the radial inertia effect on the propagation behavior of stress waves in thin-walled tubes subjected to combined longitudinal and torsional impact loads.Generalized characteristics theory was used to analyze the main features of the characteristic wave speeds and simple wave solutions in thin-walled tubes.The incremental elastic-plastic constitutive relations described by the rate-independent plasticity were adopted,and the finite difference method was used to investigate the evolution and propagation behaviors of combined elasticplastic stress waves in thin-walled tubes when the radial inertial effect was considered.The numerical results were compared with those obtained when the radial inertia effect was not considered.The results showed that the speed of the coupled stress wave increased when the radial inertia effect was considered.The hardening modulus of the material in the plastic stage had a greater impact on the coupled slow waves than on the coupled fast waves.

直杆中应力波传播引起的分叉问题

讨论轴向矩形脉冲载荷作用下有限长理想弹性直杆中应力波的传播及其反射引起的分叉问题，讨论此类动力屈曲问题中横向惯性效应的影响；理论分析始终遵循着这样的思路：在分叉的那一瞬间，杆并没有横向惯性效应，目的是给出此类问题的一个合理提法，从理论分析和数值计算中得到了许多重要的结论，理论分析所遵循的思路和所采用的方法对各类结构由于应力波的传播及反射引起的分叉问题具有一定的意义．

理想直杆中轴向应力波的传播和反射导致的分叉问题

对阶跃载荷作用下弹性理想完善直杆中应力波的传播及其反射引起的分叉问题进行了理论分析和数值计算；讨论了此类动力屈曲问题中横向惯性效应的影响；给出了一种进行后分叉分析的近似方法，得到了一些结论。

区域气候模式侧边界的处理对东亚夏季风降水模拟的影响

在区域气候模式模拟中，侧边界的作用是引入大尺度强迫场。如何处理好侧边界，即大尺度强迫场和区域气候模式本身之间的关系问题，对于区域气候模式模拟和预报东亚夏季风降水具有重要意义。本文利用美国纽约州立大学Ａｌｂａｎｙ分校的区域气候模式（ＳＵＮＹＡ－ＲｅＣＭ），设计了两种不同的侧边界处理方法，来探讨侧边界对东亚夏季风降水模拟的影响。驱动区域模式的大尺度强迫场来自欧洲中期天气预报中心（ＥＣＭＷＦ）及热带海洋大气研究计划（ＴＯＧＡ）的分析资料场。试验结果表明：（１）当模式的区域较大时，采用较小的侧边界缓冲区会在缓冲区与模式内部的交界处产生不连续；扩大缓冲区并且考虑不同尺度强迫在垂直方向上的不同作用，可以避免这一缺陷。（２）更重要的是采用后一种方案，即减少了区域气候模式在模拟大尺度环流场方面所起的作用，使得模式更多地依赖侧边界来得到更真实的、对东亚夏季风降水起重大影响的一些气流，如副高、西南季风和南海季风，对东亚夏季风降水无论是在大小上还是在雨带位置的演变上都能进行更好的模拟。

冲击载荷作用下矩形薄板的弹性动力屈曲

为了研究冲击载荷作用下考虑应力波效应弹性矩形薄板的动力屈曲,根据动力屈曲发生瞬间的能量转换和守恒准则,导出板的屈曲控制方程和波阵面上的补充约束条件,真实的屈曲位移应同时满足控制方程和波阵面上的附加约束条件。满足上述条件,建立了该问题的完整数值解法,对屈曲过程中冲击载荷、屈曲模态和临界屈曲长度之间的关系进行研究,定量计算了横向惯性效应对提高薄板动力屈曲临界应力的贡献。研究表明:板的厚宽比一定时,临界屈曲长度随冲击载荷的增大而减小;由于屈曲时的横向惯性效应,应力波作用下薄板一阶临界力参数是相应边界板的静力失稳临界力参数的1.5倍;随着边界约束逐渐减弱,板临界力参数逐渐减小,动力特征参数逐渐增大。

波浪作用下黏性土海床动力响应数值分析

波浪作用下黏性土海床的动力响应对于海洋建筑物的稳定性具有重要的影响。在大型有限元软件ABAQUS平台上进行二次开发,根据重复性原理（repeatability principle）在有限元模型中设置侧向边界条件,采用Carter等（1982）提出的改进剑桥动力本构模型模拟海床土体。首先通过与有关弹性海床在波浪荷载作用下力学响应的解析解的对比,在一定程度上验证了有限元模型的合理性。进而通过参数对比研究,探讨了波高、波浪周期、海床土体的渗透系数等因素对于弹塑性黏性土海床力学响应的影响。计算结果表明,在波高较大、周期较短、土的渗透系数较低情况下,容易导致黏性土海床丧失稳定性。