一种时域精细算法求解二维双曲热传导问题

采用一种时域精细算法来求解二维双曲热传导正问题，在离散时间段内将各变量展开，能够对各变量更精确地进行描述，对于非线性问题不需要进行迭代，给出了数值验证，并与其它算法进行了比较。     

功能梯度材料稳态热传导方程的分层精细指数法

 提出了功能梯度材料稳态热传导方程的分层精细指数化法(Layered Exponential Precise Method, LPEM)。首先将稳态热传导方程单向离散,转化为沿厚度解析的常微分边值问题。然后将厚度M等分,利用相邻结点间状态参量的精细积分关系式,将常微分边值问题转化为一个几乎无离散误差的代数方程组,并给出合并消元的递推公式。对于热传导系数沿厚度指数或者分段指数规律变化的情况,该方法具有极高的精度与效率;对于更一般的情况,提出了将热传导系数沿厚度分段指数化的求解方法。算例的结果证明了该文方法的有效性。     

层合结构瞬态热传导方程的一种精细解法

 提出了层合结构瞬态热传导方程的一种精细解法,该方法适用于单层或者多层介质的情况。首先将结构的瞬态热传导方程沿空间方向均匀(单层介质)或者分段均匀（多层介质）离散,转化为关于时间的常微分初值问题,然后将离散后的拉普拉斯差分算子由块三角矩阵转化为块对角形式,结合已有的精细积分算法,建立了求解层合结构瞬态热传导问题的一种有效方法。该方法具有良好的精度,还可以无条件地满足算法的稳定性要求,算例表明了这方法的有效性。     

对流扩散方程的精细积分并行算法

讨论了一维扩散方程的全域精细积分和子域精细积分的并行算法，给出了对流扩散方法的子域精细积分并行算法。子域精细积分考虑了细积分法高精度的特点，又避免了全域积分的大矩阵运算；春精度优于单点精织积分法，同时子域精细积分很容易实行并行计算。算例表明了精细积分并行算法有良好的并行加速比和效率。     

一维扩散方程单内点精细积分法

一维扩散方程初边值问题可以用子城精细积分方法求解．子域积分可以采用不同数量的内点，单内点是最简单的情况．当单内点精细积分中的传递函数，即指数函数用其泰勒展开式的一阶近似来代替时，精细积分可转化为差分方程．文中对精细积分六点及多层格式的截断误差做了研究，提出了精细积分的六点加权格式和改进的多层格式，两种格式有较高精度，并且为无条件稳定．改进的多层格式还可以推广到多内点子域精细积分方法．     

瞬态热传导问题的精细积分边界元法

对于三维瞬态热传导问题,在考虑内部热源的情况下,采用双重互易边界元法(DRBEM)结合精细积分法(PIM)进行求解。该方法根据含有内部热源的各向同性介质瞬态常系数热传导问题的控制方程,通过加权余量法推导出相应的边界积分方程,然后用双互易法(DRM)处理得到的边界积分方程,将热源项和温度关于时间导数项引起的域积分通过径向基函数(RBF)逼近后转化为边界积分。之后将边界积分方程离散,得到与时间相关的一阶常系数微分方程组,最后,在获得解析解的过程中,通过PIM处理其中的矩阵指数函数(MEF)。通过三个数值算例来验证该方法的准确性和稳定性。     

多双曲复数中广义正则函数的Riemann-Hilbert边值问题

研究一类双曲复变函数的超定双曲型方程组的解（即多双曲复数的广义双曲正则函数），讨论它在一类柱形域上的Riemann—Hilbert边值问题，得到了其解的存在性和解的积分表达式．     

双曲型热传导方程的热参数反演

考虑到非稳成热传导问题，从双曲型热传导方程和相应的边界条件出发，利用反演算法对深化工不均匀固体样品的热学参数深度剖面予以重构、所采用的算法与过去处理稳态（或准稳态）的抛物型热传导方程的情况类似，不同的是通过 解双曲型热传导方程，在足够宽的调制频率范围内，获取样品的一组不同频率的表面温度，为使数值更接受实际情况，同样也可以在模拟样品表面温度信号中混入一定比例的噪声，利用本的算法，反演不同类型的深度分布材料的势驰豫参数的深度剖面，数值模拟的结果证明了算法的有效性和实用性，本的算法有两个特点，一是无需任何先验条件，二是该算法对噪声的不敏感性。     

关于拟圆上双曲有界全纯函数的积分表示

Bers曾给出了一个边界经过无穷远点的拟图上双曲有界全纯函数的积分表示．本文去掉了边界经过无穷远点的限制，利用共形自然反射给出了一般拟圆上双曲有界全纯函数的积分表示．     

一类积分微分方程解的存在性和Blow—up现象

本文考虑一类半线性拟双曲型积分微分方程的初边值问题，利用Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法和积分估计证明整体强解的存在唯一性及正则性，并给出了问题典解发生Ｂｌｏｗ－ｕｐ现象的一个充分条件。     

Hyperbolic heat conduction restricted by continuous boundary interface

Finite difference method (FDM) combined with MacCormack' s predictor-corrector scheme is used to solve the problem of hyperbolic heat conduction in a finite medium. One of its boundary surfaces is heated by a rectangular pulsed energy source while the other surface is tightly contacted with another medium where the continuous boundary condition is satisfied. Some non-Fourier heat conduction behaviors have been analyzed theoretically.``     

关于时间坐标的热传导逆问题

从理论上讨论关于时间坐标热传导逆问题解的存在问题，给出一个实例(对流换热条件下一维不稳态导热)来说明该类逆问题解的存在。使得求解成为有意义的工作，否则求解工作将毫无意义。     

二维稳态导热反问题的正则化解法

构造求解二维导热反问题的数值迭代解法,并以含内热源二维导热问题为背景,采用该迭代解法确定材料热传导系数。在每个迭代步中采用Tikhonov正则化方法克服反问题固有的不适定性。数值算例表明,该方法可行、有效,不仅适用于单介质热物性参数反演问题,而且适用于多介质热物性参数反演问题。     

正方形区域内稳态热传导的可视化计算

建立了稳态热传导问题的有限差分方程，编写了相应的温度场差分计算程序，然后采用计算机图形学原理编写了图形显示程序。借此求得了具有三类边界条件和内热源的正方形区域内的温度分布，并基于所得计算图形讨论了区域内的热传导特性。     

用边界积分法求解热传导方程的反问题

采用边界积分法求解热传导方程的反问题，并利用热传导方程的基本解对一维情况进行了数值计算。     

关于热传导过程时间上逆推问题的讨论

热传导过程时间上逆推问题是一个具有现实意义的问题。在冶金轧钢工艺中,按照轧机要求的钢坯温度逆推出钢坯离开轧钢加热炉时的温度,从而,为更加科学合理的制定加热制度以及加热过程的节能提供依据。但是,热传导过程时间上能否逆推在理论上存在分歧,本文从理论上讨论了该问题解的存在性,并证实至少在对流换热条件下,该问题的解是存在的,同时给出一个实例(对流换热条件下一维不稳态导热)来说明该类问题解的存在。     

蚁群算法求解稳态传热反问题

针对热传导反问题的不适定性和非线性,为了改进热传导反问题的求解方法,考虑了材料非均质的影响,建立了稳态热传导有限元正演模型。根据测量温度信息,将热物性参数和边界条件的单一和组合识别问题归结为一个优化问题,进而利用基于网格划分策略的蚁群算法进行求解。探讨了参数取值范围和数据噪音对识别结果的影响,数值验证取得了令人满意的结果。     

基于辛方法的二维非稳态热传导问题研究

基于二维热传导理论,通过引入对偶变量,推导了非稳态热传导温度场问题的辛对偶方程组。采用分离变量法和本征展开方法,建立起一种本征值和本征解的直接求解方法,得到了适用于任意跨厚比的平面非稳态问题的解析解。由于在求解过程中不需要事先人为地选取试函数,而是从基本方程出发,直接利用数学方法求出问题的解,使得问题的求解更加合理化。探讨不同跨厚比、不同时间步长情况下温度和热流密度的分布规律,并与已有解进行比较。结果表明,辛方法是一类可行的研究非稳态热传导的方法。考虑到非零本征值本征解具有局部性特点,进一步讨论不同跨厚比、不同时间情况下温度和热流密度分布的端部效应问题。为非稳态问题的理论及实际应用研究提供了新的途径。     

快速傅里叶变换在导热逆问题中的应用

本文用通过快速傅里叶变换来进行逆拉氏变换的方法解决导热逆问题。众所周知,内点温度的测量误差往往导致导热逆问题计算的不稳定。作者用频谱分析的概念解决了这一困难。文中提出了测量温度时固体内点不同位置、内点温度的测量误差以及数值计算可采用的时间步长之间的关系。计算实例表明,本文所提供的方法对于瞬变现象的研究有很大的实用价值。     

二维圆管导热反问题内壁瞬态温度的快速识别

以二维圆管为研究对象,基于控制容积积分法的导热正问题以及基于共轭梯度法的优化算法来构建二维瞬态导热反问题数学模型,分别采用Gauss-Seidel点迭代法与托马斯算法（tridiagonal matrix algorithm,TDMA）线迭代法对导热正问题离散方程进行求解。为了探究Gauss-Seidel点迭代法与TDMA线迭代法两种模型的精确性与时效性,设定了3种内壁面温度变化规律,以正问题所得到的外壁面温度值作为导热反问题的输入条件,并引入标准正态随机测量误差,探讨测量误差对反演结果精度的影响。数值试验证明了两种方法反演的精确性和抗噪性,且对比结果表明TDMA线迭代法的求解速度要优于Gauss-Seidel点迭代法,能够较快地反演得到内壁面温度波动值。