FGMs稳态热传导分析的重心Lagrange插值配点法

提出一种求解二维功能梯度材料（FGMs）稳态热传导问题的重心Lagrange插值配点法.基于Chebyshev节点构造二维重心Lagrange插值函数及其偏导数，然后基于配点法将其直接代入FGMs热传导问题的控制方程和边界条件，得到系统离散方程.重心Lagrange插值配点法是一种真正的无网格方法，很好地融合了重心Lagrange插值和配点格式的优势，具有高效、稳定、高精度和易于数值实现的优点.采用重心Lagrange插值配点法分别对指数型、二次型和三角型FGMs热传导问题进行数值模拟.结果表明：该方法具有较高的计算效率和计算精度，对材料梯度参数的变化不敏感.可以进一步拓展到FGMs瞬态问题和FGMs的热力耦合分析.     

基于平面问题的位移压力混合配点法

引入压力变量,将弹性力学控制方程表达为位移和压力的耦合偏微分方程组,采用重心插值近似未知量,利用重心插值微分矩阵得到平面问题控制方程的矩阵形式离散表达式.采用重心插值离散位移和应力边界条件,采用附加法施加边界条件,得到求解平面弹性问题的过约束线性代数方程组,采用最小二乘法求解过约束方程组,得到平面问题位移数值解.数值算例验证了所提方法的有效性和计算精度.     

奇异源项问题的重心插值数值解

点源热传导问题和集中力作用梁变形问题的数学模型中,源项为奇异的Delta函数.采用数值稳定性好的重心型插值近似未知函数,利用Delta函数与Heaviside函数的导数关系以及Delta函数的积分筛选性,建立求解含有奇异源项问题的重心插值配点法和重心插值Galerkin法.通过数值算例比较两个方法的有效性和计算精度.     

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利用函数及其高阶导数值构造五次插值函数近似网格单元内的真实解,改进数值求解双曲类偏微分方程的CIP数值算法。基于之前的一维高阶CIP数值算法思想,不同于利用时间分裂技术,发展了二维高阶CIP数值算法。改进后的算法具有五阶数值精度和显示格式的优点。     

(2+1)维色散长波方程的新的类孤子解

应用一种新的修改的代数方法去求解(2+1)维色散长波方程,获得方程的大量新的精确解.这些解包括类孤子解、类周期解、类有理解、类双曲函数解、类Jacobi椭圆函数解等等. 关键词： (2+1)维色散长波方程 类孤子解 类有理解 类双曲函数解 类Jacobi椭圆 函数解     

基于混合场积分方程的半空间上方金属目标电磁散射特性高效分析

研究一种可以高效求解半空间金属目标电磁散射积分方程方法,电场积分方程适用于任意结构电磁问题分析,但是生成的矩阵条件数大,迭代求解收敛性差;而磁场积分方程生成的矩阵条件数小,迭代收敛性好,但是仅能分析闭合结构问题,本文采用了混合场积分方程方法,同时具备电场积分方程的普适性与磁场积分方程的收敛性.由于混合场积分方程中涉及格林函数的梯度项,为了进一步加快计算效率,本文引入了一种针对半空间格林函数的高效四维空间插值方法,对组成半空间格林函数的索末菲积分进行列表和Lagrange插值,以实现高效的迭代求解,效率在传统混合场积分方程的基础上提高12.6倍.数值结果表明,该方法在保证精度的同时,可以显著降低求解问题的时间.     

同伦分析法在求解非线性演化方程中的应用

利用同伦分析法求解了(2+1)维改进的 Zakharov-Kuznetsov方程, 得到了它的近似周期解,该解与精确解符合很好. 结果表明，同伦分析法在求解高维非线性演化方程时, 仍然是一种行之有效的方法. 同时,还对该方法进行了一定的扩展， 经过扩展后的方法能够更方便地求解更多非线性演化方程的高精度近似解析解. 关键词： 同伦分析法 改进的 Zakharov-Kuznetsov方程 周期解     

移动边界问题的时空域正则区域迭代配点法

考虑热传导方程的移动边界问题,其定解区域随着时间而变化.构造一种时空域上的高精度数值算法求解1+1维移动边界问题.在时空域上假设一个初始移动边界位置,构成移动边界问题的不规则计算区域,选择一个适当的正则区域(矩形区域)完全覆盖所计算的不规则区域,在正则区域上利用移动边界约束条件和固定边界条件,采用时空域重心插值配点法求...     

迎风紧致格式求解Hamilton-Jacobi方程

基于Hamilton-Jacobi(H-J)方程和双曲型守恒律之间的关系,将三阶和五阶迎风紧致格式推广应用于求解H-J方程,建立了高精度的H-J方程求解方法.给出了一维和二维典型数值算例的计算结果,其中包括一个平面激波作用下的Richtmyer Meshkov界面不稳定性问题.数值试验表明,在解的光滑区域该方法具有高精度,而在导数不连续的不光滑区域也获得了比较好的分辨效果.相比于同阶精度的WENO格式,本方法具有更小的数值耗散,从而有利于多尺度复杂流动的模拟中H-J方程的求解.     

一种求解Birkhoff动力学函数和Lagrange函数的简化方法

研究Birkhoff动力学函数和Lagrange函数的简化求解方法.Santilli第二方法作为Birkhoff动力学函数的经典构造方法,其计算公式中隐含的冗余项长期以来被人们所忽视.通过具体证明消去这一冗余项,得到"简化的Santilli第二方法",并由此认识到:通过求解Birkhoff动力学函数来确定Birkhoff方程等同于确定它的辛矩阵.这种观点为Birkhoff动力学函数的求解提供了新视角.最后,将简化方法得到的推论应用于Lagrange逆问题,得到求解Lagrange函数的简化方法.     

成像光谱仪辐射测量一致性校正中插值方法选择

谱线弯曲破坏了色散型成像光谱仪光谱辐射能量采集的一致性,采用插值的办法对系统采集到的辐射能最数据依据无偏离波长定标数据重新采样,可以提高光谱辐射测量的一致性.选择恰当的插值采样方法尤为重要,直接影响校止后辐射能量偏差的剩余量,决定了校正效果的好坏.采用常用的线性、三点二次多项式、四点三次Lagrange、五点四次Lag...     

耦合径向基函数与多项式基函数的无网格方法

耦合径向基函数和多项式基函数,形成一种新的近似函数.该近似函数对散乱分布的离散数据点进行逼近时,只需节点信息,不需要划分网格.详细描述了耦合近似函数的建立、属性、插值行为及其形函数和形函数导数的性质.最后引入修正变分原理和单位分解积分技术求解边值问题,并给出了计算实例,表明耦合径向基函数和多项式基函数是一种非常有效的方法.     

The Most General Set of Lagrange Functions Yielding Galilei Covariant Equations of Motion Having the Same Set of Solutions

The nonrelativistic case of two point particles in the (1 + 1)-dimensional space is considered. The existence of an autonomous Lagrange function is assumed, whose Euler-Lagrange Equations are forminvariant under the Galilei group. We show how to find all autonomous Lagrange functions, giving rise to Euler-Lagrange Eqzations, which again are Galilei covariant and whose set of solutions coincides with the set of solutions of the original equations, we started with. We are going to construct explicitly the most general expressions for the Lagrange functions as well as for the Equations of Motion. We supplement our considerations by some simple examples. We give also a short account on an extension of our formalism to the case of Equations of Motion, which are no longer Galilei covariant but whose solutions belong still to the same set as the previous one.     

Approximate analytic solutions for a generalized Hirota—Satsuma coupled KdV equation and a coupled mKdV equation

<正>This paper applies the variational iteration method to obtain approximate analytic solutions of a generalized Hirota-Satsuma coupled Korteweg-de Vries(KdV) equation and a coupled modified Korteweg-de Vries(mKdV) equation. This method provides a sequence of functions which converges to the exact solution of the problem and is based on the use of the Lagrange multiplier for the identification of optimal values of parameters in a functional.Some examples are given to demonstrate the reliability and convenience of the method and comparisons are made with the exact solutions.     

水下圆柱壳结构表面振速插值方法及其辐射声场预测

提出一种圆柱壳表面速度的全局插值算法,表面速度函数周向采用Fourier级数、轴向采用分段Lagrange函数表示,利用圆柱壳结构表面有限位置处的测量数据,计算得到速度函数的级数展开式系数,然后对表面其它位置处的振速进行插值,避免了传统的局部插值和离散产生的误差。数值算例验证了该插值方法能通过有限点位置处的数据,获取连续光滑的表面速度分布,并能满足圆柱壳辐射声场预测的需求。进而,在实验条件下,使用该插值方法对双层圆柱壳水下辐射声场进行了预测,实验结果表明通过该插值方法得到壳体表面速度分布,利用快速边界元方法计算得到的预测声场与实测声场有很好的一致性,验证了该插值方法在圆柱壳辐射声场预测中的正确性和工程适用性。      

An exact anisotropic solution of the Einstein-Liouville equations

A family of exact solutions of the Einstein-Liouville equations are presented, in which the space-time geometry is that of ak=0 ork=+1 Robertson-Walker space-time but the particle distribution function is anisotropic (and can be inhomogeneous). In some of these solutions, the fluid average (barycentric) velocity is not the timelike eigenvector of the fluid stress tensor. Then a “fundamental observer” moving with the average (barycentric) velocity will not observe these universes to be isotropic.