MKdV-Burgers方程衰减振荡解的 近似解和误差估计

研究了MKdV-Burgers方程衰减振荡解近似解的求解及其误差估计问题.利用平面动力系统理论对MKdV-Burgers方程的行波解所对应的动力系统作了定性分析,给出了其在不同参数条件下的全局相图和有界行波解存在的条件和个数.研究了该方程有界行波解的波形与耗散系数之间的关系,给出了表征耗散作用大小的两个临界值,得到了当耗散系数α大于某个临界值时方程有界行波解的波形表现为单调扭状孤波、当耗散系数小于某个临界值时方程有界行波解的波形表现为衰减振荡波的结论;求得了该方程在无耗散作用情况下所有可能的3种钟状孤波解.根据衰减振荡解对应的解轨线在相图中的演化关系,并利用假设待定法,求得了该方程的衰减振荡解的近似解.最后,根据齐次化原理的思想,通过建立反映衰减振荡解精确解和近似解间关系的积分方程,得到了所求衰减振荡近似解的误差估计,其误差是以指数形式速降的无穷小量.     

色散项系数为负的MKdV-Burgers方程的有界行波解

利用平面动力系统理论、假设待定法和齐次化原理研究了色散项系数为负的MKdV-Burgers方程的有界行波解,得到了方程行波解所对应的平面动力系统在不同参数条件下的全局相图以及有界行波解存在的条件和个数.讨论了该方程有界行波解的波形与耗散系数之间的关系,给出了表征耗散作用大小的临界值,该临界值与Bikbaev在文献中提出的临界值是不相同的.求出了该方程的钟状和扭状孤波解,进一步根据衰减振荡解对应的解轨线在相图中的演化关系,求得了该方程的衰减振荡解的近似解.给出了所求衰减振荡近似解与精确解的误差估计,其误差是以指数形式速降的无穷小量.最后,证明了所求衰减振荡解的近似解关于对接点的稳定性.     

一类带Φ-Laplace算子的差分方程的非振荡解问题

主要研究带Φ-Laplace算子的差分方程■的非振荡解问题.在Φ,{a_n}和{b_n}分别满足一定条件下给出方程的非振荡解是最终严格单调的,并依据非振荡解的极限行为将其分为4类.利用Schauder不动点定理和离散型Lebesgue控制收敛定理证明了方程的4类非振荡解存在.     

低浓度三分子反应模型双曲型反应—扩散方程的稳定性与化学振荡

考虑浓度扩散和扩散流随时间的变化，得到低浓度三分子反应模型的双曲型反应－扩散方程；讨论了方程的稳定性及存在行波解的条件，得到了化学振荡的色散关系和相速度。     

Kakutani Kawahara方程衰减振荡解的近似解及其误差估计

利用平面动力系统理论对非线性Kakutani-Kawahara方程ut+uux+buxxx -a(ut+uux)x=0(b＞0,a≥0)的行波解作了定性分析,得到了其有界行波解存在的条件,给出了在色散占优的情况下该方程的有界行波解不仅具振荡性而且还具衰减性的结论.进一步根据相图中解轨线的演化关系,利用假设待定法求出了该方程衰减振荡解的近似解.最后,根据齐次化原理的思想建立了反映所求衰减振荡近似解和精确解间关系的积分方程,从而得到了所求衰减振荡近似解与精确解间的误差估计,其误差是以指数形式速降的无穷小量.     

Schrdinger型方程的振荡解

本文研究一类Schrdinger型方程的谐和振荡解及定向振荡解,并求出一类初边值问题的零解无分歧的条件。     

圆柱坐标系内二维双曲型导热的数值模拟

将矩阵特征值转换和高阶TVD(total variation diminishing)格式相结合,提出了圆柱坐标系内二维双曲型导热方程的数值计算方法,得到了数值振荡极小的解.数值计算结果与有关分析解和Fourier解进行了比较,吻合很好,从而验证了该数值计算模型是可靠的.最后,运用此模型研究了圆柱形生物组织中的二维双曲型导热.     

ZKB方程的衰减振荡解

应用平面动力系统理论,研究了ZKB方程有界行波解存在的条件.利用假设待定法给出了ZKB方程钟状孤波解和扭状孤波解的一般形式,特别给出了其衰减振荡解的近似解及其误差估计.     

振动水柱港池系统的三维理论方法

本文根据特征函数加源分布、内外域拟合的方法,建立了振动水柱港池系统的三维理论模型。计算了气室水面振荡的频率响应函数、不规则波中的统计值,以及系统的最大吸收宽度比。论讨了不同港池长度、不同阻抗规律对气室水面振荡的影响。结果表明,不同阻抗规律对气室水面的振荡有显著影响。与现有结果比较指出,如不考虑阻抗规律的非线性性质,势将低估其性能。     

一类带有连续偏差幅度的时滞抛物方程解的振荡

研究了一类带有偏差幅度的时滞非线性抛物方程,并给出了方程在三种边值条件下解的振荡准则.     

第三类边界条件的扩散波洪水演算研究

扩散波方法被理论和实际洪水演算证明是一种既具有足够精度又相对简单的方法 ,并且广泛地应用于河道洪水演算之中。长期以来针对河道的上下边界条件均为流量或水位过程线的研究进行得较为深入 ,而对边界条件为水位流量关系的研究较为少见。基于河道下边界的水位流量关系和圣维南方程组中动力方程的联立求解 ,利用小扰动分析方法 ,导出了第三类下边界条件。利用 L aplace变换法以及数值求解 L aplace逆变换的 Crum p方法 ,得到了扩散波方程在该边界条件下的解析解。研究示例表明 ,可利用该法进行洪水演算     

一类非线性发展方程差分法的稳定性

研究了用差分法求解自治的发展方程时稳定性和收敛性这两个基本概念之间的联系,利用计算时间的有限性和紧致性,在可解集为开集的条件下,得出方程解的邻近也可解的结论.当近似方法同时具备收敛性和稳定性时,方程解必然具备逐点Lipschitz条件.方程解的邻近如果可解并具备逐点Lipschitz条件,则差分法收敛必有稳定界存在,从而差分格式收敛性保证其稳定性,因此可以放弃线性这一重要条件.     

线性非齐次方程待定函数法及相关定理证明

把数理方程混合问题的方程和边界条件视为一个整体,给出了齐次方程加齐次边界条件的形式通解的概念并证明了相关定理,还证明了非齐次方程加非齐次边界条件的形式通解的结构定理,总结了待定函数法解题步骤及一般形式,提供了求解线性非齐次方程混合问题的简便解法。     

高速排水型船的运动性能预报

给出一种基于高速细长体理论的预报高速排水型船在波浪上运动性能的数值方法。在高速细长体理论的定解条件中 ,自由面条件是三维的 ,而控制方程和物面条件则是二维的。采用时域自由面 Green函数将定解问题转化为物面上的积分方程 ,进而求解水动力系数和船舶运动方程。对NPL 系列单体船型的运动性能作了理论预报 ,并与实验结果和用切片法的理论预报结果作了比较。结果表明 ,高速细长体理论的预报结果与试验结果更为接近 ,而切片理论由于受到纯二维假定的限制 ,在高航速情况下 ,预报精度较差。     

Nonlinear Transversal Vibration Analysis of an Axially Moving Viscoelastic Yarn in Tufting Process

The nonlinear transversal vibration of axially moving yarn with time-dependent tension is investigated. Yarn material is modeled as Kelvin model. A partial differential equation governing the transversal vibration is derived from the Newton＇s second law. Galerkin method is used to truncate the governing nonlinear differential equation, and thus the first.order ordinary differential equation is obtained. The periodic vibration equation and the natural frequency of moving yarn are received by applying homotopy perturbation method. As a result, the condition which should be avoided during the tufting process for resonance is obtained.     

解二维抛物型方程初边值问题的交替方向隐式方法

详细地研究了各种情形的求解二维抛物型方程初边值问题的交替方向隐式差分法。这种方法可以将二维隐式方法归结为求解三对角线性方程组。与一维情况类似 ,可以继续利用追赶法求解。它具有运算速度快 ,存储量小 ,无条件稳定等优点。该方法是求解二维抛物型方程的有效方法 ,必将得到更广泛的应用     

阻尼波动方程的半无界问题

本文推广了对称开拓法,解决了阻尼波动方程在有限端具有某一类边值条件的半无界问题,并求出解的表示式,该方法也适用于热传导方程的半无界问题。     

频率域2.5维电磁测深有限元模拟中的吸收边界条件

针对频率域2.5维电磁测深问题,借鉴地震波模拟中吸收边界的处理方法,将波数域电磁场方程分解成两个传播方向相反的单程波方程,以沿边界外法向衰减的单程波方程作为该边界上的吸收边界条件.给出了全吸收边界条件的构造方法,并导出了15°吸收边界的具体形式.数值计算结果表明,该吸收边界条件使边界反射得到了有效压制,在相同的计算量下计算精度显著提高.     

无网格伽辽金法在二维结构问题中的应用研究

无网格伽辽金法(EFGM)是一种新型的求解偏微分方程的数值计算方法,不需对结构进行有限元网格的离散化,只需节点信息而不需将节点连成单元.本文论述和研究了EF-GM的基本原理与实现过程,主要包括用移动最小二乘法(MLS)构造形函数、用变分原理推导控制方程、用拉格朗日乘子法增强本征边界条件和域的高斯积分4个主要过程.基于MAT-LAB平台,实现了二维弹性结构的EFGM算法,并将典型算例的EFGM求解结果与有限元近似解、解析解结果进行了比较,结果表明了EFGM算法的正确性和有效性.     

周期性边界条件、间断点及第二类边界条件的数值处理

应用有限元方法求解流体力学、传热学以及其它的工程问题,一般讲,所得方程组的系数矩阵具有对称性。当方程组中某两个待定变量具有Q_i=Q_i G的约束条件时(这里Q_i和Q_i分别是第i个和第j个待求的变量,G是某一常量),可以使用本文提出的数学处理方法,使原对称、正定方程组在解除上述形式约束后,得到的新方程组仍保持对称的性质。文章证明了数学处理的合理性,并据此编制了ALGOL程序。