Thompson—FDTD方法的高精度差分格式

在微分－Ｔｈｏｍｐｓｏｎ变换结合时域有限差分（ＦＤＴＤ）技术计算复杂目标的电磁散射特性的方法中，差分格式的构造和选取与解的精度存在着密度关系。本文将提出一种新的高精度差分格式，其数值实现进一步证实了Ｔｈｏｍｐｓｏｎ－ＦＤＴＤ方法能精确模拟任意形状目标的电磁散射过程。     

Thompson－FDTD方法的高精度差分格式

在微分－Ｔｈｏｍｐｓｏｎ变换结合时域有限差分（ＦＤＴＤ）技术计算复杂目标的电磁散射特性的方法中，差分格式的构造和选取与解的精度存在着密度关系。本文将提出一种新的高精度差分格式，其数值实现进一步证实了Ｔｈｏｍｐｓｏｎ－ＦＤＴＤ方法能精确模拟任意形状目标的电磁散射过程     

基于群方法的多体散射结构解析波函数的构建

对于电磁散射问题,场的计算是一个核心要素。早期电磁散射理论致力于一些规则、对称散射体的严格解（即解析解）。严格解,又称之为波函数,是利用分离变量法求解齐次波动方程得到的。严格解的最大优点为：概念明确,物理意义清楚,结果准确,是理想结果;另外,解是全域的,即它是在整个电磁波谱内普遍成立的,通过严格解,     

轴向环形界面裂纹的弹性波散射

自从１９７９年Ｎｅｅｒｈｏｆｆ首次研究了加层半空间中有限宽平面界面裂纹对Ｌｏｖｅ波的散射问题以来，界面裂纹的弹性波散射问题为众人所日益关注。近年来在这方面已有了一系列的研究工作。     

铁路道碴瞬态电磁散射特性分析

引用离散随机媒质结构来模拟铁路道碴的分布情况，采用在ＦＤＴＤ法的差分网格中进行随机填充来实现铁路道碴的计算模拟模型，并求解其瞬态电磁散射场。通过对该散射场的处理，提取出道碴的非相关散射场，然后再对该非相关场进行分析，得出了可描述道碴分布状况的电磁参量。数值分析结果显示，该参量与道碴空隙率之间在一定范围内具有指数关系。这表明，用电磁方法来探测铁路道碴的空隙率是可能的。     

浅析地质雷达目标的电磁散射机理与信号处理新方法

地质雷达因其良好的穿透性能与高分辨特性被广泛应用于地下病害目标的探测,然而使用传统的反射法来分析探地雷达的数据已是勉为其难,未来的数据分析处理算法也应探索电磁波与目标的相互作用及散射机理,而不再局限于层状反射的电磁波传播全波理论。介绍了近几年新兴的极化、谐振、相位等电磁散射机理与信号处理方法,与传统的定位目标大致范围不同,新的信号处理技术能够精确地获取目标的几何属性与介电属性,提高了对地质雷达数据的解释能力。     

水下声散射问题的奇异积分研究

奇异积分和近奇异积分的数值计算是实施边界元法研究水下目标声散射特性的一个难点,全局法是一种可以将面积分转化为计算沿边界曲线的线积分,基于全局法的思想,推导得到了边界元法中奇异积分和近奇异积分的数值计算表达式．仿真结果表明通过奇异积分和近奇异积分的精确处理,提高了边界元法的数值计算精度;且由于得到的数值表达式是闭合的,提高了积分的计算速度;得到的数值表达式不仅可以用于水下声散射特性研究,在声辐射、电磁散射等研究中都可以得到满意的精度．     

随机粗糙面上电磁散射的高效迭代IEM计算

在复合目标电磁散射计算中,目标与粗糙面间的耦合近场计算问题是制约算法的主要瓶颈。该文提出一种适用于二维随机粗糙面上电磁散射场计算的迭代积分方程法(IEM)。与传统IEM法不同,迭代IEM法基于近场格林函数建立,考虑了粗糙面面元间的多次电磁互耦作用,散射场不能简化为积分形式的近似解。数值实验表明,与传统MoM法相比,迭代IEM法的内存需求节省了9倍,计算速度比矩量法(MoM)法提升了4.5倍以上,更能有效地计算粗糙面上的散射场。     

一种新的基于LPMD的散射路径识别算法

NLOS（non-line-of-sight）非视距误差是地面无线定位的主要误差来源.为了从NLOS散射信号中识别出单次散射路径和多次散射路径,提出了一种新的基于LPMD（line-of-possible-mobile-device）目标可能位置线的识别算法.该算法以所有LPMD线的交点来计算初步参考点位置,并通过距离初步参考点较远的一部分交点对剩余较近的交点做负期望补偿,以修正参考点的位置,同时使用参考点到各LPMD线的直线距离来构造散射路径类型判决表达式,进行单/多次散射路径判决.在不同的仿真参数条件下,分别对普通场景和特殊场景进行了散射路径识别仿真实验,结果表明,当侦测站和目标点之间的距离达到4 km时,本文算法的虚警和漏警概率分别只有3%和9%,比原有基于LPMD算法的分别降低了21%和8%.      

复杂电磁环境和夜间控制灯光条件下行车指挥与控制

在分析夜间微光辐射特性、夜视器材侦察的特点和大气对可见光短波（蓝紫光）散射衰减特性的基础上,针对汽车部（分）队行车电磁环境复杂、车辆相互间通信困难、安全行车与指挥控制难等现状,提出采用蓝紫光解决车队行进中隐蔽照明与通信问题,阐述了隐蔽照明方法、道路标示和行车指挥方法以及隐蔽通信方法等,有利于降低汽车夜间行车暴露征候,实现安全运输。     

Fracture Mechanics for a Mode Ⅲ Crack in a Piezoelectromagnetic Material

Analytical solutions for a Griffith crack inside an infinite piezoelectromagnetic medium under combined mechanical-electrical-magnetic loadings are formulated using integral transform method. The singular stress, elec tric and magnetic fields in the piezoelectromagnetic material are obtained by the theory of linear piezoelectromagneticity. Fourier transforms are used to reduce the mixed boundary value problems of the crack, which is as sumed to be permeable, to dual integral equations. The solution of the dual integral equations is then expressed analytically. Expressions for strains, stresses, electric fields, electric displacements, magnetic fields and magnetic inductions in the vicinity of the crack tip are derived. Field intensity factors and energy release rate for piezoelectromagnetic material are obtained. The stresses, electric displacements and magnetic inductions at the crack tip show the traditional square root singularities; and the electric field intensity factor （EFIF） and the magnetic field intensity factor （MFIF） are always zero.     

Fracture Mechanics for a Mode Ⅲ Crack in a Piezoelectromagnetic Material

Analytical solutions for a Griffith crack inside an infinite piezoelectromagnetic medium under combined mechanical-electrical-magnetic loadings are formulated using integral transform method. The singular stress, electric and magnetic fields in the piezoelectromagnetic material are obtained by the theory of linear piezoelectromagneticity. Fourier transforms are used to reduce the mixed boundary value problems of the crack, which is assumed to be permeable, to dual integral equations. The solution of the dual integral equations is then expressed analytically. Expressions for strains, stresses, electric fields, electric displacements, magnetic fields and magnetic inductions in the vicinity of the crack tip are derived. Field intensity factors and energy release rate for piezoelectromagnetic material are obtained. The stresses, electric displacements and magnetic inductions at the crack tip show the traditional square root singularities; and the electric field intensity factor (EFIF) and the magnetic field intensity factor (MFIF) are always zero.     

磁电弹固体中弹性波传播问题的研究进展

简要介绍了磁电弹材料的特征和基本方程，评述了这类材料中弹性波传播问题的研究进展，主要包括表面波、界面波和导波等。     

磁电弹性材料断裂力学研究现状

磁电弹性材料断裂问题已成为力学研究工作者的研究热点。全面回顾了近年来磁电弹性材料断裂力学的研究现状,主要讨论了：反平面裂纹问题、平面裂纹问题、硬币型裂纹问题以及有限元、边界元和无网格法在磁电弹性材料断裂问题中的应用。     

ASYMPTOTIC ELASTIC STRESS FIELD NEAR A BLUNT CRACK TIP IN AN ANISOTROPIC MATERIAL

IntroductionThe Williams' [1] approximate solution ob-tained with the characteristic expansion method isused for the calculation of stress distribution of anideal crack.The idealcrack is regarded as a mathe-matical line,so the crack tip becomes a singularpoint in this method. The applicability ofWilliams' solution is limited to a small annular re-gion after the elimination of a small region contain-ing the crack tip.However,in real situations,acrack tip generally has a curvature to some exten…     

船闸混凝土裂缝与应力关系分析探讨

针对船闸混凝土浇筑过程中产生裂缝的影响因素,采用有限元软件ANSYS,结合多组实测数据,对混凝土裂缝与应力关系做了分析研究,得出以下结论：（1）对同一种配合比的混凝土,施工方式相同,入仓温度越高,混凝土结构早期拉应力增长越快。（2）随着廊道结构与闸底板结构相对刚度的减小,两部分结构变形的协调性有所加强,接触面上的相对刚度有所减小,平均拉应力会有所减小。（3）早期混凝土结构温度场造成的温差应力对应力场分布的影响较大,而由于施工间隔造成的相对刚度差别混凝土结构应力场的影响要略小,因此对于早期混凝土结构控裂要更注重入仓温度的控制。     

钢桁架桥斜拉杆螺栓裂纹尖端三维应力场研究

运用有限元分析软件建立了钢桁架桥三维仿真模型,研究受拉力最大的斜拉杆螺栓裂纹尖端空间应力场,分析了主拉应力、应力强度和van Mises应力沿三个方向的变化规律,并拟合得到离面约束因子Tz与r/t（距裂尖距离/板厚）之间的关系式.研究结果显示裂纹尖端应力集中现象突出,应力集中系数大于4;裂纹表面与内部的扩展前沿不一致,斜拉杆翼缘板偏桁架外侧裂纹扩展更快,易在螺帽内形成具有隐蔽性的类椭圆裂纹;三维应力约束的影响范围在板厚的60%以内.     

ANTIPLANE MULTIPLE CURVED CRACK PROBLEM IN CIR-CULAR INCLUSION AND MATRIX MATERIAL

茫桑遥茫眨蹋粒? ＩＮＣＬＵＳＩＯＮ ＡＮＤ ＭＡＴＲＩＸ ＭＡＴＥＲＩＡＬTX＠陆建飞＠王建华＠沈为平ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｃｉｒｃｕｌａｒｉｎｃｌｕｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｒａｃｋｈａｖｅｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄ?..     

三维应力奇异单元自动生成的通用算法

用1/4奇异单元模拟裂纹尖端奇异性已经成为断裂力学数值计算的重要手段.目前三维奇异单元主要是靠人工手动生成奇异节点,然后再生成单元,这种方法工作量大、效率低,尤其是对复杂结构或裂纹形状更是难以实现.这里研究了各种形状三维奇异单元自动化生成的通用算法,并编制了计算程序,最后通过算例验证了算法的正确性.     

建筑结构非定常绕流风场的数值模拟方法

给出了一种适用于计算建筑结构非定常绕流风场的大涡数值模拟算法．该算法基于有限差分法,采用曲线坐标结构网格,能精确描述形状复杂的物面边界,为下一步准确模拟含有因结构受风变形所致运动边界的绕流场奠定了基础．该算法采用投影法解耦纳维一斯托克斯方程中的压力和速度,对非定常流场的时间步进采用二阶Adams—Bashforth方法．采用同位网格以减少计算所需内存,为了平抑同位网格下中心差分格式导致的固有压力波动现象,计算对流速度时采用Rhie—Chow动量插值方法,利用编制的曲线坐标系下大涡模拟数值计算程序,对德州理工大学（TTU）建筑足尺模型绕流风场进行了模拟,所得结果与现场实测和风洞试验结果进行了比较,结果表明,本文算法是建筑结构非定常绕流风场数值模拟的有效方法．