时滞积分微分方程的Rosenbrock方法

本文研究时滞积分微分方程的数值方法.通过改造现有常及离散型延迟微分方程的数值方法,并匹配以适当数值求积公式,构造了求解时滞积分微分方程的Rosenbrock方法,导出了其稳定性准则.数值例子阐明了所获方法的计算有效性.     

非线性数值流形方法的变分原理与应用

针对非线性力学问题,根据数值流形方法的特点及相应的位移模式,得到了面向物理覆盖的非线性数值流形方法的变分原理,详细推导了基于变分原理的非线性数值流形方法的理论计算公式,建立了非线性数值流形方法的理论体系和控制方程。作为实际应用,给出了相应的数值算例,结果表明,求解精度和效益令人满意。     

数值流形方法的变分原理与应用

针对线弹性体静力问题,根据数值流形方法的特点及相应的位移模式,得到了面向物理覆盖的数值流形方法的变分原理,详细推导了基于变分原理的数值流形方法的理论计算公式,建立了数值流形方法的控制方程。作为实际应用,给出了相应的数值算例,结果表明,求解精度和效益令人满意。     

三维数值流形方法的理论研究

在二维数值流形方法的基础上,对三维数值流形进行了理论研究．研究了三维覆盖位移函数,进行了三维数值流形的力学分析,给出了三维流形单元的刚度矩阵,详细推导了三维数值流形的Hammer积分及剖分规则,系统地研究三维数值流形的理论体系与数值实现方法．作为数值算例,给出了相应的悬臂梁的计算结果,计算结果表明算法的精度和计算效益较高．     

一类抛物型方程初值问题的随机数值算法

本文引入了求解二阶拟线性抛物型微分方程初值问题的一类新的数值算法一分层方法,这种数值方法是通过弱显式欧拉法离散其方程解的概率表示而得到的,相应地给出了该分层方法的收敛性结果.此外,还构造了基于插值的数值算法,最后提供了数值实验,得到的数值结果验证了获得的算法的精确性和有效性.     

一类基于经验特征函数的正则化数值微分方法

利用经验特征函数,我们提出了一种$\ell^1$正则化数值微分方法.区别于传统的数值微分方法,该方法直接输出了目标函数的近似导数.更进一步,我们的方法可以产生关于经验特征函数的稀疏表示.数值结果显示了该方法的有效性.     

随机延迟微分方程的全隐式Euler方法

研究随机延迟微分方程数值解具有重要的意义,目前已有显式和半隐式两种数值方法,还没有全隐式的数值方法.本文构造了一种全隐式Euler方法,在该方法中用一些截断的随机变量代替维纳过程增量△W<,n>,接着证明了全隐式方法是1/2阶收敛的并通过数值实验验证了该方法的收敛性.最后,用数值实验表明在某些情况下全隐式方法的稳定性比半隐式方法好一些.     

带非线性源项的双侧空间分数阶扩散方程的隐式中点方法

本文用隐式中点方法离散一阶时间偏导数,并用拟紧差分算子逼近Riemann-Liouville空间分数阶偏导数,构造了求解带非线性源项的空间分数阶扩散方程的数值格式.给出了数值方法的稳定性和收敛性分析.数值试验表明数值方法是有效的.     

基于三次样条插值函数的非线性动力系统数值求解

三次样条插值函数具有良好的收敛性、稳定性与二阶光滑性.研究了借助三次样条插值函数构造的非线性动力系统数值求解方法,分析了该方法与已有的非线性动力系统数值求解方法的优缺点,刻画了误差估计且给出了数值算例.结果表明基于三次样条插值函数构造的数值方法比已有的方法收敛速度快、逼近精度高且能够很好地逼近非线性动力系统的解析解.     

一类分数阶多项延迟微分方程的Jacobi谱配置方法

本文利用Jacobi谱配置方法数值求解了一类分数阶多项延迟微分方程,并证明了该方法是收敛的,通过若干数值算例验证了相应的理论结果,结果表明Jacobi谱配置方法求解这类方程是非常高效的,同时也为这类分数阶延迟微分方程的数值求解提供了新的选择,对分数阶泛函方程的数值方法的研究有一定的指导意义.     

Computation of Autocorrelations of Interdeparture Times by Numerical Transform Inversion

The generating function of the autocorrelations of the interdeparture times in stationary M/G/1 and GI/M/1 systems involves the probability generating function of the number of customers served in a busy period. The latter function is implicitly determined as a solution to a functional equation. Standard methods for the numerical inversion of generating functions require the values of these functions at many complex arguments. A recently discovered substitution method for contour integrals allows the numerical inversion of implicitly determined generating functions without the numerical solution of the functional equations.     

Numerical methods for scattering problems from multi-layers with different periodicities

In this paper, we consider a numerical method to solve scattering problems with multi-periodic layers with different periodicities. The main tool applied in this paper is the Bloch transform. With this method, the problem is written into an equivalent coupled family of quasi-periodic problems. As the Bloch transform is only defined for one fixed period, the inhomogeneous layer with another period is simply treated as a non-periodic one. First, we approximate the refractive index by a periodic one where its period is an integer multiple of the fixed period, and it is decomposed by finite number of quasi-periodic functions. Then the coupled system is reduced into a simplified formulation. A convergent finite element method is proposed for the numerical solution, and the numerical method has been applied to several numerical experiments. At the end of this paper, relative errors of the numerical solutions will be shown to illustrate the convergence of the numerical algorithm.     

固相颗粒在钻井液振动筛筛面上的抛掷运动规律研究

通过δ函数和单位阶跃函数表示平面惯性椭圆振动筛筛面上固相颗粒的受力，建立了微分方程形式的颗粒在筛面上的抛掷运动数学模型。对其解进行分析，给出了颗粒的抛掷周期和抛掷距离对于振动筛或岩屑参数的依赖关系以及这些关系的数值计算分析方法。     

一种基于小波尺度函数变换的Laplace反演方法

该文基于Ｄａｕｂｅｃｈｉｅｓ小波尺度函数变换建立了关于Ｌａｐｌａｃｅ变换的一种反演数值方法．通过对小波尺度函数的低带通谱特性的定性与定量讨论,给出了这一反演方法所得原像函数的适用域．结果发现：其区域大小随着小波尺度函数的分辨指标（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｌｅｖｅｌ）选取的升高而增大．最后,以颤振曲线、具有指数增长的复函数、和一维振动弦的初边值问题等为例,定量给出了其反演方法的数值结果．通过与相应的原像精确结果对比发现：在反演的有效区域内,其数值反演的原像几乎与精确的原像图象重合．这表明这一Ｌａｐｌａｃｅ反演数值方法是有效和可靠的．     

一维波动方程联合反演的分步正则化法

本文只用一个纵波信息,对一维波动方程的速度和震源函数进行联合反演.并考虑到波动方程的反问题是一不适定问题,对震源函数和波速分别用正则化法分步迭代求解,大大减少了反问题的计算工作量,改善了该反问题的计算稳定性.为计算实际一维地震数据提供了一种方法.文中给出了只用一个反问题补充条件同时进行多参数反演的详细公式,并对相应的数值算例进行了分析和比较.     

Homotopy–perturbation method for pure nonlinear differential equation

In this paper, the homotopy–perturbation method proposed by J.-H. He is adopted for solving pure strong nonlinear second-order differential equation. For the oscillatory differential equation the initial approximate solution is assumed in the form of Jacobi elliptic function and the forementioned method is used for obtaining of the approximate analytic solution. Two types of differential equations are considered: with strong cubic and strong quadratic nonlinearity. The obtained solution is compared with exact numerical one. The difference between these solutions is negligible for a long time period. The method is found to work extremely well in the examples, but the theoretical reasons are not yet clear.     

Numerical differentiation with noisy signal

The aim of this paper is to present a new numerical method, which ables one to filter and compute numerical derivatives of a function whose values are known in some points from experimental measurements, inducing noisy data. We use a piecewise cubic spline interpolation to generate a function whose Fourier coefficients give an approximation of the numerical derivatives we are looking for. Error and stability analysis of this numerical algorithm are provided. Numerical results are presented for data smoothing and for the first and second derivatives computed from noisy data. They show that this method gives good numerical results. Comparison with other methods is done.     

弱有限元方法在线弹性问题中的应用

本文考虑弱有限元（简称WG）方法在线弹性问题中的应用.WG方法是传统有限元方法的推广,用于偏微分方程的数值求解.和传统有限元一样,它的基本思想源于变分原理.WG方法的特点是使用在剖分单元内部和剖分单元边界上分别有定义的分片多项式函数（即弱函数）作为近似函数来逼近真解,并针对弱函数定义相应的弱微分算子代入数值格式进行计算.除此之外,WG方法允许在数值格式中引进稳定子以实现近似函数的弱连续性.WG方法具有允许使用任意多边形或多面体剖分,数值格式与逼近函数构造简单,易于满足相应的稳定性条件等优点.本文考虑WG方法在求解线弹性问题中的应用.围绕线弹性问题数值求解中常见的三个问题,即：数值格式的强制性,闭锁性,应力张量的对称性介绍WG方法在线弹性问题求解中的应用.     

The centroid method of numerical integration

Summary The midpoint method of integration of a function of one variable is perhaps the simplest method of numerical integration, although it is often not mentioned in textbooks. It is here generalized to any number of dimensions and the generalization is called thecentroid method. This again is a very simple method and it can be conveniently used, for example, for the integration of a function of several variables over any non-pathological region. The numerical examples include the integration of multinormal integrands.     

θ方法解滞时微分方程的动力学性质

本文研究求解滞时微分方程的θ-方法数值解的渐近性和方程真实解的关系。首先，我们把数值方法看成以步长为参数的动力系统，考察非线性滞时微分方程θ-方法的数值稳定性。并且证明了A－稳定的θ-方法是NP－稳定的。其次我们证明了θ-方法没有伪不动点，还研究了伪周期2解的存在性。最后我们给出一个例子说明了滞时微分方程θ-方法产生的伪周期2解是不稳定的。