对称分类在非线性偏微分方程组边值问题中的应用

研究了微分方程对称分类在非线性偏微分方程组边值问题中的应用.首先,利用偏微分方程(组)完全对称分类微分特征列集算法确定了给定非线性偏微分方程组边值问题的完全对称分类;其次,利用一个扩充对称将非线性偏微分方程组边值问题约化为常微分方程组初值问题;最后,利用龙格-库塔法求解了常微分方程组初值问题的数值解.     

用松弛法解薛定谔方程

求解定态薛定谔方程常常会涉及到常微分方程的本征值问题.目前解常微分方程本征值用的比较多的方法是以龙格-库塔方法为基础的打靶方法.打靶方法常用,但是计算时间长.当边界条件比较复杂或比较敏感的时候,用松弛法会有更好的效果.本文用松弛法解薛定谔方程,并和理论解进行比较.发现松弛法得到的数值解和理论解符合度很高,而且使用松弛法能够很快得到符合要求的解.     

基于龙格-库塔的弹道微分方程解算的FPGA实现

针对火控计算中求解弹道微分方程组的速度、精确度以及资源配置间的冲突,设计了一种在FPGA硬件平台上实现、基于龙格-库塔的微分方程组求解器。通过在方程组之间以及方程内的计算步骤中采用多通道二级并行的方式实现算法硬件加速。实验结果表明,对于精度要求高、计算复杂度大的微分方程组,FPGA硬件实现的运算性能较传统的软件实现方式加速性能明显。     

“新月”形隐埋波导耦合集成型激光器的动态特性分析

本文在载流子扩散方程的基础上,用龙格一库塔、辛普生等数值分析法,对“新月”形隐埋波导耦合集成型激光器进行了动态特性分析。分析了器件结构参数的影响。探索降低阈值电流的途径。文内还指出了进一步提高器件质量和改进的方向。     

撕裂模方程的数值分析

从数值计算的角度，讨论了撕裂模方程的解。用龙格－库塔方法计算了撕裂模（2／1模）的本征函数及其连接参数。计算结果同Wesson的结果符合得很好。     

三维非结构网格Euler方程的LU-SGS算法及其改进

将LU-SGS隐式时间推进格式运用到非结构网格Euler方程的求解中,并对传统LU-SGS格式进行改进,结合网格重排序,发展了一套效率更高的三维Euler方程求解器.以M6机翼及超临界LANN机翼的跨音速无粘流场为算例,将改进LU-SGS格式与四步龙格-库塔显式格式及传统LU-SGS格式进行了比较.计算结果表明:所有格式的计算结果与实验结果都符合很好;传统LU-SGS格式计算效率为显式格式的3倍多,而改进LU-SGS格式计算效率为显式格式的7倍多.     

光纤布拉格光栅非线性传输特性的数值研究

 回顾了光纤布拉格光栅非线性耦合模方程的数值求解方法,分析了基于隐式龙格 库塔方法的预报校正系统的特点。为实现简捷、高效、高阶精度的光纤布拉格光栅非线性耦合模方程的数值仿真,设计了基于连分式修正法的预报-校正系统并与基本方法进行了对比。采用该方法可以极大地加长光栅的分段长度以节约计算时间,同时也不存在仿真过程中因计算方法产生的不收敛现象,误差对比分析表明该方法能够准确地模拟光栅的非线性传输特性。为解决静态和动态情况下仿真方法不统一并避免数值计算引起的冲击响应,根据光栅中光波传输的物理过程建立了静态和动态情况下统一的数值仿真模型并研究了仿真中所采用的多种技术,利用这些技术能够有效地仿真连续波和脉冲输入情况下光纤布拉格光栅的非线性传输特性。     

淬灭过程对氧碘化学激光扩压段区温度影响的计算程序

研究淬灭过程对氧碘化学激光扩压段区温度影响的问题，主要涉及扩压段内混合气体传输过程的化学反应，这些化学反应由微分方程组来描述，如何较精确地求解这些常微分方程组，是研究淬灭过程对氧碘化学激光扩压段区温度影响的问题的关键。本程序用两种求解常微分方程组的方法：龙盖-库塔方法和吉尔方法。     

基于DCS5格式的LDDRK算法

基于五阶线性耗散紧致格式(DCS5)和七级龙格原库塔时间积分算法,根据数值增长因子对精确增长因子的最佳逼近原则,提出与DCS5格式耗散性相适应的优化方法,并得到相应的七级五阶低耗散低色散龙格原库塔(LDDRK)算法.求解标量线性对流方程和线化Euler方程得到的一维波传播问题的数值结果显示,七级五阶LDDRK算法的精度优于七级七阶精度的标准龙格原库塔算法.     

依赖于时间的Jaynes-Cummings模型中的反聚束效应

利用龙格一库塔数值技术对多个方程组连续进行积分,提出了一种处理依赖于时间的Jaynes-Cummings模型的普遍方法.并用它来研究一个二能级原子与腔场的相互作用.在不同时间脉冲宽度和不同失谐量的情况下,讨论了光子二阶关联函数随时间的演化过程.最后讨论此方法在强场情况的适用性问题.     

凝聚介质中斜激波的反射

结合数值模拟和理论分析,研究凝聚介质中斜激波反射.采用龙格-库塔控制体积间断有限元方法,数值求解"刚性气体"状态方程形式下的欧拉方程组;理论分析凝聚介质中斜激波反射模式;运用激波极曲线理论,给出典型激波强度下正规反射向非正规反射过渡的临界角及波后状态.比较数值模拟结果和激波极曲线理论分析结果,得到典型弱、强斜激波的反射图像.     

天线振子作为初值问题求解

根据计算实践和物理考虑,指出电磁场基本方程作为一阶双曲型偏微分方程组的初值问题,可以成为有效的天线振子数值计算方法。对于隐式差分格式,建议了一种交替方向追赶和外边界插值相结合的办法。讨论了圆柱对称振子的数值结果。     

中子时空动力学计算程序CORCA-K的进展

主要介绍了自主化中子时空动力学程序CORCA-K的相关研发进展。CORCA-K程序是中核集团自主研发的NESTOR软件包中的三维瞬态中子学计算软件。其核心功能是采用数值计算方法,求解三维瞬态中子扩散方程。其空间离散采用第二类边界条件节块格林函数方法,与三维稳态扩散计算程序CORCA-3D保持自洽性;时间离散采用对角线隐式龙格库塔格式,可在向后欧拉格式的基础上叠加实现,且具备时步自适应功能。以三维LMW基准问题、三维LRA基准问题和秦山核电厂3号机组第5循环为计算对象,开展了瞬态计算验证。结果表明,CORCA-K计算结果与参考程序符合较好,且在保证计算精度的条件下,具有更高的计算效率。     

自适应间断有限元方法求解三维欧拉方程

将龙格库塔间断有限元方法(RDDG)与自适应方法相结合,求解三维欧拉方程.区域剖分采用非结构四面体网格,依据数值解的变化采用自适应技术对网格进行局部加密或粗化,减少总体网格数目,提高计算效率.给出四种自适应策略并分析不同自适应策略的优缺点.数值算例表明方法的有效性.     

连续波微扰下飞秒光孤子的传输特性研究

给出了描述连续波扰动下飞秒光脉冲在光纤系统中传输的微扰高阶非线性薛定谔方程,通过矩法和微扰理论分析了飞秒亮孤子与连续波相互作用的特性,并利用龙格-库塔积分和分步傅里叶方法进行了数值模拟.结果表明,连续波微扰对光纤孤子通讯系统是十分有害的,在实际通讯过程中应当尽量避免连续波的渗入.     

弹头激波诱导燃烧特性的数值模拟

为了研究弹头激波诱导燃烧，基于有限体积的考虑化学反应的Navier-Stokes（N-S）方程，对预混氢气-空气化学恰当比时的燃烧流场进行了数值模拟.时间项基于2阶隐式LU-SGS格式，对流项基于Steger-Warming进行离散，化学反应源项采用对角化隐式处理.首先，研究了网格对燃烧爆轰流场结构的影响，并利用Lehr实验结果验证了计算方法的可靠性；其次，研究了弹头的飞行Mach数（Ma=4.18，5.11，6.46）、弹头直径（D=5，10，15 mm）对燃烧流场稳定性的影响.研究表明:计算网格对氢气-空气爆轰流场结构影响很大；弹头直径一定时，氢气-空气燃烧流场稳定性随着飞行Mach数的增大而增强；弹头飞行Mach数一定时，氢气-空气燃烧流场稳定性随着弹头直径减小而增强.      

逆算符方法求解非线性动力学方程及其一些应用实例

首先简介逆算符方法及如何实现对它的数学机械化;然后用逆算符方法研究了三个典型的非线性方程:Lorentz方程,广义Duffing方程和双耦合广义Duffing方程。用四阶龙格-库塔方法进行比较,说明逆算符方法比龙格-库塔方法具有更高的精度和更快的收敛性。本文把逆算符方法应用于混沌行为的研究,并将此法在微机上实现了数学机械化。该法有很大的普适性,特别适用于对复杂问题的定量计算,大有应用和发展前途。 关键词：     

离心叶栅内气固两相流动的数值模拟

离心叶栅内气固两相流动的数值模拟蔡体菁，王文琪，郁斌（东南大学动力工程系南京２１００１８）关键词：离心叶栅，粒子轨迹，龙格－库塔方法。ＮＵＭＥＲＩＣＡＬＭＯＤＥＬＩＮＧＦＯＲＧＡＳ－ＳＯＬＩＤＳＦＬＯＷＳＴＨＲＯＵＧＨＡＣＥＮＴＲＩＦＵＧＡＬＣＡＳＣ...     

传输线方程的高精度龙格−库塔数值求解方法

提出了一种求解传输线方程的高精度龙格-库塔(RK)方法。此方法在空间上采取高阶泰勒展开,提高了对空间微分的近似精度,减少了数值色散所带来的误差。与传统的时域有限差分法(FDTD)方法相比,在每波长采样数相同时,RK方法的计算精度更高。同时,根据Taylor模型,对外界平面波激励源进行离散,成功利用RK方法对外部场激励传输线进行求解,扩大了龙格-库塔方法在求解传输线方程时的应用范围。通过编程对平面波辐照下无限大地平面上的单导体与双导体的算例分别应用FDTD方法与RK方法进行了计算,验证了RK方法的正确性。结果表明同等计算条件下RK方法的计算精度更高。     

强子结构函数的数值解法

为了避免矩方法求解强子结构函数时对函数待定形式的依赖并提高解的精确度,本文采用把A-P方程离散为常微分方程组,用龙格-库塔方法求解的方法,得出随Q²变化的价夸克、海夸克和胶子的结构函数。