移频算法在加速子空间迭代法中的应用

基于子空间迭代法,采用移频加速算法,开发了一个高效、稳定、内存消耗低的移频子空间迭代特征值求解器SSubspace. 给出了详细的移频子空间迭代法求解广义特征值问题的步骤及关键参数的选取. 对刚度矩阵奇异时特征值的求解进行了探讨,实现了对刚体模态的求解. 与Intel MKL特征值求解器(FEAST v2.1)相比,SSubspace的求解效率高于FEAST,且内存消耗低于FEAST. SSubspace理论上可以求解出所有阶的特征值,且计算时间随特征值数的增加近似成线性增长关系,可用于求解大阶数特征值问题、大型矩阵的全特征值问题.     

预处理子空间迭代法

研究了计算大型稀疏对称矩阵的若干个最大或最小特征值的问题．首先引入求解大型对称特征值问题的预处理技术，给出了改善后的算法及相应的算法收敛分析．而求解特征值问题的子空间迭代法，当矩阵的特征值的分布范围较大时，其收敛速度会受到限制．为了加速子空间迭代法的收敛速度，对每次迭代所得的残余矩阵直接进行预处理以改善矩阵特征值的分布而加速收敛．讨论了预处理技术对子空间迭代法的应用，从而给出了预处理子空间迭代法．最后给出了数值例子，结果表明预处理子空间迭代法比子空间迭代法优越，不仅收敛速度快，并且减少了计算量和计算时间．     

用Chebvshev多项式加速的预处理子空间迭代法

研究了计算大型稀疏对称矩阵的若干个最大或最小特征值的问题的子空间迭代法.首先引入了加速子空间迭代法的Chebyshev迭代法和预处理技术.为了更好地加速子空间迭代法的收敛速度,作者把Chebyshev多项式和预处理技术同时应用到子空间迭代法中,对预处理过的残余矩阵用Chebyshev多项式加速.即讨论了Chebyshev迭代法对预处理子空间迭代法的应用.这样既缩小了矩阵特征值的分布范围,又改善了每次循环的初始矩阵.从而给出了用Chebyshev多项式加速的预处理子空间迭代法.最后给出了数值例子,结果表明加速后的预处理子空间迭代法比原来的预处理子空间迭代法更优越,进一步加速了迭代法的收敛速度,减少了计算量和计算时间.     

用Chebyshev多项式加速的预处理子空间迭代法

研究了计算大型稀疏对称矩阵的若干个最大或最小特征值的问题，首先引入了求解大型对称特征值问题的预处理子空间迭代法和Chebyshev迭代法，并对其作了理论分析．为了加速预处理子空间迭代法的收敛性，笔者采用组合Chebyshev迭代法和预处理子空间迭代法，提出了计算大型对称稀疏矩阵的几个最大或最小特征值的Chebyshev预处理子空间迭代法．数值结果表明，该方法比预处理子空间方法优越．     

求解结构特征值问题的前置共轭梯度子空间迭代法

本文采用前置共轭梯度法与移轴迁移子空间迭代法相结合求解结构特征值问题,结构的单元并不按常规的组装过程组集总刚度阵和总质量阵,在大多数工程问题的有限元分析中,很多单元具有相同的类型及尺度,因此采用本文方法能降低对计算机存储容量的需求,且计算模型的节点可以按任意方式排列,此外,在移轴迁移中空间迭代法的基础上,引入自动收集初始迭代向量以及可变子空间维数的技术以加速收敛性。     

用有限元方法求解任意轴系的自由振动

本文用有限元法得到考虑油膜轴承以及地基的弹性和阻尼的任意轴系自由振动的复特征值及特征向量,并可计入轴承座的质量和转盘回转力矩的影响。采用非对称矩阵的改进QR方法求解广义复特征值问题,也可采用非对称矩阵的子空间迭代法求部分复特征值及特征向量。     

Richardson迭代法的松弛策略

将Richardson迭代法拓展应用于更一般的线性方程组求解中. 先用相似变换矩阵对迭代过程和迭代矩阵进行重新表示, 基于使迭代矩阵的谱半径达到极小值, 给出最优松弛参数的取值方法; 然后针对最小特征值难计算的问题, 提出一种仅依赖于最大特征值的加速收敛策略.     

一种求解高阻尼PageRank问题的加权块Arnoldi算法

提出了一种加权块Arnoldi方法求解PageRank问题．为了加快算法的收敛速度，采用子空间迭代法作为加速策略．数值实验结果表明，当阻尼因子。靠近1时，提出的加速加权块Arnoldi算法比现有的一些Krylov子空间方法优越．     

定常化Chebyshev迭代法迭代矩阵的特征值与其他特征值的关系

讨论求解线性方程组的定常化Chebyshev加速迭代法,通过给出三个引理和四个定理,证明了该方法的迭代矩阵特征值与其他矩阵特征值之间的关系.     

预处理子空间迭代法的收敛性分析

基于子空间迭代法的局限性，结合预处理技术的收敛特性，研究了预处理技术对子空间迭代法的应用以加速子空间迭代法的收敛，即预处理子空间迭代法，给出了相应的收敛分析．理论的分析和数值例子的结果表明预处理技术对子空间迭代法的加速是有效的．     

逐个加入初始向量的Ritz向量法

本文综合了子空间迭代法和 Ritz 向量法的优点,采用多个初始向量逐个加入迭代的方式,提出了一种计算大型结构部分模态的改进方法.该法仍保持单个向量反选代的特点,在计算量上与 Ritz 向量法相同,而比子空间迭代法少得多,精度也不低于子空间迭代法.由于在理论上保证对重特征值的收钦性,因此在相同的迭代次数下,本法的精度优于一般的 Ritz 向量法和 Lanczos 法.     

采用复约束旋转模态子结构法分析离心叶轮振动特性

根据叶轮周向循环对称的特点,采用回转周期结构的复约束及旋转模态子结构方法,将计算简化为针对一个叶道进行,从而达到降阶的目的,为了解决采用复约束而出现的广义复Ｈｅｒｍｉｔｅ矩阵特征值问题,提出了一个改进的子空间迭代方法,并对Ｊａｃｏｂｉ迭代作出了相应的修改,最后,用该模型对一个实际离心叶轮振动特性进行了分析,取得了较好效果。     

一种量子化学有限元并行计算方法

利用有限元法计算了量子化学中双原子分子的Hartree-Fock-Slater方程,用八节点等参元来离散所要求解的方程,在计算离散后的广义特征值问题时,采用迁移式子空间迭代法来求解.本方法能以较高的精度和效率求得所需的前q维特征值和特征向量,具有编程容易、子空间维数低和占用内存少的优点.所提方法也适用于并行计算,并行程序是在微机机群系统上发展的,用SPMD(singleprogrammultipledate)模式在MPI(messagepassinginterfaces)并行编程平台上实现,MPI系统用于处理机群节点间的通信.给出计算两个双原子分子——BH分子和LiH分子基态总能量的数值算例,获得了较精确的计算结果,显示了本方法的优越性.     

花瓣铺层碳/碳材料火箭喷管扩张段模态分析

针对花瓣铺层碳／碳材料固体火箭发动机喷管扩张段结构的特点，研究和建立了有限元计算模型，构造了模拟柔性支撑系统的弹簧约束模型．应用解答大型复杂结构的特征值问题的子空间迭代法，对喷管整体结构进行了自由振动和模态分析，导出了该喷管仿真模型的多阶自振频率和振动模态．     

An Analysis of International Data Encryption Algorithm（IDEA） Security against Differential Cryptanalysis

The security of international date encryption algorithm （IDEA（16））, a mini IDEA cipher, against differential cryptanalysis is investigated. The results show that [DEA（16） is secure against differential cryptanalysis attack after 5 rounds while IDEA（8） needs 7 rounds for the same level of security. The transition matrix for IDEA（16） and its eigenvalue of second largest magnitude are computed. The storage method for the transition matrix has been optimized to speed up file I/O. The emphasis of the work lies in finding out an effective way of computing the eigenvalue of the matrix. To lower time complexity, three mature algorithms in finding eigenvalues are compared from one another and subspace iteration algorithm is employed to compute the eigenvalue of second largest module, with a precision of 0.001.