六角形网格波动方程数值模拟的傅氏变换算法

本文提出了在六角形网格剖分的情况下，用傅氏变换数值求解波动方程初值问题的算法，并就二维线源柱面波场的模拟作了初步的试算，结果表明，六角形采样方式有较传统的矩形采样方式更好的模拟效果。     

扰动扩散方程初值问题的近似对称约化

本文利用近似广义条件对称方法研究一类带有源项的非线性扩散方程的初值问题.给出所研究方程的分类并将偏微分方程的初值问题约化为常微分方程的初值问题,通过求解约化后的常微分方程组可得相对应偏微分方程初值问题的近似解.     

球面平均值函数及其微分方程的推导

三维波动方程初值问题是数学物理方法课程的重要教学内容.本文讨论球面平均法求解该问题时,球面平均值的定义及其满足的偏微分方程的建立过程.在教材常见推导的基础上,本文提出了球面平均值方程一种更简洁的推导方法.本文的讨论有利于澄清球面平均值函数的含义,为球面平均法以及球坐标系下数学物理方程的教学提供参考.     

求解结构动力响应的卷积型DQ半解析法

通过卷积将原始控制方程构造成包含初始条件的新的具有完整初值问题特征的控制方程.该方程既与Gurtin变分原理一样有合理的数学内涵,又避免了卷积型Gurtin变分原理泛函和计算的繁复.对新的控制方程在时间域取解析函数,在空间域采用离散的DQ法,经对梁的动力响应问题的计算表明,该方法是一种精度好效率高的求解动力响应问题的计算方法.     

非线性Schroedinger方程的动力学行为分析

采用辛算法数值求解非线性Schroedinger方程的周期初值问题，建立不同的相空间来分忻其动力学持性．首先比较分析了不同的相空间中立方非线性Sehroedinger方程在不同立方非线性参数下的长时间演化的动力学特性，然后讨论了相空间中立方一五次方非线性Sehroedinger方程在不同立方和五次方非线性参数下的长时间演化的动力学特性，数值结果显示，对于不同的立方非线性参数，随着五次方非线性参数的增加，动力学行为的演化路径是不一样的．     

圆杆波导中的一个非线性波动方程及准确周期解

在小变形条件下，采用Cox的非线性应力应变关系，计及横向Possion效应，借助Hamilton变分原理导出了非线性弹性圆杆波导中的纵向波动方程. 利用Jacobi椭圆余弦函数展开法，对该方程与截断的非线性波动方程进行求解，得到了两类非线性波动方程的准确周期解，它们可以进一步退化为孤波解. 关键词： 非线性波 Possion效应 Jacobi椭圆余弦函数     

非紧凑低马赫数运动边界散射流动噪声的预测

提出了一种求解非紧凑低马赫数运动边界散射流动诱发噪声的预测方法。该方法首先基于运动坐标系下的连续性方程和动量方程推导得到该坐标系下的波动方程及其积分解,然后在该坐标系下采用边界元方法求解得到非紧凑运动边界表面的声压,最后将求解得到的壁面声压回代到静止或运动坐标系下的积分方程中实现对远场噪声的预测。推导得到的积分方程适用于流体与飞机机身、高速列车车身及旋转叶片等非紧凑结构边界作用诱发噪声的预测。     

基于广义交替数值通量的局部间断Galerkin方法求解二维波动方程

波的传播往往在复杂的地质结构中进行,如何有效地求解非均匀介质中的波动方程一直是研究的热点.本文将局部间断Galekin(local discontinuous Galerkin, LDG)方法引入到数值求解波动方程中.首先引入辅助变量,将二阶波动方程写成一阶偏微分方程组,然后对相应的线性化波动方程和伴随方程构造间断Galerkin格式;为了保证离散格式满足能量守恒,在单元边界上选取广义交替数值通量,理论证明该方法满足能量守恒性.在时间离散上,采用指数积分因子方法,为了提高计算效率,应用Krylov子空间方法近似指数矩阵与向量的乘积.数值实验中给出了带有精确解的算例,验证了LDG方法的数值精度和能量守恒性;此外,也考虑了非均匀介质和复杂计算区域的计算,结果表明LDG方法适合模拟具有复杂结构和多尺度结构介质中的传播.     

激光与二维多势阱系统相互作用下的谐波发射

采用二维渐近边界条件和辛算法数值求解激光与多势阱系统相互作用的二维含时Schr(o|¨)dinge方程的无穷空间初值问题.计算二维多势阱系统分别在线偏振激光和圆偏振激光作用下的谐波发射,得到不同模型发射谐波谱的特点,说明多势阱环境有利于高次谐波的发射.     

数值模拟二维槽道内Oldroyd—B流体的流动

提出了一种求解Ｏｌｄｒｏｙｄ－Ｂ流体流动的数值方法。该方法采用有限体积离散，在求解连续方程时引进了Ｃｈｏｒｉｎ的人工可压缩性；求解本构方程时考虑了迎风处理的技巧；离散后的方程采用Ｇａｕｓｓ－Ｓｅｉｄｅｌ线松弛迭代求解全流场。     

非线性Schr(o)dinger方程的动力学行为分析

采用辛算法数值求解非线性Schrodinger方程的周期初值问题,建立不同的相空间来分析其动力学特性.首先比较分析了不同的相空间中立方非线性Schrodinger方程在不同立方非线性参数下的长时间演化的动力学特性,然后讨论了相空间中立方-五次方非线性Schrodinger方程在不同立方和五次方非线性参数下的长时间演化的动力学特性,数值结果显示,对于不同的立方非线性参数,随着五次方非线性参数的增加,动力学行为的演化路径是不一样的.     

激光与二维多势阱系统相互作用下的谐波发射

采用二维渐近边界条件和辛算法数值求解了激光和二维多势阱系统互作用的二维含时Schrödinger方程的无穷空间初值问题。计算了二维多势阱系统分别在线偏振激光和圆偏振激光作用下的谐波发射,得到不同模型发射谐波谱的特点,说明多势阱环境有利于高次谐波的发射。     

非稳腔傍轴波动方程高斯球面波修正方法的数值研究

在分析用差分方法求解虚共焦非稳腔三维傍轴波动方程,及用数值积分方法与快速付氏变换(FFT)方法求解三维菲涅耳积分方程优缺点的基础上,从激光束在虚共焦非稳腔中以修正高斯球面波形式传输的特征出发,经坐标变换把发散(或会聚)的光束拉直成平行光束,然后用FFT方法求解了在新坐标系中修正函数满足的傍轴波动方程.把相同条件下得到的结果与国内外文献给出的结果进行了比较;计算COIL实验非稳腔给出的近远场结果图象合理正确.     

三维有限差分波束传输法:用于Ti∶ LiNbO_3方向耦合器的模拟

提出求解三维傍轴近似波动方程的交替方向隐式差分格式，并用它模拟Ｔｉ∶ＬｉＮｂＯ３方向耦合器     

非线性Schrdinger方程的动力学行为分析

采用辛算法数值求解非线性Schr dinger方程的周期初值问题,建立不同的相空间来分析其动力学特性.首先比较分析了不同的相空间中立方非线性Schr dinger方程在不同立方非线性参数下的长时间演化的动力学特性,然后讨论了相空间中立方-五次方非线性Schr dinger方程在不同立方和五次方非线性参数下的长时间演化的动力学特性,数值结果显示,对于不同的立方非线性参数,随着五次方非线性参数的增加,动力学行为的演化路径是不一样的.     

三维有限差分波束传输法：用于Ti：LiNbO3方向耦合器的模拟

提出求解三维傍轴近似波动方程的交替方向隐式并分格式，并用它模拟Ｔｉ：ＬｉＮｂＯ３方向耦合器。     

横向各向同性固体中圆柱状散射体对水平偏振剪切波的散射

给出横向各向同性介质中ＳＨ波的标量波动方程，并通过简单的坐标变换，将其化为标准的Ｈｅlｍｈｏｌｔｚ方程．建立了求解散射问题的积分方程，利用边界单元方法数值计算了横向各向同性固体中圆柱状空洞及刚性散射体对ＳＨ波的散射场分布。重点分析了各向异性对空洞散射体散射场指向性的影响．     

关于双曲函数方法求孤波解的注记

针对文献[18]提出的求解非线性波动方程孤波解的双曲函数方法和文献[19]的分析和改进,给出一个注记.并进一步讨论了它的应用.表明这种方法确实是一种简单而实用的方法. 关键词： 双曲函数方法 孤波解 非线性波动方程     

关于转动弦的波动方程

数学物理方法的一些学习指导书或教科书上给出了两种转动弦的波动方程,但没有考虑Coriolis力的影响,其讨论方法存在不正确(竖直转动重弦)或不全面(水平转动轻弦)之处.重新讨论了两种转动弦的波动方程及其求解问题.     

自旋为整数的Bargmann-Wigner方程的严格解

从自旋为任意整数的Bargmann-Wigner方程出发,导出了自旋为整数的场的易于求解的相对论性波动方程,在坐标表象中求解此方程,严格导出了自旋为整数的场的场函数.