1705979874
1705979875
张维在其博士学位论文“圆环壳轴对称弯曲的一致有效解”[1.5]中基于Reissner-MeissnerTölke〔8〕方程
1705979876
1705979877
1705979878
1705979879
1705979880
式中待求函数X(φ)是由壳中横剪力Q与壳体子午线转角β所组成的复变量,φ是沿子午线(小圆)的坐标,其正方向如图示,且有ds=adφ,方程右端τ(φ)是与外载荷有关的项,Ψ,Φ与坐标φ有关,定义为
1705979881
1705979882
1705979883
1705979884
1705979885
1705979886
1705979887
1705979888
其中参数μ为
1705979889
1705979890
1705979891
1705979892
1705979893
1705979894
1705979895
1705979896
张维的博士论文封面(1944,10)
1705979897
1705979898
式中ν是泊松比。从方程(1)和(4)式可见,第二项含有大参数a/h,相当于首项含有小参数,这是薄壳理论的特点,而且在φ=0,π处是转向点,因此方程(1)是一个含转向点和小参数的薄壳控制方程,其求解是很困难的。
1705979899
1705979900
张维首次通过下列变换
1705979901
1705979902
1705979903
1705979904
1705979905
将方程(1)化为Bessel方程
1705979906
1705979907
1705979908
1705979909
1705979910
通过渐近分析,可得其中p =1/3,从而得到如下解
1705979911
1705979912
1705979913
1705979914
1705979915
1705979916
式中自变量r通过变换式(5)中的φ计算,并与式中的z发生联系,J1/3为1/3阶复变量Bessel函数,为第一类1/3阶复变量Hankel函数。用新的复变量贝氏函数J1/3(±(±ir)1/2)和H1/3(±(±ir)1/2)求得全局一致有效(包括φ=0)的渐近式通解。这个解对圆环壳的正、负高斯曲率都一致有效,这是世界上首次获得圆环壳的一致有效渐近解。由于“二战”的影响,他的这个解只在德国发表了,而鲜为人知。直到1950年Clark〔9〕根据Langer的微分方程理论得到类似的解,Tumarkin〔10〕在1959年和Novozhilov〔11〕在1962年才各自独立给出类似的渐近解。这一成果比Clark (1950)早6年,比苏联Tumarkin (1959)早15年,且更便于应用。
1705979917
1705979918
1944年时J1/3(±(±ir)1/2)和H1/3(±(±ir)1/2)仍是一种新的贝氏函数,尚无函数表可查,张维使用手摇计算机用级数展开式算出了r=1~30的J1/3(±(±ir)1/2)和H1/3(±(±ir)1/2)的函数值(见下图),从而使具体例题计算成为可能,而美国哈佛大学在1947年才用早期的电子计算机算出了此贝氏函数表。
1705979919
1705979920
1705979921
1705979922
1705979923
张维在1944年算得的1/3阶复宗量贝氏函数表
[
上一页 ]
[ :1.705979874e+09 ]
[
下一页 ]