一类非线性Schrdinger组第三边值问题的差分方法

本文建立了一类非线性schrodinger组第三边值问题的差分格式,证明了差分近似解及原问题的广义解的存在唯一性,并讨论了差分格式的稳定性。     

扩散系数充分小的移流扩散方程数值解法的研究

本文主要讨论扩散方程的数值解法。采用有限差分方法离散原初边值问题、建立原问题的差分格式,对差分格式的稳定性、收敛性、误差做了系统的分析,并对差分格式做了数值实例。文章着重讨论扩散系数充分小的移流扩散方程,首先运用中心差分格式讨论解的情况,发现解的振动较大,然后运用了迎风格式将结果略微改进,收到了一定的效果。     

基于高阶谱差分和嵌套网格方法的三维无粘流动数值模拟

数值方法采用高阶谱差分格式,单元边界上的通量采用基于Roe格式的近似黎曼解,在嵌套网格上求解三维Euler方程.嵌套边界上使用了一种高阶紧致的插值格式.对三维亚音速定常无粘流动进行数值模拟,使用嵌套网格与单块网格得到的计算结果吻合很好.     

分数阶电报方程的近似解析解与数值解

研究了分数阶电报方程的近似解析解与数值解.首先用Adomian拆分法讨论了它的近似解析解;其次用差分法求解它的数值解,构造出隐式差分格式;最后给出数值例子,把近似解析解、数值解与精确解进行了比较,显示方法是有效的.     

双曲型方程的Crank-Nicolson块中心差分方法

用Crank-Nicolson块中心差分法研究了有界区域上的线性双曲型微分方程的数值解,此方法以块中心差分方法和抛物型的Crank-Nicolson格式为基础.在非等距剖分的网格上得到了近似解和解的一阶导数.其特点是近似解按离散的L2模达到最优阶误差估计,解的一阶导数的近似解达到超收敛误差估计,达到和近似解同样的精度.本文所讨论的方法,在计算量上没有增加.数值试验结果与理论分析一致,说明格式具有高效的收敛性.     

一个新的求解粘弹性分数阶导数模型的高阶数值格式

构造了一个高阶数值格式快速求解粘弹性材料的振动问题。在时间上离散上主要采用有限差分法,利用二阶中心差分格式近似二阶导数,对于α阶导数构造了一个新的3-α阶数值格式,其中0α1。理论分析证明该格式近似解对精确解逼近的收敛阶为2阶,一系列的数值算例表明了理论分析的正确性。     

变系数热传导反问题的稳定数值边界

将研究一类未曾被研究过的含未知边界的变系数反问题,为了计算该类反问题的解及其数值边界,将引入有限差分的方法进行研究,这种方法的基本思想是:把所要研究的问题分成三个子问题,对三个子问题分别构造不同的有限差分格式,以此来计算反问题的解及其两个未知边界,然后对三个差分格式的稳定性进行深刻探讨和证明,最后给出具体的数值试验结果,表明这种方法解出的未知边界数值解不仅结果符合物理解,而且精度远高于其他方法.     

差分方法的收敛速度——Ⅰ桿振动方程

§1.引言在使用差分方法求偏微分方程的数值解时,估计收敛的快慢是一个重要问题。L.J.Walsh,D.M.Young和M.L.Juncosa,D.M.Young[1,2]曾对椭圆型及抛物型方程的一些简单情形作过一些研究。影响收敛速度的主要因素为边界函数或初始函数的光滑性以及总截断误差等。本文将对杆振动方程的一种显式差分格式和一种隐式差分格式就初始函数的光滑性和收敛阶数之间的关系作一些讨论。约束均匀杆横振动的偏微分方程,边界条件和初始条件是:     

跳扩散过程下期权定价的数值方法

研究了跳扩散过程下期权价值所满足\,PIDE\,方程的数值计算方法. 利用四阶差分格式对空间离散, 引入四阶\,Lagrange\,插值多项式对边界进行延拓, 得到一个非齐次线性系统. 基于矩阵指数的\,$\mathrm{Pad\acute{e}}$\,逼近方法及其分数表示形式, 构建了一种高阶光滑\,Crank-Nicolson\,差分格式. 数值计算验证了该种方法的有效性, 讨论了跳跃强度对标准期权和障碍期权的影响. 与传统的\,Crank-Nicolson\,格式相比, 该格式很好地处理了在执行价格和障碍点附近数值震荡的问题. 该种方法亦可应用于一般具有非光滑边界的线性系统问题.     

一类非线性偏微分方程的有限差分格式的稳定性问题

对一类非线性偏微分方程进行完全离散,得到非线性有限差分格式.然后引入新的函数空间,并在这个空间上,采用变分近似法讨论了该格式的稳定性问题.文中在给出非线性有限差分格式的稳定性条件时,所用方法具有简单的特点.     

复杂地形港池振荡的三维计算模型

采用满足Ｌａｐｌａｃｅ方程,线性自由表面条件,外海海底边界条件以及无穷远处散射条件的格林函数作为基本解,建立了可处理复杂地形港池振荡的三维边界积分方程。利用该模型计算了变水深矩形港池的振荡问题,其数值解与现有模型试验结果的符合程度是令人满意的,从而验证了计算模型的正确性。     

解Burgers-BBM方程的三次B样条配置法

本文利用三次B样条配置法求解Burgers-BBM方程初边值问题,数值算例表明,该方法具有很高的精确度和良好的实用性。     

数值流形方法覆盖自动剖分算法的几点改进

分析了一种用于数值流形方法的覆盖自动剖分算法,并对其加以改进和扩充,令其能够适用于复杂的材料边界条件和具有更好的通用性.应用算例表明,改进后的算法对任意边界条件的连续和非连续问题都能够进行覆盖系统的自动剖分.     

区域分裂方法应用于屏蔽门的电磁泄漏分析

电大尺寸和复杂物体的电磁泄漏分析是计算电磁学的一个重要的研究课题，区域分裂方法（DDM）作为微分方程数值求解的新技术十分适宜求解电大尺寸的电磁场问题。提出了一种基于区域分裂方法和有限元方法（FEM）的混合算法来分析电磁防护中的电磁屏蔽门问题，在屏蔽门的边界和区域分裂的虚拟边界上分别利用吸收边界条件和传输边界条件，具有良好的收敛性质，数值结果表明了这一混合算法的有效性，同时区域分裂方法十分适合于计算机的并行计算，所以这里给出的方法适合于计算电大尺寸物体的电磁计算问题。     

Chebyshev谱元法求解含吸收边界的二维均匀稳定流场的声传播

从群速度的角度推导了包含均匀稳定来流的二维波动方程的1阶吸收边界条件,基于Che-byshev谱元法提出了二维均匀稳定来流波动方程的求解方法.在空间上采用谱元方法,在时间上采用隐式Newmark积分法,从而获得了波动方程的离散形式.经具体算例验证表明:与1阶Clay-ton-Engquist-Majda吸收边界条件相比,所推导的吸收边界条件能更有效地削弱边界上的数值反射,避免解的失真,求解方法在空间上具有谱精度,在时间上达到了2阶精度.     

基于FLAC3D的岩体初始高水平构造应力场反演方法

为探讨深部岩体工程初始高水平构造应力场的数值模拟反演方法,采用三维有限差分法FLAC~(3D)分别对位移边界条件、应力边界条件、混合边界条件及基于初始应变能理论的反演方法进行数值试验对比分析。结果表明:在模拟岩体初始高水平构造应力场过程中,位移边界条件、应力边界条件、混合边界条件三种方法均不能满足要求;而基于初始应变能理论的反演方法效果较好,将该方法应用于狮子山矿区地应力场的反演分析,计算表明各测点的地应力反演值与实测值之间误差在允许范围内,进一步验证了该方法模拟计算岩体初始高水平构造应力场具有较好的可靠性,研究成果为深部岩体工程高水平构造应力场的反演计算方法提供了参考。     

同伦分析方法求具有边界条件的扩散方程的精确解

关于如何求解具有边界条件的扩散方程的数值解,给出了一种新的方法——同伦分析方法(HAM)。在此方法中给出一族级数解, 其递推关系很明显,在原问题边界和初始条件约束下级数解的初始近似值可以任意选取。因为同伦分析方法含有辅助参数h, 这为调节和控制级数解的收敛区域提供了一个简单有效的方法。把同伦分析方法得到的结果与精确解和其他方法得到的结果做了比较, 结果表明同伦分析方法非常简单有效。     

用数值方法求三点弯圆轴的应力强度因子K1

采用线弹性断裂力学中 William s无穷级数型应力函数 ,因该应力函数满足双调和方程及裂纹尖端的应力边界条件 ,故可运用边界配位的数值方法 :在有限尺寸试样边界上 ,选取足够多的点 ,用这些点的边界条件来确定该无穷级数所截取的有限项的系数 Cj,进而求出含单边穿透裂纹的三点弯圆轴的应力强度因子 K1的表达式     

应力边界条件下饱和多孔介质的一维瞬态波动

采用基于混合物理论的多孔介质模型,提出了饱和多孔介质一维动力响应的初边值问题;利用拉氏变换和卷积定理,得到了在任意应力边界条件下瞬态波动方程的解析表达,为检验相关问题数值分析方法的精度和收敛性提供了依据。     

扁球薄壳在大挠度下的动力学行为

根据薄壳非线性动力学理论,由扁球薄壳大挠度基本方程,在周边固定夹紧的条件下,用修正迭代法求出二次近似解析解,把大挠度解作为扁球薄壳的初挠度处理,推导出扁球薄壳在大挠度下的非线性动力学基本方程。利用扁球面壳的非线性动力学变分方程和协调方程,在夹紧固定的边界条件下,用Galerkin方法得到一个含二次、三次项非线性受迫振动微分方程.通过求Melnikov函数,给出可能发生混沌运动的条件.通过数字仿真绘出平面相图,证实混沌运动的存在.