定常Navier-Stokes方程基于速度投影的等阶元稳定化方法

针对定常的Navier-Stokes方程,本文给出并分析了基于速度场L~2投影的新型稳定化有限元方法.速度-压力逼近采用了P_1/P_1元.为了克服等阶元不满足inf-sup条件的问题,本文增加了压力投影稳定项.基于速度场L~2投影的稳定化方法,本文增强了L~2范数的稳定性.该稳定化格式的优点是所有的计算都在同一套网格上执行,不需要嵌套网格且只涉及速度场投影而不需要求解速度梯度投影.在连续的Navier-Stokes方程存在唯一一支非奇解的情况下,本文证明了该离散格式是稳定的.此外,本文还得出了离散解的误差估计.数值实验证实该方法是有效的.     

Navier-Stokes方程最优控制问题的一种新型投影稳定化方法

本文研究了高雷诺数下二维非定常Navier-Stokes方程最优控制问题的一种新型投影稳定化方法.通过L~2投影稳定化技巧,本文绕开了inf-sup条件对等阶有限元的束缚,克服了雷诺数较大时,对流占优引起的振荡.该方法的优点在于:所有计算只需要在同一套网格上执行,不需要嵌套网格或者将速度和压力的梯度投影到粗网格上.     

非定常Navier-Stokes方程的一种非线性局部投影稳定化有限元方法

针对非定常Navier-Stokes方程,本文提出了一种基于非线性对流项和压力梯度的局部投影稳定化有限元方法.该方法在空间上采用等阶有限元,时间上采用隐式有限差分.本文建立了非定常Navier-Stokes方程的全离散数值格式,进而分析了离散解的稳定性和收敛性.值得注意的是,该方法中得到的误差估计随着流体雷诺数的增大依然有效.     

定常Navier-Stokes方程压力投影非线性Galerkin有限元法

对定常Navier-Stokes方程采用线性/线性和线性/常数元逼近,将非线性Galerkin有限元法与压力投影稳定化有限元方法相结合,建立了一种新的稳定非线性Galerkin有限元格式.当H=O(h12)时,精度与压力投影稳定化有限元方法一致.与文献(罗振东,朱江,王会军.应用数学与力学,2002,23(7):697-706.)的非线性Galerkin/Petrov最小二乘混合元法相比,稳定项格式简单,而且无需引入稳定化参数.     

非定常Navier-Stokes方程的一种非协调有限元投影稳定化方法

基于标准的L~2投影算子,对非定常Navier-Stokes方程提出了一种非协调有限元投影稳定化方法.这种非协调有限元方法的速度/压力空间采用非协调有限元NCP_1-P_1.该方法不仅绕开了inf-sup条件对等阶元的束缚,也克服了高雷诺数下对流占优引起的振荡.同时,结合外推公式,将非线性问题转化为线性格式进行处理,从而减少了计算量.最后给出了详细的稳定性分析和误差分析.     

Stokes问题的L~2局部投影稳定化有限元方法

研究了Stokes问题的稳定化有限元方法.对于该问题传统的混合有限元方法求解要求速度和压力的有限元空间组合满足离散的inf-sup条件,为了去掉这一条件的限制,基于非残差的稳定化格式相继被提出,但这些稳定格式都是弱相容的.基于局部投影思想,对Stokes问题提出了一个强相容的稳定化有限元格式,利用有限元空间正交性,证明了此格式在速度和压力有限元空间无需满足B-B条件的情况下,解的存在性和唯一性,并得到了速度和压力相应的误差估计.     

Stokes型积分微分方程的稳定化有限元方法分析

利用同阶低阶协调有限元对,针对二维Stokes型积分微分方程构造了一类基于局部压力投影稳定的半离散有限元格式,并给出了关于速度和压力逼近的最优误差估计.该方法的优势在于其稳定项是定义在单元上的,并且不需要引入稳定化参数,便于编程实现.最后通过数值实验进一步验证了所述算法的有效性及理论分析的正确性.     

拟牛顿流的压力投影稳定化低阶有限元方法分析

作者对一般的拟牛顿流问题,针对线性/线性和线性/常数两种低阶有限元空间,提出了一种新的稳定化方法.该方法可以看成压力投影稳定化方法从Stokes问题到拟牛顿流问题的推广与发展.在速度属于Wl,r(Ω),压力属于Lr'(Ω) (1/r+1/r'=1)下,作者给出了误差估计.服从幂律及Carreau分布的拟牛顿流问题可看成...     

弹性问题的线性常数元稳定化方法

当运用混合有限元法求解弹性问题时,LBB条件的限制使得工程应用中常用的线性/常数元无法应用.为了克服这一困难,本文将Bochev-Dohrmann-Gunzburger稳定性方法应用于弹性问题,通过增加新的投影稳定项和相容稳定项,提出了一种稳定化混合有限元方法.该方法的优点在于不依赖空间维数和单元形状,也不需要计算高阶导数或边界跳跃量.     

Navier-Stokes方程的局部压力梯度稳定化有限元方法分析

基于局部压力梯度稳定化方法,作者提出了Navier-Stokes方程的一种新的有限元方法,其中速度V属于H~1连续的空间,压力P属于L~2非连续的空间.利用Brouwer不动点定理,作者证明了离散解的存在性和唯一性并给出了误差估计.     

Stokes 方程的压力梯度局部投影稳定化方法

作者将压力梯度投影方法和宏元剖分相结合,对Stokes 方程提出了一种新的局部稳定化方法,该方法的稳定项只与压力梯度投影和宏元内部边界跳跃有关,而且不需要修改右端,实现起来更容易.     

积空间中求解凸不等式系统的不完全投影算法

针对凸不等式系统提出了一种具有可变权参数和下松弛因子的平行不完全投影算法,经过有限次的投影算法得到不完全投影点,并且通过构造一个新的积空间,将欧氏空间中的平行不完全投影算法转化为新空间中的半序列不完全投影算法,使得平行的不完全投影法的收敛性由半序列不完全投影算法的收敛性证明直接得到,在一定程度上简化了平行不完全投影算法的收敛性证明.     

刚塑性黏结剂的双球壳塌缩热点反应模型

基于Kim的弹黏塑性球壳塌缩模型,假设黏结剂为刚塑性材料,炸药为弹黏塑性材料,建立了刚塑性黏结剂的双球壳塌缩热点反应模型,给出了炸药球壳在冲击压力作用下的速度、应变、温度和化学反应速率的时空分布,以及新的热点反应速率理论表达式.将新的热点反应项与低压下慢反应项和高压反应项结合,得到了炸药冲击起爆三项式细观反应速率模型,并将该模型加入DYNA2D中,模拟了PBX-9404炸药的一维冲击起爆过程,结果表明:该模型不仅可以解释炸药颗粒度和孔隙度对起爆过程的影响,还可以描述黏结剂强度对PBX炸药冲击起爆过程的影响.     

基于多周期条纹投影技术的位相逆推法在物体表面形状测量中的应用

提出了一种基于多周期条纹投影技术和位相逆推法的物体表面形状测量法,该方法通过分析干涉条纹的位相分布来测得物体的表面形状。相对于单波长干涉仪、条纹投影法等其他测量方法而言,多周期条纹投影法不仅具有更高的测量精度和更大的测量范围,而且还可以用来测量非连续表面形状。此外,在多周期条纹投影法的基础上,还介绍了一种新的空间位相分析方法：位相逆推法。运用这种方法测量物体表面形状可以极大提高测量的精度和系统的稳定性。数值仿真及实验表明,由位相过零点所得到的测量值精度高于由振幅最大值所得到的测量值精度;当测量范围为毫米级时,基于多周期条纹投影法的位相逆推法的测量精度可以达到微米级。     

空间几何元素一般相交问题的求解

以空间两条直线相交所构成的平面为投影面垂直面时，两直线在该投影面上的投影重合为一条直线为研究基础，提出了一种求解空间一般相交问题中可见性判别的新方法及判别思路——“两线相交法”，使得可见性的判别变得更为简单直观，同时也为空间其他元素相交的可见性判别提供了一种新思路．     

基于提升小波变换与改进空间投影结合的图像匹配算法

针对标准投影算法在图像匹配中存在抗噪性差的缺点,文中提出了一种基于提升小波变换与改进空间投影结合的图像匹配算法.首先,通过提升小波变换得到多分辨率图像,对最低分辨率图像应用空间投影算法进行匹配,然后,将得到的粗匹配候选点集应用到高一级分辨率图像的匹配中,最后,应用归一化互相关匹配算法计算最终的精匹配点.仿真结果表明,相比其它的改进算法,该算法的匹配准确度和鲁棒性显著提高.     

基于图像逆投影和3D部件混合模型的目标检测*

基于图像/视频检测场景中的目标对象,总要涉及如何应对由成像透视造成的几何和尺度形变,以及运动形式变化等问题,使得在2D图像空间设计算法变得尤为复杂,尤其是针对目标遮挡和粘连问题,一直不能得到很好解决。为此,借助逆投影变换,提出一种在逆投影图中结合多部件混合模型的目标检测方法。首先在3D空间中构建与目标局部表面相贴合的逆投影面或阵列;然后,通过逆投影变换重构目标局部表面的特征数据,得到相应的逆投影图;接下来,提取部件样本在逆投影图中的HOG特征构建特征字典;并通过在字典上的稀疏逼近实现局部部件的检测。最后,利用部件检测结果,构建3D模型,并对质心聚类,完成最终的目标识别。实验表明,基于图像逆投影和3D部件混合模型检测图像/视频中的目标,不仅可以降低算法的复杂度,还可以从本质上有效解决目标遮挡和粘连,使检测精度和速度都远超于在2D图像空间设计的算法。