Equal Width波方程的几种新解

应用齐次平衡法再次研究了Equal Width波方程的精确解,在不同的参数下,我求得了几种与文献[1]形式不相同的新解.在这些新解中,有一种孤波解的表达式,比文献[1]中的孤波解的那种表达式更具一般性.     

Equal Width波方程的精确行波解与波的动态模拟

继Abdulkadir Dogan用Galar方法求解Equal Width波方程得到一些数值解之后,我们利用动力系统分支理论再次求解了这个方程.确定了存在光滑的孤立波和周期波解的参数条件.给出了一些精确的解析行波解.同时,给出了这些行波解的动态模拟图.     

首次积分法求Modified Equal Width波方程的精确解

非线性偏微分方程的精确解在力学、工程学以及其他科学应用方面都有很重要的意义.利用首次积分法研究了非线性偏微分方程:Modified Equal Width wave(MEW) equation的精确解.     

Equal Width波方程的各种椭圆函数周期解和孤子解

结合齐次平衡法和F-展开法,并利用Riccati方程的结果,直接给出了Equal Width波方程的各种椭圆函数周期解.当椭圆函数的模m分别趋于1和0时,利用这些椭圆函数周期解,得到了Equal Width波方程的各种孤子解和三角函数周期解,其解的数量超过了已有文献.     

用EXP-函数法求Equal Width波方程的精确解

利用EXP-函数法,再次研究了Equal Width波方程的精确解,获得了与现有文献中的解的结构不相同的新类型的精确解.本文的孤子解,比一些文献中的双曲函数解的结构更具一般性,从而大大丰富了相关文献中关于Equal Width波方程的解的类型.     

一类非线性波方程的TVD数值模拟研究

考虑非线性波方程的初边值问题,应用高效稳定的TVD数值格式,结合实际数学物理问题,考虑不同的边界格式进行数值实验,揭示非线性系统的物理本质.通过几个算例进行验证,数值解与解析解十分吻合,数值实验表明该类方法适用于求解初边值非线性波方程.     

利用EXP-函数展开法求解Modified Equal Width波方程的精确解

本文将利用EXP-函数展开法，再次研究了Modified Equal Width波方程的精确解，获得了一些与现有文献中的解的结构不相同的新类型的精确解．本文的孤子解的波形图，与一些文献中的数值解的波形图相比，基本一致，进一步验证了这些文献中的数值解的有效性．     

一类椭圆方程的数值模拟

在不同的有限区域上对一类椭圆方程的Dirichlet边值问题解的峰值点位置进行数值模拟,探讨区域的几何性质对方程可解性的作用,以及区域几何形状对方程解的个数的影响.     

一类特征波传播方程的数值解

本文在小振幅波及缓变海底的假设下对两种不同形状的区域给出了浅水海浪传播方程的差方方法，得到了区域的波高和波向的数值解。     

一类非线性Schrodinger方程的数值模拟

对一类非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程提出了一种新的守恒差分格式,证明了该格式的收敛性与稳定性。数值模拟结果表明,该格式在保持了高精度的同时,较大地提高了计算速度。     

浅水波方程的二维数值模拟

非结构的三角形网格适应于复杂不规则的边界,在此基础上采用有限体积法离散浅水波方程,并结 合有限差分法建立了一种新的离散格式,使得界面通量计算达到二阶精度。为了验证所建立的模型,分别对 二维弯道和二维部分溃坝流动进行了模拟计算,比较了一阶精度和二阶精度的结果,并与其他的方法进行了 比较,得到了较好的结果。     

振动翅片管流动与换热的介观数值模拟研究

利用介观格子Boltzmann方法(LBM)对振动翅片管的流动与换热过程进行了数值研究.为考察振动翅片管的强化换热效果,选择模拟的参数范围如下:流动雷诺数(Re=30～150)、振动翅片管的开孔位置(Dc1=0.4D～0.6D)、孔径大小(Dc2=0.3D～0.7D)和振动频率(f0=0.01～0.04)及幅度(θ0=30°～60°).结果表明:在相同雷诺数Re的情况下,开孔位置越小,孔径、振动幅度、热流密度越大,平均Nu数越大,振动翅片管的换热效果越好;当30≤Re≤120时,振动频率对换热系数的影响不大,而120相似文献   

正则化长波方程孤立波的数值模拟

构造了求解正则化长波方程的一种Fourier－Galerkin－CenterEuler全离散格式，该格式具有质量与能量守恒性质和保持原微分方程结构等优点．证明了半离散和全离散格式解的存在唯一性，并得到误差估计式．此外，给出了两个数值例子，使用文中提出的全离散格式成功地模拟了单孤立波的传播和双孤立波的碰撞过程．     

广义CH方程的周期波解及数值模拟

用微分方程分支理论和计算机数值模拟方法研究广义CH方程的周期波解.给出了行波系统的分支相图,利用相图的周期轨构造出了周期波解,在数学软件M ap le支持下用计算机进行数值模拟,发现了周期波的两种极限情况,第一种情况是光滑周期波趋于周期尖波,第二种情况是光滑周期波趋于光滑孤立波.这些结果丰富了广义CH方程的研究内容.     

枝晶生长的介观尺度三维数值模拟

为预测合金介观组织的形成与演变,提出了改进的三维元胞自动机(CA)模型。该模型采用枝晶形状函数,简化描述介观区域的枝晶生长轮廓;利用基于Euler角的空间坐标转换,描述随机晶向的多晶粒生长;采用Hash表加速算法,耦合了溶质场计算,采用数值算法处理固液界面的溶质再分配。该模型可模拟大范围随机取向的多晶粒生长过程,并具有较高的计算效率。模拟结果表明:不同模拟区域和网格剖分尺寸对晶粒体积的分布规律没有明显影响;较快冷却速度下,存在溶质富集和枝晶偏析。对Al4Cu合金的砂型和金属型试样的显微组织分别进行模拟,结果与实验符合较好。     

枝晶生长的介观尺度三维数值模拟

为预测合金介观组织的形成与演变,提出了改进的三维元胞自动机(CA)模型。该模型采用枝晶形状函数,简化描述介观区域的枝晶生长轮廓;利用基于Eu ler角的空间坐标转换,描述随机晶向的多晶粒生长;采用H ash表加速算法,耦合了溶质场计算,采用数值算法处理固液界面的溶质再分配。该模型可模拟大范围随机取向的多晶粒生长过程,并具有较高的计算效率。结果表明:不同模拟区域和网格剖分尺寸对晶粒体积的分布规律没有明显影响;较快冷却速度下,存在溶质富集和枝晶偏析。对A l4Cu合金的砂型和金属型试样的显微组织分别进行模拟,结果与实验符合较好。     

一类非线性波方程的尖波解

利用动力系统分岔理论来分析一类非线性Degasperis-Procesi方程的全局动力学性质,给出了不同行波相互转换的分岔值,揭示了行波类型间的转换与参数变化的关系,合理的解释了该方程产生尖波的原因,并给出了相应的行波解的表达式。     

一类相场方程的能量稳定性分析及数值模拟

提出一种快速、稳定的数值方法求解具有恒定迁移率的二维Cahn-Hilliard方程.在空间离散上采用二阶有限差分方法,在时间离散上采用Crank-Nicolson方法,从理论上证明离散能量随时间发展具有耗散性质.针对全离散格式下的非线性代数方程组,应用不动点迭代方法求解,并利用快速离散余弦变换(FDCT)以提高计算效率.数值实验结果表明,离散自由能关于时间是非递增的,该方法具有稳定性好、存储量小、计算速度快等优点.     

一类非线性Schr(o)dinger方程的数值模拟

对一类非线性Ｓｃｈｒｄｉｎｇｅｒ方程提出了一种新的守恒差分格式，证明了该格式的收敛性与稳定性。数值模拟结果表明，该格式在保持了高精度的同时，较大地提高了计算速度     

Boussinesq型方程对三维非线性波传播的数值模拟

该文建立了适宜于相对水深和复杂地形的非线性波传播的三维数学模型，模型包括任意水深点流场与波动净压力场的求解。在均匀水深条件下就不同波高、水深及波长的组合对推进波的波面、流速场和波动净压力场进行了全面数值模拟。将计算结果与解析解或物模实验结果进行对比，表明模型能较好地模拟各种组合下波浪传播的波动特征以及复杂地形上非线性波的传播。