深水Boussinesq方程数学模型建立与验证

通过引入四参数和非线性浅水方程至Kennedy等人推导的二阶全非线性Boussinesq方程中,改善了原方程的色散和变浅性能,并通过新方程建立适合较深水域的近岸波浪场数学模型,模拟了椭圆形浅滩地形上的波浪传播变形,从数值结果和试验结果的比较上看,该模型可以很好地模拟近岸波浪场的实际问题。     

遗传算法在近圆轨道编队设计中的应用

椭圆参考轨道的卫星编队队形设计比圆参考轨道要困难得多,有时很难找到符合队形要求的初始条件。基于L aw den方程,给出了利用遗传算法设计椭圆参考轨道情形下的星下点圆形编队设计方法。由于参考轨道为大偏心率椭圆轨道时不存在圆形星下点队形,只讨论了参考轨道为小偏心率椭圆的情形。与对圆参考轨道的C-W方程初始条件进行修正的方法相比,该方法有更高的设计精度。最后使用脉冲推力模型求解了椭圆参考轨道编队的能量最省队形重构的轨迹规划问题。结果表明,遗传算法可以很好地应用于小偏心率参考轨道编队的队形和重构轨迹设计中。     

基于偏微分方程的带钢表面图像去噪方法

为提高带钢表面缺陷图像去噪处理中滤波器的去噪性能,更好地保留缺陷图像细节信息,在研究了偏微分方程理论的基础上,分析了AMSS(affine morphological scale space)方程的对比不变性和仿射不变性,采用有限差分法实现了AMSS算子的方法.将AMSS算子应用到带钢表面缺陷图像去噪处理的试验表明,该方法达到了既去除噪声,又保留图像细节信息的效果.     

生物膜的驯化及其对废水中铅离子的吸附

为提高生物膜对重金属离子的吸附性能,在不同温度、pH和不同浓度的不同驯化剂(铁离子、锰离子、羧甲基壳聚糖)存在条件下分别驯化生物膜,并对比生物膜对水体中铅离子的耐受性和吸附性.实验表明:驯化剂羧甲基壳聚糖好于锰离子,锰离子好于铁离子;当t=22℃、pH=6.5时,0.2g/L羧甲基壳聚糖驯化的生物膜对铅离子的吸附量达到最大,去除率高达98.3%;Langmuir和Freudlich吸附等温线均能很好地描述生物膜对铅吸附的热力学过程,Elovich方程和双常数速率方程能较好地拟合吸附的动力学过程.     

一类非线性时滞微分方程的全局一致渐近稳定性

研究了一类带有时滞的非线性动力系统的渐近行为.利用非线性测度以及微分不等式技巧,得到了系统全局一致渐近稳定的一个充分条件,改进了Kolmanovskii与Myshkis的相关结果.     

一类非线性发展方程行波解的不稳定性

利用tanh函数与计算机代数,可以找到许多具有实际背景的非线性发展方程精确行波解的存在性,但对它们稳定性的研究,目前还很少见.利用谱分析与半群理论的方法,对一类描述浅水波在对流中运动的非线性发展方程,就其行波解的非线性不稳定性进行详细的讨论,并得到其行波解在H2(R)扰动下的非线性不稳定性.     

四元数矩阵的OR分解及等式约束最小二乘问题

利用Givens′变换给出了四元数矩阵的OR分解,并利用复表示和OR分解解决了2-范数下的四元数矩阵的等式约束最小二乘问题.     

四阶抛物方程的一类交替分组方法

给出了四阶抛物方程的一类具有并行本性的交替分组方法,并做了相应的稳定性分析,表明方法是绝对稳定的.最后给出了相应的数值实验结果.     

基于非线性方程组和优化建模的实验数据重构方法

针对离散测量γ射线计数过程中的实验数据重构问题,本文首先通过建立正向计算的矩阵模型将其转化为求解不定的非线性方程组的数学问题,然后分别基于优化目标函数和Lagrange乘子法建立了两种重构模型,求解符合实际应用需求的最优解.数值实验表明,这两种重构模型都能获得比探测值更接近真实值的重构结果, 第二种模型的重构结果比第一种更加精确,且具有可以直接把探测值作为迭代初值的优点.     

运动潜体尾迹及其与随机海面相互作用的数值模拟

研究了水下运动物体产生的自由面尾迹与随机海面相互作用的问题.以三维非定常不可压缩雷诺平均(RANS)方程为控制方程,采用重整化群(RNG)k-ε湍流模型,应用体积分数(VOF)方法处理自由面,对水下运动球体产生的自由面尾迹特征进行了数值模拟与分析.结合海浪谱模型,数值分析了水下运动球体产生的自由面尾迹与随机海面的相互作用机理及其表现特征.