3维Maxwell方程局部1维多辛格式的能量恒等式

在理想导体边界条件下,对3维Maxwell方程的局部1维多辛Preissman格式的能量守恒性质进行研究.运用能量分析法推导了2个能量恒等式,这些恒等式说明了给出的格式在所定义的离散范数下是能量守恒和无条件稳定的,数值算例验证了结论的正确性.     

耦合Gross-Pitaevskii方程的高效保质量守恒格式

该文为耦合Gross-Pitaevskii方程提出了一个新的保质量守恒格式.首先对空间导数利用高阶紧致格式离散得到半离散格式;然后在时间方向上利用基于外推的Crank-Nicolson格式离散,得到一个半显式的数值格式,然而此格式不能保持GP方程固有的质量守恒,因此,对格式得到的数值解利用投影方法进行修正,使其满足离散质量守恒;最后通过数值实验验证了该格式具有高精度以及保持质量守恒.     

Burgers方程的跳点紧致格式

Burgers方程是流体力学中非常重要方程.通过Hopf-Cole变换可以将Burgers方程转化为抛物型方程,把为Burgers方程构造一种高精度的、高效率的数值格式的问题变成了为抛物型方程构造一种新格式的问题.新格式以等价于Du Fort-Frankel格式的跳点格式为基础,引入高阶紧致格式的思路以提高跳点格式的收敛阶,称新格式为跳点紧致格式.此格式既保持了跳点格式计算效率高、占用内存少、无条件稳定的优点,又将空间方向收敛阶由2阶提高到了4阶.最后,数值算例验证了跳点紧致格式在空间方向收敛阶是4阶的.     

Schrodinger方程的高精度恒稳的差分格式

本文对Schroedinger方程构造了一个高精度绝对稳定的隐式差分格式，其截断误差阶为O(τ^2 h^4）。同时对其稳定性进行了证明，并用数值例子加以验证。     

Schr?dinger-KdV方程的守恒律

利用分步积分公式研究了Schr?dinger-KdV方程的守恒律,证明了方程的6个守恒律.最后,用算例验证了这些守恒律.     

带有阻尼项的4阶非线性薛定谔方程的显式辛格式

把带有阻尼项的4阶薛定谔方程写成标准的哈密尔顿系统,将该哈密尔顿系统分裂成2个哈密尔顿子系统.一个子系统是可分的,可以构造显式的辛格式;而另一个子系统由点点的质量守恒可以精确求解.这样得到的数值格式整体上是辛格式,而且避免了通常辛格式需要迭代的弊端,提高了计算效率.     

哈密尔顿系统的分裂步多辛数值积分

对哈密尔顿系统而言,辛或多辛积分较传统的数值方法具有优越性。然而,此类数值格式大部分都是隐式的,从而在每一个时间步需要求解一个非线性的代数方程组,这将直接导致计算效率不高。在多辛积分中引进分裂步技巧,称之为分裂步多辛积分,可以弥补这一不足之处,这一数值方法的框架将在该文中简要地讨论,其中,数值例子给出了该方法在物理问题中的应用。     

3维Helmholtz方程的4阶紧致有限差分格式

对波数很大的3维Helmholtz方程提出了2个新的高阶紧致差分格式.格式主要优点是高精度且所用模板小.为此充分利用原方程构造出了2个4阶精度的格式,其中一个格式的截断误差主项与波数k有关,另一个无关.最后的数值结果和理论分析是互相一致的.     

辛算法的发展历史与现状

Hamilton系统是用来描述无耗散的物理过程与物理现象的一种力学系统．辛几何算法是保结构算法中的一种,国内外学者在这一领域的研究,取得了丰硕的成果．文中介绍针对Hamilton系统的辛几何算法发展的简要历史、研究现状和未来发展与应用,尤其是国内学者在这一领域的主要工作．     

光学显微系统的图像质量优化方法

为了改善显微成像系统的照明均匀度和光照度,对透射式显微镜照明装置中的聚光镜进行优化设计.首先,分析由双透镜组成的阿贝聚光镜光轴不对中、通光孔径小等问题对成像质量带来的负面影响.然后,提出用单一非球面透镜替代双透镜聚光镜来改善成像质量的方法.最后,实测聚光镜改进前后的照明装置对显微镜照明均匀度和光照度等关键性能指标的影响.实验结果表明:在20X,40X物镜下,使用单个非球面透镜组成的聚光镜的照明装置的照明均匀度分别达到0.50%和0.66%,比改进前的双透镜聚光镜的均匀度提高5倍;同时,优化聚光镜后的照明装置光照度比优化前分别提高了15%和17%.实际样本实验也表明,使用单个非球面镜聚光镜的照明装置能有效提高照明均匀度和光照度,可以改善透射式光学显微镜的成像质量.