基于热传导方程模型对高温防护服装的设计研究

消防员在进行近火作业时所装备的防护服装通常由三层织物材料构成。文章基于热传导方程的模型,对高温环境下经过热防护服传热到假人皮肤的整个热传导模型进行研究。通过研究温度分布,运用偏微分方程、遗传算法计算得出隔热层的最优厚度,并且考虑各方面因素,对防护服的设计提供一个最优方案。     

Haar小波求解非线性分数阶偏微分方程

考虑一类时间-分数阶偏微分方程,将Haar小波与算子矩阵思想有效结合,对已知函数进行恰当的离散,将时间-分数阶偏微分方程转化为矩阵方程,使得计算更简便,并给出数值算例验证了方法的有效性.     

一类非线性脉冲时滞分数阶偏微分方程的振动分析

研究了一类带脉冲扰动及时滞效应的非线性分数阶偏微分方程解的振动性问题,利用积分平均方法和一阶脉冲时滞微分不等式的某些结果,建立了该类方程在Neumann边值条件下所有解振动的新的充分性判据,所得结果充分反映了脉冲量和时滞量在方程振动中的决定性作用.     

空间分数阶偏微分方程的数值稳定性与收敛性

采用非标准有限差分法构造了空间分数阶偏微分方程的差分格式,在对方程中空间分数阶导数项进行离散时,利用含有步长的分母函数去代替离散格式中的分母。证明了非标准有限差分格式是稳定且收敛的。数值实验表明分母函数的构造形式是多样的,通过使用不同的分母函数可以降低最大误差值,进而说明了非标准有限差分法的有效性。     

DTM-Adomian-pade求解非线性分数阶微分方程

为求解R-L定义下的分数阶非线性微分方程近似解析解,将Adomian多项式、Padé逼近法与R-L微分变换法相结合,提出改进的广义微分变换法。利用Adomian多项式代替方程中的非线性部分,对方程进行广义微分变换法求出其级数解,运用Pade法对其级数解进行逼近。改进的微分变换法不仅计算简单,具有较小的计算量,而且扩大了级数解得收敛范围,具有较高的精度。最后给出数值算例,验证了算法的有效性,为计算R-L分数阶非线性微分方程提出新的计算格式。     

求解包含GI-FADE和FRSE的分数阶偏微分方程的数值方法

就包含分数阶对流-扩散方程和分数阶反应-次扩散方程的分数阶偏微分方程提出了一种数值方法,进而应用Fourier分析讨论了该数值方法的稳定性、收敛性以及可解性,最后通过数值试验证实了理论结果.     

一类分数阶偏微分方程的柯西问题

主要运用傅里叶变换、贝塞尔函数的基本性质、拉普拉斯变换研究一类分数阶偏微分方程的柯西问题.     

带脉冲的多时滞分数阶阻尼偏微分方程解的强迫振动性

利用微分不等式方法,在Robin和Dirichlet边界条件下,建立了带阻尼项的脉冲多时滞分数阶偏微分方程解的强迫振动性的一些充分条件,并举出一个实例验证了主要结果的有效性.     

基于改进的同伦摄动法求解线性分数阶偏微分方程

基于改进的同伦摄动法求解线性分数阶偏微分方程,并通过与变分迭代法进行比较,在数值算例中证明了方法的有效性.     

一类非线性分数阶微分方程的奇异摄动

研究了一类非线性分数阶微分方程初值问题的奇异摄动.在适当的条件下,利用边界层函数法构造出原问题解的形式渐近展开式,并利用最近发展的分数阶微分不等式理论证明了渐近解的一致有效性.     

分数阶微分方程解的存在性

假设右端函数满足Perron条件,应用Schauder不动点定理证明了一个分数阶微分方程解的存在性结果,改进了Lipschitz条件.     

非线性偏微分方程的孤立子解

利用直接积分的方法求解非线性偏微分方程。在求解的过程中先将非线性偏微分方程化成常微分方程的形式;再运用直接积分法进行计算。在求解的过程涉及到了椭圆函数的一些知识。最后得到非线性偏微分方程的孤立子解。     

一个偏积分微分方程的数值解

研究一个偏积分微分方程,在x方向采用有限元法,t方向用拉普拉斯变换的数值逆求解它的数值解.该方法选择适当的求导阶数n可以达到所要求的精度.     

一类线性偏微分方程的相似解

研究方程((e)u)/((e)t)=xpΔu, (x,t)∈R2×(0, ∞)的具有形式u(x,t)=(t 1)λw(ξ)的相似解的存在惟一性及渐近性质,这里0≤p<2,λ∈R,ξ=(xβ)/((t 1)α),α>0,β=α(2-p).     

基于偏微分方程的彩色图像去噪综合模型

把结合了二阶偏微分方程ROF模型和四阶偏微分方程LLT模型的去噪综合模型从灰度图像推广到彩色图像.在RGB彩色空间中,依次对每个彩色分量进行去噪处理,然后再合成彩色图像.实验结果表明,综合模型在去噪效果和细节保护方面都有较好的表现.     

非线性分数阶微分方程边值问题解的唯一性

运用Banach压缩映射原理和广义Lipschitz条件,应用Green函数,研究了一类Caputo型分数阶微分方程边值问题解的存在性,得到其解存在唯一性的充分条件。     

EFG法解抛物型偏微分方程的半离散误差估计

在"椭圆Galerkin投影"算子及EFG法误差估计的基础上,对用EFG法解抛物型偏微分方程的数值解与精确解之间作了半离散的误差估计.半离散的误差估计表明所给出的误差界限关于r的阶是与子空间Sh的逼近阶相一致的.     

基于多层热传导模型的高温专用服装研究

高温环境给高温作业人员带来了热危害,从环境温度的分布、服装材料的影响因素,以及热量传导的方式等方面出发,总结设计出有利于工作人员高温作业的专用服装,通过从三个随机温度分析设计最优高温作业专用服装,得出在外界温度75℃时,假人皮肤表层的温度分布;当外界温度65℃时,第Ⅱ层的最优厚度为9.212mm;当外界温度80℃时,在给定的条件下,Ⅱ层最优厚度为11.686 mm,Ⅳ层最优厚度为5.264 mm。研究设计高温作业专业服装各层材料的厚度,不仅能在性能方面可以有效的减缓或阻止热量传递,避免热源传导热量对人体造成伤害,还可以从经济成本方面,求出性能有效且成本合理的服装设计方式,对我国高温作业行业的发展有重要意义。     

基于偏微分方程和小波的图像编码

提出了一种将偏微分方程和小波结合在一起的图像编码方法,首先利用和偏微分方程相关联的滤波器将原始图像从尺度空间的一种状态转移到另一种状态,后一种状态的图像复杂程度,包括图像的突变程度,边缘的形状等有所降低,但依然保持了很好的主观效果。