求解Poisson问题的区域分解和交替方向乘子法

【目的】有效求解有界闭区域的Poisson问题,得到解决这类问题的区域分解法和交替方向乘子法。【方法】用区域分解法将问题转化为用两个子区域和增广拉格朗日函数表示的极小值问题,再采用交替方向乘子法求解该问题。【结果】对算法进行了收敛性分析,并给出了此类问题的具体应用。【结论】数值结果验证了该方法求解Poisson问题的可行性。     

求解开域电磁场问题的区域映射有限元法

为了求解开域电磁场问题,提出一种区域映射有限元方法。该方法把待求解的无限大区域划分为内部有限区域和外部无限区域。对内部区域,形成传统的有限元方程;对外部区域,引入几何中的Kelvin变换,对变换后的场域形成另一个有限元方程。内外区域的方程在公共边界上耦合。结果表明,该方法使用1/9甚至更少的单元即可达到传统有限元法的精度。与传统有限元法相比,该方法大量减少生成的网格单元数、计算所需的内存和时间。已在二维和三维开域问题计算中实现了该方法。     

椭圆方程约束的最优边界控制问题的非重叠型区域分解迭代方法

研究了一类椭圆方程约束的最优边界控制问题的数值求解方法。为了避免运用传统数值方法所产生庞大的计算量,我们采用非重叠型区域分解迭代方法。即:将求解区域Ω分解成若干个非重叠子区域,把上述的最优边界控制问题分解成这些子区域上的局部问题,这些局部问题间的内边界条件采用Robin条件。建立了求解这些局部问题的迭代格式,推导证明了迭代格式的收敛性。最后,给出一个数值算例,验证了迭代格式的有效性。     

求解开域电磁场问题的区域映射有限元法

为了求解开域电磁场问题,提出一种区域映射有限元方法。该方法把待求解的无限大区域划分为内部有限区域和外部无限区域。对内部区域,形成传统的有限元方程;对外部区域,引入几何中的Kelvin变换,对变换后的场域形成另一个有限元方程。内外区域的方程在公共边界上耦合。结果表明,该方法使用1/9甚至更少的单元即可达到传统有限元法的精度。与传统有限元法相比,该方法大量减少生成的网格单元数、计算所需的内存和时间。已在二维和三维开域问题计算中实现了该方法。     

一类Dirichlet外问题数值解的概率方法

Dirichlet外问题的定解区域是个无界区域,一般的数值方法需要对定解区域进行剖分,因而无法解决外问题．现在提出一种新的有效的概率数值方法,它从解的随机表达式出发,将无界区域上的问题转化成区域边界上的问题,此时,只要在边界上进行剖分,将问题离散化,然后在无界区域外的有界区域内构作一个辅助球,并且利用布朗运动、漂移布朗运动从球外一点出发,首中球面的位置和时间的分布,就可以获得Dirichlet外问题的数值解．     

面向图像的有效目标区域提取方法

针对图像标注、目标识别等实际应用中图像的前景目标定位不够准确的问题,提出了一种图像中的有效目标区域提取方法。该方法以提取图像的前景目标为目的,将目标区域提取问题转化为二分类问题,实现了对图像中有效目标区域的提取,主要包括4个步骤:利用选择性搜索算法生成图像中的候选目标区域;通过对像素值的差值化处理来进行图像区域的特征增强;基于深度学习实现对候选目标区域进行分类;区域选择与融合。在MSCOCO数据集上进行实验,结果表明,该方法在保证较高召回率的基础上,达到了比现有多种算法更加准确的目标区域定位结果。     

各向异性圆形地层渗流的解析解

对各向异性渗透率圆形有界地层向一口中心井的稳定渗流问题进行了研究,利用坐标变换将原流动问题转化为各向性渗秀率椭圆形地层向忠 井筒的流动总理２。数值研究发现,这个椭圆区域流动总理２可以划分为内、外两个区域的流动。内区域流动人轴椭圆间的流动,可通过保角变换方法求解;外区域流动与两条直线等压边界间的点源流动十分相似,可利用相似流动替换方法求解。将内、外两个流动问题的解进行组合得到了原问题的全区域解析解。     

用代数方法探讨四圆相交区域填充数字问题

受在三圆相交区域中填充数字问题以及用代数方法求解幻方问题的启发,设计了利用线性代数方法在四圆相交区域中填充数字问题。首先,建立了填充问题的约束方程组,根据需要将约束方程组变形为5种形式,即所谓5个约束条件;然后,对约束条件进行讨论,得出四圆重叠区域中心位置的数与两圆重叠区域的4个数字之和的奇偶性,以及三圆重叠区域的4个数字之和与只属于一个圆区域的4个数字之和的奇偶性,以约束条件为基础,兼顾数字的对称性与互补性,采用试验的方法,考虑3种情况下的不同取值,得到相应问题的15个解;最后,给出了相对于每一个解,每一个圆中所包含的7个数字之和的上限与下限,给出相应的证明。     

弹性静力学问题的伪谱区域分解方法

利用区域分解技术把弹性静力学问题转化为若干个子问题,采用伪谱方法并行求解每个子问题.该方法继承了伪谱方法易于编程、精度高的优点,且通过区域分解方法实现并行计算达到了优化计算时间的效果.数值算例说明了该方法的有效性.     

计算双螺杆挤出机流体流动的共形区域变换

双螺杆挤出机机筒内部的流体流动区域截面是随时间变化的复杂三连通区域，采取共形映射方法将这样的三连通区域映射成不随时间变化的圆界区域，进一步将流动区域变成一个不随时间变化的柱形区域，可大幅简化双螺杆挤出机流体流动问题的计算。选择以外边界为圆周、内边界为随时间旋转的两个椭圆周的平面区域上的热传导问题为研究对象，用本文方法进行计算并比较了精确解和数值解，计算结果表明两解的绝对误差较小。本文方法可用于双螺杆挤出机流体流动问题的计算，并简化了计算过程。     

Numerical Solutions for Inverse Problems under Doubly Connected Domains

In this paper, the boundary knot method is applied to simulate inverse problems of determining physical boundary occurring in an inaccessible interior part. This is fulfilled from measurements of the partially accessible outer boundary. The truncated singular value decomposition under parameter choice of the cross validation method is employed for noisy boundary data cases. Numerical results for two benchmark problems show that the boundary knot method is simple, accurate, stable and computationally efficient for inverse problems under domains with doubly connected domains.     

利用非正交坐标变换的二维不规则区域紊流流动的有限分差解

本文将Sparrow 等计算某一类二维不规则区域(参看图1a)内层流流动的方法推广到紊流,提出计算这类不规则区域内紊流流动的方法.该方法利用了非正交代数坐标变换,k-8方程紊流模型及有限差分技术.文中通过算例对该方法进行了说明,并将计算结果与实验结果作了比较,结果表明:计算与实验相吻合.     

A Combined Finite Element Scheme for Second Elliptic Problems Posted in Domains with Rough Boundaries

A finite element method(FEM) is proposed to solve second elliptic problems posted in domains with rough boundaries. We also present an FEM for elliptic problems as an extension of the original method. The optimal error estimates in the energy norm are also proved. Numerical results for second elliptic equations in regular and rough domains are presented to illustrate the efficiency of our method, respectively, which is consistent with theoretical analysis.     

利用漂移Brown族的概率算法

在一般区域上,所得三维Dirichlet问题的解不精确,因此,需要考虑它的数值解.作者在概率论的基础上提出了一种新的有效的求数值解的概率算法.其步骤是首先,从随机分析的理论出发,将Dirichlet问题的解表示为漂移Brown族在区域边界上的首中时和首中位置的函数的期望,这样,就将三维问题转化为边界上的二维问题;然后,通过对区域边界作有限元剖分,使问题离散化;最后,构作辅助球,利用已知的漂移Brown族在球面上的首中时和首中位置的分布,以及漂移Brown族对停时的强马氏性,得到一般区域上的一类Dirichlet问题的数值解.应用结果表明,此概率算法具有计算量较小、精度较高的特点,适宜于更一般区域的三维Dirichlet问题求解.     

求解具有长条型内边界的二维调和外问题的一种非重叠型区域分解算法

以二维调和外问题为例，提出一种带椭圆型人工边界的非重叠型区域分解算法，理论分析及数值实验表明，用该方法求解带长条型内边界的外问题是十分有效的。     

二阶退化双曲型方程的第二类广义Darboux问题

A.V.Bitsadze在文[1]中提出和研究了二阶一致线性双曲型方程uxx-uyy+aux+by+cu+d=0(A)的第一类和第二类Darboux问题.本文的目的是讨论二阶退化双曲型方程第二类广义Darboux问题和斜微商问题解的表示式,并证明这些问题解的存在唯一性。本文使用不同于[1]中的方法,但类似于[1]中的方程(A),根据本文中的结果,我们可以解决广义Chaplygin方程在一般区域上的Frankl问题.     

异构信任域的跨域授权

针对跨IBE(基于身份加密)和PKI(公开密钥基础构架)异构域可信互联,提出一种实现跨域授权的解决方案.该方案将PKG和CA作为各自域TPKG和TCA内用户的代理,并把它们注册到对方域内成为特殊用户ClientPKG和ClientCA,借助映射后的ClientPKG和ClientCA构成跨异构域信任链,真实、客观地实现了PKI和IBE域内任意用户的跨域授权.     

不连续Sturm-Liouville问题自共轭域的一种基于边值空间理论的描述方法

考虑了具有n个不连续点的Sturm-Liouville(S-L)问题,利用边值空间(边界三元组)理论给出了其自共轭域的一种描述方法.     

交叉无界多圆柱区域上解析函数的联结边值问题

本文讨论了ｎ元解析函数在交叉无界多圆柱区域上界析函数的联结边值问题的可解性，并给出了上述边值问题解的积份表达式。     

关于桁架结构拓扑优化中的奇异最优解

回顾了结构拓扑优化奇异最优解的研究,着重介绍了应力函数的求解问题：应力函数的不连续性可以解释受应力约束的桁架拓扑优化的奇异最优解问题;这类问题的可行区是由不同维数的可行子区域组成,奇异最优解位于退化的低维可行区的端点且和其他子可行区连通;具有不同性态约束的拓扑优化问题有本质差别,求解时需要不同的松弛处理。还介绍了可求得奇异最优解的松弛、延拓算法。