区间分段思想在数值计算中的应用

随着大数据时代的来临,数据处理与数值计算在科学研究中显得尤为重要.介绍了区间分段的基本思想,阐述了区间分段在插值法、定积分数值解及常微分方程数值解等3种数值计算中的应用,并给出了相应的数值步骤,以达到减少数值计算量和提高数值计算精度的目的.     

求解无约束函数局部鞍点的数值算法

该文利用无约束优化问题的最优性条件,首先提了一种在给定区域内求解函数的局部鞍点的数值算法.接着根据局部鞍点和全局鞍点的关系,提出了验证局部鞍点是否为全局鞍点的数值算法.然后对两个算法进行了收敛性分析.最后通过数值实验验证了两个数值算法的有效性.     

二维不可压缩层流模型数值解与稳定性

层流流动稳定性的研究主要在于数学模型的建立以及求数值解.以Poiseuille流动为例,运用谱方法对二维不可压缩层流模型Orr-Sommerfeld方程进行了展开与数值计算,得到了相应的层流稳定性数值条件.计算结果表明,谱方法具备较高的数值精度和较少的计算时间.     

自变量分段连续超前型延迟微分方程的θ-方法的数值振动性

讨论θ-方法对自变量分段连续超前型延迟微分方程X'(t)=ax(t) a1x([t 1])的数值振动性.把θ-方法应用到方程X'(t)=ax(t) a1x([t 1]),得到了数值解的差分格式.证明了任意数值节点上数值解的振动性等价于整数节点上数值解的振动性.利用差分方程的所有解振动等价于其特征方程没有正根这一重要结论,得到了整数节点上数值解振动的充要条件,从而得到了任意节点上数值解振动的充要条件.     

偏微分方程边值问题的数值解法研究

利用椭圆型偏微分方程边值问题的数学模型,对Kansa法数值模拟进行了探讨.考虑切比雪夫节点作为数值模拟过程中的配点,与传统Kansa法和解析解的结果进行了对比研究.数值结果表明,对于椭圆型偏微分方程边值问题,基于切比雪夫节点的Kansa法数值模拟具有令人更为满意的结果.     

任意六面体同位网格中的SIMPLE算法

针对建筑风场数值模拟,利用有限体积法建立了与任意六面体同位网格系统相适应的压力校正方程,给出了详细的压力校正方程离散形式.编制了相应的建筑风场数值模拟程序WSB.对双坡屋面建筑模型的风场数值模拟的结果表明:任意六面体同位网格系统中SIMPLE算法的计算效率高、收敛快,能够通用于比较复杂的建筑风场数值模拟.     

凸模糊映射的运算

研究实变量模糊数值的映射.首先引入凸模糊映射的概念,并定义实变量模糊数值映射的上方图.在此基础上,得到了一个实变量模糊数值映射是凸模糊映射的充分必要条件:这个实变量模糊数值映射的上方图是R×E中的一个凸集.基于此结论,得到了几个关于凸模糊映射经过运算后仍是凸模糊映射的结论.     

基于MATLAB的一类输运问题的数值分析

利用差分方法对一类输运问题在一维和二维空间中进行数值分析,得到相应数值解,并将数值解与解析解进行比较,且进一步分析了数值方法的有效性.     

非线性随机微分方程的Euler-Maruyama方法均方稳定性

对随机微分方程的数值方法的讨论已经有了一定的结论,尤其是关于数值方法的收敛性方面的结论,但对于数值方法的收敛性的讨论却很少.将Euler—Maruyama方法应用于非线性随机微分方程,证明了此数值方法是均方稳定的,同时给出了方法满足均方稳定性的条件.     

无网格Galerkin法在电磁场计算中的应用研究

有限元法是偏微分方程数值计算的强大工具,但它以网格单元为基础,存在着某些不足.无网格法作为一种新兴的数值方法,解除了节点的网格束缚,能够消除由于网格存在所带来的缺陷.该文以电磁场数值计算的泊松方程边值问题为研究对象,建立了无网格Galerkin法求解的离散方程,编写了MatLab程序,完成了3个电磁场问题的数值计算,所得结果与有限元法计算结果进行了比较,显示无网格Galerkin在电磁场计算中具有更好的数值精度和稳定性.     

一类二阶奇异非线性微分方程的数值算法

解决奇异非线性问题,提出了一种基于拟牛顿法和简化的再生核方法结合的有效方法.同时给出了数值解的收敛性分析.通过数值算例证明了所给方法的准确性和高效性.     

一类延迟微分方程的数值霍普夫分支分析

研究一个带有延迟的逻辑方程.通过分支分析可以发现当系统参数取一些特殊值的时候出现了霍普夫分支.证明了当参数取λ=λ O(hp)时,产生数值霍普夫分支,这里λ是精确的霍普夫分支值,h和p分别是相应的数值方法的步长与阶.数值例子验证了所给的结论.     

Euler法对方程x'(t)=ax(t)+a_0x(2[t+1/2])的数值解的振动保持性

给出了方程x'(t)=ax(t)+a0x(2[t+1/2])在Euler法下数值解的振动分析.得到了超前时滞混合型微分方程振动的充要条件.证明了Euler法保持了数值解的振动.     

一类混合HS和DY共轭梯度法及其全局收敛性

为了寻找同时具有良好的收敛性和数值效果的共轭梯度法.本文将HS方法和DY方法结合,选用Wolfe线搜索,构造出了一类新的混合共轭梯度法.并在Wolfe线搜索的条件下证明了该算法全局收敛性.对新算法进行数值实验,并与HS方法和DY方法的数值结果进行了比较,结果表明新算法是有效的.     

用小波插值方法解Euler方程

给出了求解多维Euler方程的小波插值方法.该方法较流体力学中常用的数值解法相比,由于小波函数的局部性,在处理奇异性问题时具有优势,不会出现震荡(Gibbs现象)或者误差较大现象,此方法为该类方程的初边值问题提供了高精度的小波数值解.数值试验表明,此方法能获得较完善的结果.     

脉冲随机微分方程Milstein方法的稳定性(英文)

研究脉冲随机微分方程Milstein方法的稳定性.通过对数值方法应用到线性方程所得到的差分方程的讨论,给出了Milstein方法的MS-稳定和GMS-稳定的条件,并给出了一些数值算例.     

牛顿方法的用导一致性

导数及其使用是一种重要的数学工具与方法,在数值方法研究中起着十分重要的作用,很多经典数值计算方法理论中都涉及了对导数的运用.作为常用的数值方法,牛顿方法大量利用了求导的思想.通过归纳牛顿迭代法的显性用导特性和牛顿插值多项式的隐性用导特性,得到牛顿方法的用导一致性.     

一类模型局部改变的正演模拟快速算法

针对一类模型发生局部改变后的正演模拟问题,提出了一种快速算法,并且结合有限差分法,给出了有限差分时间分段法.针对四维时间推移问题进行了数值模拟.数值计算的结果表明该有限差分时间分段法是一种快速有效的算法.     

一类非线性Boussinesq方程的有界行波解

用微分方程定性理论结合数值模拟方法研究了一类非线性Boussinesq方程的有界行波.在r>0的条件下,首先把Boussinesq方程转换成一个常微平面系统.然后用定性理论讨论该平面系统的奇点性质,得到了该系统的相图分支,根据相图给出了有界行波的存在条件,并求出了有界行波的解.最后用数学软件Maple对行波方程进行数值模拟,得到了有界行波的平面模拟图.数值模拟和理论分析结果是一致的.     

采矿专业课程数值试验教学的构思与创新

采矿工程专业是一门以力学为基础的工学专业,其教学过程中存在新概念多、非直观可视和空间想象的难点,同时,随着高校扩招,学生人数增加,常规试验存在课时和试验条件不足等问题.为解决上述问题,在多媒体教学基础上,提出了采用数值模拟试验技术手段.数值模拟试验技术主要具有直观可视,易于工程科研结合以及计算机化等优势,能够充分调动学生的学习积极性.构思了在采矿专业开展数值模拟试验教学的思路、内涵和建设目标,以及相适应的开放性数字化实验室制度的建设与创新.实践认为数值化试验可以很好地解决相应问题,有利于培养创新人才的目标,提升采矿工程专业的实践水平和数值化分析能力.