谐和条件对引力波研究的作用

为研究在谐和条件下平面引力波的精确解的一般形式,我们首先给出了指标的Poisson算符和Lie算符的定义和计算方法,从而可用非常简洁的方法分別导出仿射联络、曲率张量和Ricci张量的代数关系。于是我们证得了:1.Einstein场方程只有一个独立的形式,并且求得了它的严格解,该解在弱场近似下可得到Einstein解;2.标曲率可用度规张量的一个分量的二阶偏微分方程来表示;3.该解有一相对论性作用项,若该项为零,那么真空不存在引力波;4.该解包含度规张量的3个分量,若分量具有奇点,那么该解也具有奇异性。文中对解的物理意义进行了详细的讨论。本文可认为是文献[4]的一种推广。     

谐和条件下的平面引力波严格解

本文求得了谐和条件下的平面引力波严格解,该解不含奇点,且在弱场近似下可以得到Einstein解。文章对该解的物理意义进行了详细的讨论,并讨论了它与已知的两种典型的平面引力波严格解的关系。文章最后还在谐和条件下第一次得出了含有两个极化态的更普遍的平面引力波严格解形式。     

Helmholtz方程周期Green函数及其偏导数截断误差收敛阶的分析

在应用边界元方法求解Helmholtz方程周期边值问题时,需要构造以周期Green函数或其偏导数为核函数的积分算子形式的解.由于Helmholtz方程的周期Green函数G~P是一个函数项级数,该级数的通项是Hankel函数,在数值求解中,需要对其进行截断,从而很有必要研究其截断误差.本文根据Hankel函数在变量趋于无穷大时的渐近展开式,并结合Abel不等式,证明了G~P及其一阶偏导和二阶混合偏导一致收敛,且其截断误差收敛阶均为O(1/p~(1/2)).最后,通过数值实验验证了理论证明的正确性.本文的证明方法也可被用于证明其它一些方程周期Green函数的收敛性问题.     

富里叶级数的收敛速度

对正弦和余弦富立叶级数,通过合并相邻同号项,使其重排成交错级数.讨论了重排形成的交错级数的敛散性.指出根据自变量x的不同取值,该交错级数可能是单调递减或周期递减的级数.按照莱布尼茨判定法提出了不同精度要求的级数项数的计算公式.选取一到三阶收敛的富立叶级数计算了不同比值精度及差值精度要求的级数项数.计算表明,在x的取值为2π的等分点时,富立叶级数的部分和随项数的增加单调地逼近其收敛值.在x的取值为其它点时,富立叶级数的部分和随项数的增加围绕收敛值上下变动,周期地逼近其收敛值.低收敛阶富立叶级数的收敛速度较慢.要达到0.01%的精度,一收敛阶富立叶级数需要数万项,二收敛阶富立叶级数也需要数百项.在不同计算点处,要达到相同的计算精度,需要的级数项数差别较大.     

谐和条件下Einstein-Maxwell方程的平面波严格解

本文在谐和条件下得到了沿同一方向传播的平面引力波与平面电磁波的混合波严格解,以及与平面引力波同方向传播的圆形截面均匀光束的引力场的内部解与外部解,及多个平行光束的引力场的解。这些解将平面引力波的解和Tolman-Peres-Bonnor等人关于电磁波引力场的解在谐和条件下统一起来,并对他们的若干结论作了进一步的研究和扩展。     

带导数项的奇摄动非线性 Schrodinger方程孤波解的存在性及其集中性质

利用Lyapunov-Schmidt方法证明了带有一阶导数项和(V)α势函数的非线性Schrodinger方程半经典孤波解的存在性及其集中性质. 具体地讲,当相当于Planck常数的奇摄动参数趋于零时,证明了该非线性Schrodinger方程的孤波解存在并且这些解在其势函数的非退化临界点处集中. 研究的是椭圆型方程的奇摄动问题,方程带有一阶导数项是本文特征之一.     

超球级数所定义整函数的型函数

研究了零阶与有限正阶超球级数的型函数,得出了超球级数的阶、最大模与型函数所对应的型之间的关系式.     

无穷级数在求极限中的应用

求极限的方法虽然很多，但有一些极限题目求解仍然很困难，例如极限式是连乘积或和式形式，极限式含有n！或n的指数项等。在学习了无穷级数后；我们可以用无穷级数理论来求某些数列和函数的极限，这些方法为求极限问题提供了一种新的解题思路。本文用例题说明这些方法的应用。一、利用级数收敛的必要条件来极限一个数列Un的极限不易求出，如能将此看成某级数的通项，而对此级数收敛性的判定又较容易，则可由级数收敛的必要条件得出这个数列的极限为零。这种思路曾用于证明函数e“、sinx等幂级数展式中余项是趋于零的。对那些含有n！项、n的…     

P阶线性偏微分方程组柯西问题的解析解的一般表达式

本文是在[1]—[10]工作的基础上,在复域中讨论P阶线性偏微分方程组柯西问题 (方程中m=∞时,级数在原点附近一致收敛)解析解的结构,获得了方程组的系数矩阵B_4(0)(i=1,2,…,p-1)及微分算子D之间的相互可易,部分可易和互不可易的诸情况下的一般解析解的级数形式显式表达式。     

利用Cramer规则求n阶行列式的值

如果线性方程组的系数行列式D■0,则(*)有唯一一组解:其中,D_j址把行列式D中的第j列的元素换之以方程组(*)的常数项b_1,b_2,…,b_n而得到的一个n阶形列式。这就址著名的Cramer规則。我们知道,Cramer规則的主要意义在于它给出了线性方程组的解与系数的明显关系,为线性方程组的理论上的讨论提供了方便。本文则试图说明Cramer规则对的部分n阶行列式的计算也是非     

一般项趋于零且部分和有界的发散级数

构造一个发散的任意项无穷级数,该级数的一般项趋于零且部分和数列有界.     

一类一阶中立型方程解的渐近性与振动性

讨论具有连续分布滞量的一阶中立型微分方程 ,(1)给出了非振动解当t→∞时收敛于零的充分条件和方程(1)所有解振动的判据。     

中厚度复合材料夹芯层板变分渐近精细模型

为准确预测对中厚度复合材料夹芯层板分层开裂至关重要的沿厚向应力/应变分布,利用板固有小参数将原三维板分析严格拆分为沿厚向的一维分析和二维板非线性分析,并将原三维能量渐近扩展为系列二维近似能量泛函;通过对近似能量泛函中主导变分项(含翘曲项)的渐近修正,得到与原三维模型尽可能接近的近似能量,从而构建无需任何场变量假设的精细模型,并转换为工程常用的Reissner模型形式．通过4层复合材料夹芯板柱形弯曲算例表明:基于所构建模型重构的三维场精度较一阶剪切变形理论和经典层合理论更好,与精确解基本一致;由于所构建的变分渐近模型为等效单层板模型,在保证足够精度的前提下,相比三维有限元计算可减少2~3阶计算量,在精确性和有效性间取得较好的折衷．     

分数阶SEIR传染病模型的残差幂级数解法

SEIR传染病模型在研究传染病和社交网络的信息传播等方面具有重要的应用背景,分数阶SEIR传染病模型对于这些动态系统的传播过程描述更加确切,但是分数阶SEIR模型难于求解.给出一种求解该模型的残差幂级数方法.首先,将分数阶SEIR模型中的S(t)、E(t)、I(t)和R(t)分别用广义泰勒级数展开至k项;再将展开后的表达式带入到分数阶SEIR模型中;利用残差为0来求解未知的系数a_k、b_k、c_k、d_k,得到分数阶SEIR模型的一种级数形式的近似解析解.通过与同伦分析变换法得到的解进行对比,结果表明,残差幂级数法在求解分数阶SEIR模型更有效,其误差更小.     

Ляпчнов函数的构造与缓变迭代系统的全局稳定性

本文利用复平面上单位圆到左半平面的保形映射,给出常系数线性微分方程二次型函数的无穷级数表示,然后讨论变系数迭代系统X(m+1)=P(m)x(m),x∈R~n (1)(其中 P(m)为依赖于整变量 m 的 n×n 阶矩阵)零解的全局稳定性。借助于文[1]得到的与(1)相应的定常系统的函数公式,建立了 P(m+1)-P(m)的上界估计,使当 P(m)的特征根全部在单位圆内时,系统(1)的零解为全局稳定。最后,我们将上述结论应用到中立型泛函微分方程,得到关于稳定D算子的一种判别准则。     

MKdV方程的反散射解

本文考虑修正KdV(MKdV)方程u_t+6u~2u_x+u_(xxx)=0的反散射解,给出当反射系数为零且特征根为纯虚数时解的简洁表达式,并讨论了单孤子解和双孤子解。     

拓扑声子空间中的引力扰动效应

本文计算了引力波在具有螺旋位错的晶格空间中对声子的作用效应,并给出了相应的声子解。这种引力波对声子的作用表现为一个以螺旋位错为背景的拓扑声子空间中的引力扰动,这是引力波场对声子的一种新型作用形式。     

一类分数阶修正的不稳定Schrödinger方程的新精确解北大核心CSCD

研究了分数阶修正的不稳定Schrödinger方程(FMUSE),该方程描述了光脉冲在非均匀光纤系统中传播的色散、非线性、增益或吸收变化的普适问题.首先适当地利用广义分数波变换将FMUSE转化为常微分方程,分离实部和虚部并分别令为零,得到了色散关系.再利用修改的(G’/G)-展开法,求得了一系列带参数的新精确解析解,其中包括三角函数解、双曲函数解和有理函数解,并给出了保证解存在的约束条件.最后当参数取特殊值时得到暗孤波和周期波解.     

n 阶非线性时滞微分方程的振动性与渐近性

在本文中,我们研究了具有强迫项的n阶非线性时滞微分方程的振动性与渐近性.建立了某些充分条件,在这些条件下,如果 n 为偶数,方程的所有解为振动的;而 n 为奇数,方程的所有解或者振动,或者解本身及它的 1 至 n-1 阶导数都单调趋于零.     

基于分数阶热传导方程激光加热瞬态温度场研究

基于分数阶Taylor(泰勒)级数展开原理,建立单相延迟一阶分数阶近似方程,获得分数阶热传导方程.针对短脉冲激光加热问题建立分数阶热传导方程组,并运用Laplace(拉普拉斯)变换方法进行求解,给出非Gauss(高斯)时间分布的激光内热源温度场解析解.针对具体算例数值研究温度波传播特性.结果表明热传播速度与分数阶阶次有关,分数阶阶次增加,热传播速度减小,温度变化幅度增加.分数阶方程可以用于描述介于扩散方程和热波方程间的热传输过程,且对热传播机制与分数阶热传导方程中分数阶项的关系做了深入剖析.