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一维抛物型偏微分方程可以用精细积分方法精确求解。当精细积分中的矩阵指数函数用Pad 逼近来代替时 ,可以得到一系列由简到繁、精度由低到高的差分格式 ,因而便于根据实际需要进行选取。常见的求解抛物型方程的差分格式如古典显式格式、隐式格式及六点差分格式为其中的特例。Pad 逼近格式主要包括矩阵运算和线性方程组求解。本文利用 Pad 逼近格式对应的方程组系数矩阵为带状矩阵的特点 ,把原来在整个区域上求解的问题转化为分区域求解 ,在 TRANSPUTER并行机上实现了该问题的并行算法 ,并对该并行算法的时间复杂度进行了分析。算例结果表明 Pad 逼近并行算法有很好的计算效果和并行效率。 相似文献
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一维抛物型偏微分方程可以用精细积分方法精确求解。当精细积分中的矩阵指数函数用Pade逼近来代替时,可以得到一系列由简到繁、精度由低到高的差分格式,因而便于根据实际需要进行选取。常见的求解抛物型方程的差分格式如古典显式格式、隐式格式及六点差分格式为其中的特例。Pade逼近格式主要包括矩阵运算和线性方程组求解。本文利用Pade逼近格式对应的方程组系数矩阵为带状矩阵的特点,把原来在整个区域上求解的问题转化为分区域求解,在TRANSPUTER并行机上实现了该问题的并行算法,并对该并行算法的时间复杂度进行了分析。算例结果表明Pade逼近并行算法有很好的计算效果和并行效率。 相似文献
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一维抛物型偏微分方程可以用精细积分方法精确求解.当精细积分中的矩阵指数函数用Padé逼近来代替时,可以得到一系列由简到繁、精度由低到高的差分格式,因而便于根据实际需要进行选取.常见的求解抛物型方程的差分格式如古典显式格式、隐式格式及六点差分格式为其中的特例.Padé逼近格式主要包括矩阵运算和线性方程组求解.本文利用Padé逼近格式对应的方程组系数矩阵为带状矩阵的特点,把原来在整个区域上求解的问题转化为分区域求解,在TRANSPUTER并行机上实现了该问题的并行算法,并对该并行算法的时间复杂度进行了分析.算例结果表明Padé逼近并行算法有很好的计算效果和并行效率. 相似文献
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子域精细积分及偏微分方程数值解 总被引:58,自引:1,他引:58
钟万勰 《计算结构力学及其应用》1995,12(3):253-260
对于偏微分方程半解析法的方程,精细时程积分虽然能求出高度准确的解,但往往面临矩阵尺度太大的困难,另一方面差分法虽然有带宽小的优点,但有稳定性及精度方面的问题,本文提出子域精细积分法,既可利用精细积分的数值优点,又有带宽小的好处,数值例题表明了子域精细积分法的效能。 相似文献
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子域精细积分及偏微分方程数值解 总被引:2,自引:2,他引:2
对于偏微分方程半解析法的方程,精细时程积分虽然能求出高度准确的解,但往往面临矩阵尺度太大的困难;另一方面差分法虽然有带宽小的优点,但有稳定性及精度方面的问题.本文提出子域精细积分法,既可利用精细积分的数值优点,又有带宽小的好处.数值例题表明了子域精细积分法的效能. 相似文献
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色散方程的高稳定性两层四点显格式的单点精细积分法 总被引:1,自引:0,他引:1
基于单点精细积分的思想,对色散方程Ut=aUxxx构造了一类高稳定性的两层四点显式差分格式,其局部截断误差为O(τ+h)稳定性条件为│R│=│aτ/h^3│≤f(β),对任意正实数β为单调递增函数,它们不仅显著地改善了同类格式的稳定性条件│R│≤0.25而且也优于众多三层多点(5点或5点以上)显格式的稳定性条件。 相似文献
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瞬态热传导方程精细积分方法中对称性的利用 总被引:3,自引:0,他引:3
采用精细积分法求解瞬态热传导方程时,对指数矩阵进行变换后使其具有对称性,利用这一特性可使存贮量和计算量降低一半。变换后指数矩阵的带宽特性不变,采用子域精细积分可进一步提高算法的计算与存储效率。 相似文献
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关于动力分析精细积分算法精度的讨论 总被引:9,自引:3,他引:6
对动力问题分析的精细积分算法的精度问题进行深入研究,并在此基础上提出对原有的算法的改进策略,改进后的算法可以较好地克服算法精度对积分时间步长的依赖性问题。 相似文献
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带源参数的二维热传导反问题的无网格方法 总被引:1,自引:1,他引:1
利用无网格有限点法求解带源参数的二维热传导反问题,推导了相应的离散方程. 与
其它基于网格的方法相比,有限点法采用移动最小二乘法构造形函数,只需要节点信息,不
需要划分网格,用配点法离散控制方程,可以直接施加边界条件,不需要在区域内部求积分.
用有限点法求解二维热传导反问题具有数值实现简单、计算量小、可以任意布置节点等优点.
最后通过算例验证了该方法的有效性. 相似文献
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A new finite element method for Nwogu's (O. Nwogu, ASCE J. Waterw., Port, Coast., Ocean Eng., 119 , 618–638 (1993)) one‐dimensional extended Boussinesq equations is presented using a linear element spatial discretisation method coupled with a sophisticated adaptive time integration package. The accuracy of the scheme is compared to that of an existing finite difference method (G. Wei and J.T. Kirby, ASCE J. Waterw., Port, Coast., Ocean Eng., 121 , 251–261 (1995)) by considering the truncation error at a node. Numerical tests with solitary and regular waves propagating in variable depth environments are compared with theoretical and experimental data. The accuracy of the results confirms the analytical prediction and shows that the new approach competes well with existing finite difference methods. The finite element formulation is shown to enable the method to be extended to irregular meshes in one dimension and has the potential to allow for extension to the important practical case of unstructured triangular meshes in two dimensions. This latter case is discussed. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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非齐次动力方程Duhamel项的精细积分 总被引:13,自引:1,他引:13
提出了不需要矩阵求逆运算的求解Duhamel积分项的精细积分方法.通过将精细积分法的关键思想--加法定理和增量存储--直接应用于Duhamel积分响应矩阵的求解,可给出当非齐次项分别为多项式、正弦/余弦以及指数函数等基本形式时Duhamel积分在计算机上的精确解.特别的,该算法不依赖于系统矩阵(或相关矩阵)的形态.当系统矩阵奇异或接近奇异时,其优越性更为显著.算例验证了该算法的有效性. 相似文献
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IntroductionManyproblemsencounteredinengineeringpracticeandotherdisciplinescanbesummarizedintoPDEssuchasosmosis,diffusion,heatconduction,wavepropagation,etc.ItisthenofvitalsignificancehowtosolvePDEsbothrapidlyandefficiently,ThenumericalsolutionsofPDEsarecustomarilyobtainedbythefiniteelementmethod(FEM),thefinitedifferencemethod(FDM)!and.the,,[l'2).Thesemethods,however,showtheirdemeritsforlargercomputationaldomains.AsforFEM,thevastnumberofunknownscausedbyspacecoordinatediscretizationlead… 相似文献
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J. I. Ramos 《国际流体数值方法杂志》1991,12(9):881-894
Two domain-adaptive finite difference methods are presented and applied to study the dynamic response of incompressible, inviscid, axisymmetric liquid membranes subject to imposed sinusoidal pressure oscillations. Both finite difference methods map the time-dependent physical domain whose downstream boundary is unknown onto a fixed computational domain. The location of the unknown time-dependent downstream boundary of the physical domain is determined from the continuity equation and results in an integrodifferential equation which is non-linearly coupled with the partial differential equations which govern the conservation of mass and linear momentum and the radius of the liquid membrane. One of the finite difference methods solves the non-conservative form of the governing equations by means of a block implicit iterative method. This method possesses the property that the Jacobian matrix of the convection fluxes has an eigenvalue of algebraic multiplicity equal to four and of geometric multiplicity equal to one. The second finite difference procedure also uses a block implicit iterative method, but the governing equations are written in conservation law form and contain an axial velocity which is the difference between the physical axial velocity and the grid speed. It is shown that these methods yield almost identical results and are more accurate than the non-adaptive techniques presented in Part I. It is also shown that the actual value of the pressure coefficient determined from linear analyses can be exceeded without affecting the stability and convergence of liquid membranes if the liquid membranes are subjected to sinusoidal pressure variations of sufficiently high frequencies. 相似文献