微分方程数值解的隐显式Runge—Kutta方法

Runge-Kutta方法作为一种单步高阶方法在求解常微分方程和方程组中受到了广泛的关注,它具有单步方法较少的存储优点,也能根据Taylor展开来提奄阶数并无需增加计算来求导。Runge—Kutta方法的各种改进在很多领域也得到应用。本文主要研究在Runge—Kutta方法基础上改进的一种办法．即：隐显式Runge—Kutta方法。     

高斯型Runge-Kutta方法研究

提出了一类高斯型Runge—Kutta公式的推导思想，并具体的给出了一个两点三阶高斯型Runge—Kutta公式，证明了高斯型Runge—Kutta公式的精度高于传统的对应的Runge—Kutta公式。     

具有外磁场的landau—lifshitz方程的一种RKMK解法

介绍了具有外磁场的landau—lifshitz方程的一种RKMK（李群）解法,基本的思想是先把偏微分方程化成dY／dt=A（t,Y）Y的形式,然后应用这种方法．数值计算结果表明这种算法比经典的Runge—Kutta方法能更好的保持离散方程的平方守恒特性．     

局部间断有限元方法在纯抛物问题的数值试验

本文利用局部间断有限元方法配合显式Runge—Kutta法求解纯抛物方程。数值结果显示,经过参数的选取,局部间断有限元方法获得了丰满的误差估计。与此同时,本文也对本方法的时间步长进行了分析,给出了CFL数值表。     

离散非线性薛定谔方程的SSFFT求法

推广了常见的分步傅里叶数值算法（split step FFT，SSFFT），并用它成功地求解了离散非线性薛定谔方程（discrete nonlinear Schrodinger equation，DNLSE）．将此方法与常见的求解DNLSE的Runge—Kutta法做了比较。计算结果表明。推广的SSFFT方法具有良好的精度和计算效率．     

精密电容器误差的网络并行计算

利用局域网和标准信息传递库构成网络并行计算环境。基于变动边界微扰法，实现了精密电容器误差的并行计算。改进了传统的Runge—Kutta方法。新方法在计算量、计算速度及稳定性上都优于原方法，并在实际计算中取得了良好的效果。最后，将用单机和用并行机进行计算的结果作了对比，讨论了与并行计算效率有关的因素。     

物理计算的保真与代数动力学算法——Ⅱ．代数动力学算法与其他算法计算结果的比较

基于常微分方程的偏微分形式的代数动力学精确解，在Taylor级数表示的局域精确解的有限项截断近似下，建立起代数动力学算法．在四阶近似下实现了常微分方程的数值求解，在12个典型的动力学系统的计算机实验中比较了三种算法的精度及其优缺点．结果表明，代数动力学算法是独立于辛几何算法和Runge—Kutta算法的第三种算法，它有可能克服辛几何算法的动力学失真和Runge—Kutta算法的人为耗散，在可预期和可控制的精度下兼顾运动学代数一几何保真和动力学守恒律保真．     

Adomian 分解法与Runge-Kutta方法之比较

利用数值实验．对Adomian分解法和经典Runge—Kutta方法进行比较．实验结果表明,用Adomian分解法求解微分方程具有误差小、精度高的优点．     

关于Voterra延迟积分方程的数值稳定性

利用Runge—Kutta方法对非线性Volterra型延迟积分方程的稳定性进行研究，其探讨基于非经典Lipschitz条件，得到稳定的一个充分条件。     

带加性噪声可分离Hamilton系统的辛Runge—Kutta方法

本文推广了求解可分离Hamilton系统的辛Runge—Kutta方法,将其用于求解带加性噪声的非线性可分离Hamilton问题,得到了良好的数值模拟效果。     

线性Boussinesq方程的多辛Runge Kutta Nystrom算法

考虑线性Boussinesq方程的多辛Hamilton形式, 利用Runge Kutta Nystrom算法离散此多辛结构, 得到了离散多辛守恒律, 并求得一个等价于Runge Kutta Nystrom积分的新格式, 证明了它的稳定性条件. 数值实验结果表明了理论分析的正确性.     

物理计算的保真与代数动力学算法水——Ⅲ．辛代数动力学算法

在常微分方程的代数动力学精确解的基础上，对Hamilton系统，设计出保持局域辛几何结构的各阶代数动力学算法-辛代数动力学算法．讨论了辛代数动力学算法与辛几何算法和Runge—Kutta算法的关系．对N阶辛代数动力学算法，估计了相空间轨道、运动学变量的代数关系和代数-几何不变量以及动力学守恒量的精度．在6个模型的计算实验中，比较了辛代数动力学算法与辛几何算法，发现四阶辛代数动力学算法比四阶辛几何算法在精度和轨道相位失真两方面都有所改进．     

Taylor算法的改进

Taylor算法是提供高精度出发值的传统方法之一,但它需要计算多元函数f(x,y)的高阶导数,计算量太大,所以不够实用。本文在不改变原方法稳定性区域的条件下,用函数值的组合去代替高阶导数的计算,这就大大地减少了计算量,尤其在方程组的情形是这样;此外,通过选取适当的参数使局部截断误差达到极小从而使所得方法和相应的古典Runge—Kutta 方法有时完全相当,有时甚至还有略优的数值精度(它们有时略低于Taylor 算法的精度)。     

具有多外延时量微分方程Runge-Kutta方法的GP_mL-稳定性

研究Runge－Kutta方法的GPmL-稳定性，着重研究用隐式Runge－Kutta方法去解如下方程时的数值稳定性，y’=（t）=Ly（t）＋M1y（t-τ1）＋…＋Mmy（t-τm），t≥0，y（t）=Φ（t），t＜0，其中L，Mi（i=1，…，m）是N×N复矩阵，0＜τ1≤τ2≤…≤τm，Φ（t）是一个已知向量函数，证明隐式RK方法是GPmL-稳定的当且仅当它是L-稳定的．     

高维多参数复杂约束系统的Hopf分岔与混沌

通过用Runge—Kutta法对一类三自由度舍间隙弹性约束系统的数值积分，研究了系统周期运动的Hopf分岔及其通向混沌的概周期道路。     

应用蒙特卡罗方法求解一类随机微分方程

建立一类随机微分方程初值的概率模型，应用蒙特卡罗(Monte—Carlo)法对其抽样产生一组伪随机数，应用四阶龙格—库塔(Runge—Kutta)法求解随机微分方程，给出了一个实例，求得其解析解和数值解，在计算次数大于50和小于100的条件下，数值解的最大相对误差为3．6％。     

FRP桥面板钢梁桥车桥耦合振动分析

本文采用3-D全车模型和模态坐标法，以路面竖向不平顺为激励源，建立车-桥耦合振动微分方程，用Runge—Kutta法求解，据此思路用Matlab编制车-桥耦合振动的计算程序，并进行了FRP桥面板钢梁桥的振动分析，模拟结果与现场实测结果对比符合较好，表明该方法正确有效，可用于分析各种车桥耦合振动问题。     

延时微分方程多步Runge-Kutta方法的P-稳定性

用多步Runse－Kutta方法去解如下形式的试验方程其中y（t）＝（y1（t），y2（t），…，yN（t））T，L和M是复N×N矩阵，τ＞0，Φ（t）是一个已知向量函数，当t≥0时y（t）是未知的．主要解决了延时微分方程多步Runge－Kutta方法的P－稳定性．     

运动绪元计算的有限差分法与δ图解法

本文论述有限差分法与δ图解法在引信设计中的应用。有限差分法简便易行并能保证足够的精度,既可用电子计算机计算也可用电子计算器进行计算。其程序较Runge—Kutta方法简单,δ图解法为解瞬态过程的一种方法。它能直接绘出x—t曲线,这种方法的特点是计算程序简便、快速、直观,以上两种方法均可用于一般的机械设计。     

一类前向时滞微分方程Runge Kutta方法的振动性

研究了一类特殊时滞微分方程——前向分段连续型微分方程数值解的振动性. 利用Runge Kutta方法对方程进行离散，得到数值方法保持解析解振动性的条件. 同时讨论了稳定性与振动性的关系. 最后给出几个数值例子来验证相应的结果.