介质反射系数的反演方法及其计算机实现

1 引言 本文考虑横向均匀的声波介质,利用脉冲平面波垂直入射,根据表面测量数据来直接反演介质的反射系数. 由于介质反射系数与介质声阻抗有着相互依赖的关系,人们以前的注意力都主要集中在声阻抗的反演问题上.如Syms讨论了解的存在性、唯一性等理论问题.张关泉从一维波动方程出发,研究了由阻抗反演声速的问题.顾桂定和张关泉就声阻抗的反演做过数值实验.Bube等人也对声阻抗反演问题进行过探讨. 本文从声波方程和应力—应变方程的联立方程组出发,导出一种直接反演介质反射系数的数值方法,不需要先求声阻抗,再由声阻抗求反射系数.值得指出的是利用这种方法可以导出一种非常有效的同时反演介质声速和密度的计算方法.详见文献[4]. 就本文提出的算法,利用SGI工作站做了大量数值实验,结果表明本算法稳定性好、精确度高.同时给出了由反射系数求声阻抗的例子.     

由于波响应反演声阻抗的特征带方法

1．引言子波激发下的反演问题通常是不适定的，如何构造稳定、高效的算法是反问题研究中的重要课题．当前的波动方程反演方法主要有两类：特征线方法和最优化方法［1］．特征线方法是数值求解波动方程反问题的一种重要而有效的方法，它的基本思想是沿着波动方程上、下行波的特征传播方向逐层推进，并按照因果律求解．关于这方面的早期工作可参看［7］．在［2］中证明了脉冲激发下一维波动方程系数反问题的适定性，为这一方法提供了理论基础．随后，［4］讨论了特征线方法的差分计算的收敛性，［5，6］提供了成功的数值计算实例．近来人们逐…     

Banach空间中二阶脉冲微分-积分方程的解

该文利用不动点定理研究了Ｂａｎａｃｈ空间中二阶脉冲微分－积分方程初值问题解的存在性,推广了文［１］中的结果．     

2.5维介质Born近似波速反演唯一性

考虑脉冲源引起的２．５维弱不均匀介质波速反演问题，利用线性化方法得到了波速的二维小扰动满足的积分方程，这是一个积分几何的问题，进而由Ｆｏｕｒｉｅｒ变换和脉冲函数的性质将此二维积分方程化为单变量的积分方程，最后用压缩映象理论证明了积分方程解的唯一性。本文给出了二给波速反演的一种新算法。同时，唯一性结果证明了已有的迭代算法的合理性。     

一类奇异积分－微分方程的直接解法

一类奇异积分－微分方程的直接解法黄小玲（中山大学）对于系数、核密度具某种解析性的Ｃａｕｃｈｙ核完全奇异积分方程，文［１］、［２］研究了其直接求解方法。［３］采用［１］、［２］中的思想方法，研究了如下形式的奇异积分－微分方程的直接解法，其中Ｌ是平面上的...     

一维双曲守恒方程组的Taylor-Galerkin有限元方法

１．引言 在文章［８］中,利用双曲守恒律的Ｈａｍｉｌｔｏｎ－Ｊａｃｏｂｉ方程形式,应用 Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元给出了求解一维双曲守恒律的计算方法．不同于间断有限元方法［２］、［３］和 Ｔａｙｌｏｒ－Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元方法［１］求解双曲守恒律,文章［８］采用连续 Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限元求解双曲守恒律． 在文章［８］中,对差分方法和有限元方法求解双曲守恒律作了较为详细的讨论．同时在文章［８］中,采用积分变换,将双曲守恒律方程变成 Ｈａｍｉｌｔｏｎ－Ｊａｃｏｂｉ方程形式．由于 Ｈａｍｉｌｔｏｎ－Ｊａｃｏ…     

Banach空间中混合型微分─积分包含解的存在性

研究可分Ｂａｎａｃｈ空间中一类混合型的微分－积分包含，证明了解的存在性，其单值情形改进和推广了文［１～３］中关于混合型微分－积分方程的若干存在性结果．     

无限维线性-非二次最优控制问题

本文研究一类较文［１６］提出的问题更为一般的线性－非二次最优控制问题．引进了所谓积分拟－Ｒｉｃｃａｔｉ方程并揭示了它与一非线性积分方程族之间的双向联系．凭此建立起积分拟－Ｒｉｃｃａｔｉ方程之解的存在唯一性．随后，利用积分拟－Ｒｉｃｃａｔｉ方程的解完成了最优控制问题的闭环综合．最后还导出了积分拟－Ｒｉｃｃａｔｉ方程之解关于其参数的一个连续依赖性定理，据之可以用适当的有限维最优控制问题的闭环解来逼近本文所考虑的无限维最优控制问题的闭环解．     

铁磁链方程的Fourier谱方法和拟谱方法

在铁磁链方程运动研究中，各项同性Heisellberg链的所谓Landau－Lifshitz方程L‘1为其中旋密度Z＝（。，t），w）”和h＝（0，0，h（t））”为三维向量函数，。X”表示三维向量的叉积．这种方程组还常在凝聚态介质物理的问题中出现，有不少文章是关于Landau－Lifshitz方程组的孤立于解，孤立波的相互作用以及无穷守恒律等的研究［‘－‘］，［5，6，7］研究了具有小扩散项旋方程组解的存在性及隐式差分格式．在［7］中给出的结果，证明了铁磁连方程解的存在性与唯一性，作者在［8］中考察了旋方程组（2）的周期初值问题的显式差分解，并…     

多孔介质驱动问题的混合元最小二乘特征有限元方法及其收敛分析

１．引言多孔介质二相驱动问题的数学模型是偶合的非线性偏微分方程组的初边值问题．该问题可转化为压力方程和浓度方程［１－４］．浓度方程一般是对流占优的对流扩散方程,它的对流速度依赖于比浓度方程的扩散系数大得多的Ｆａｒｃｙ速度．因此Ｄａｒｃｙ速度的求解精度直接影响着浓度的求解精度．为了提高速度的求解精度,７０年代Ｐ．Ａ．Ｒａｖｉａｔ和Ｊ．Ｍ．Ｔｈｏｍａｓ提出混合有限元方法［５］．Ｊ．ＤｏｕｇｌａｓＪｒ,Ｔ．Ｆ．Ｒｕｓｓｅｌｌ,Ｒ．Ｅ．Ｅｗｉｎｇ,Ｍ．Ｆ．Ｗｈｅｅｌｅｒ［１］－［４］,［９］,［１２］袁…     

An examination of the homentropic Euler equations with averaged characteristics

This paper examines the properties of the homentropic Euler equations when the characteristics of the equations have been spatially averaged. The new equations are referred to as the characteristically averaged homentropic Euler (CAHE) equations. An existence and uniqueness proof for the modified equations is given. The speed of shocks for the CAHE equations are determined. The Riemann problem is examined and a general form of the solutions is presented. Finally, numerically simulations on the homentropic Euler and CAHE equations are conducted and the behaviors of the two sets of equations are compared.     

Navier-Stokes方程五模类Lorenz方程组的动力学行为及数值仿真

本文对平面正方形区域上不可压缩的Navier-Stokes方程,进行傅立叶展开后,截断得到五模类Lorenz方程组.给出了该方程组定常解及其稳定性的讨论,证明了该方程组吸引子的存在性,并对其全局稳定性进行了分析和讨论,数值模拟了雷诺数在一定范围内变化时,类Lorenz方程组的动力学行为.     

推导刚体动力学方程的张量方法

本文提出了基于连续介质力学概念推导刚体动力学方程的张量方法,运用具有零共旋率的惯性张量的时间导数公式,证明了Lagrange方程、Nielsen方程、Gibbs-Appell方程、Kane方程和广义动量式Kane方程等五种方法的等价性,给出了角速度、角加速度之间的一些微分关系式.     

一类对偶积分方程组正则化为Cauchy奇异积分方程组解法

本文基于Mellin变换法求解复杂更一般形式的对偶积分方程组．通过积分变换，由实数域化成复数域上的方程组，引入未知函数的积分变换，移动积分路径，应用Cauchy积分定理，实现退耦正则化为Cauchy奇异积分方程组，由此给出一般性解，并严格证明了对偶积分方程组退耦正则化为Cauchy奇异积分方程组与原对偶积分方程组等价性，以及对偶积分方程组解的存在性和唯一性．给出的解法和理论解，作为求解复杂对偶积分方程组一种有效解法，可供求解复杂的数学、物理、力学中的混合边值问题应用．     

Periodic solutions of functional dynamic equations with infinite delay

In this paper, sufficient criteria are established for the existence of periodic solutions of some functional dynamic equations with infinite delays on time scales, which generalize and incorporate as special cases many known results for differential equations and for difference equations when the time scale is the set of the real numbers or the integers, respectively. The approach is mainly based on the Krasnosel’ski? fixed point theorem, which has been extensively applied in studying existence problems in differential equations and difference equations but rarely applied in studying dynamic equations on time scales. This study shows that one can unify such existence studies in the sense of dynamic equations on general time scales.     

含三角函数的一般形式复杂对偶积分方程组的理论解

本文基于Gopson法，进行研究，改进，推广，应用于一般形式，复杂的对偶积分方程组的求解，首先引入函数进行方程组变换，其次引入未知函数的积分变换实现退耦，应用Abel反演变换，使方程组正则化为Fredholm第二类积分方程组，并由此给出对偶积分方程组的一般性解，本文给出的解法和理论解，可供求解复杂的数学，物理，力学中的混合边值问题参考，选用．同时也提供求解复杂的对偶积分方程组另一种有效的解法。     

Stochastic evolution equations and related measure processes

Basic results on stochastic differential equations in Hilbert and Banach space, linear stochastic evolution equations and some classes of nonlinear stochastic evolution equations are reviewed. The emphasis is on equations relevant to the study of spacetime stochastic processes. In particular the class of measure processes, the continuous analogs of spacetime population processes, is studied in detail.     

Nguetseng’s two-scale convergence method for filtration and seismic acoustic problems in elastic porous media

A linear system is considered of the differential equations describing a joint motion of an elastic porous body and a fluid occupying a porous space. The problem is linear but very hard to tackle since its main differential equations involve some (big and small) nonsmooth oscillatory coefficients. Rigorous justification under various conditions on the physical parameters is fulfilled for the homogenization procedures as the dimensionless size of pores vanishes, while the porous body is geometrically periodic. In result, we derive Biot’s equations of poroelasticity, the system consisting of the anisotropic Lamé equations for the solid component and the acoustic equations for the fluid component, the equations of viscoelasticity, or the decoupled system consisting of Darcy’s system of filtration or the acoustic equations for the fluid component (first approximation) and the anisotropic Lamé equations for the solid component (second approximation) depending on the ratios between the physical parameters. The proofs are based on Nguetseng’s two-scale convergence method of homogenization in periodic structures.     

A new conservation theorem

A general theorem on conservation laws for arbitrary differential equations is proved. The theorem is valid also for any system of differential equations where the number of equations is equal to the number of dependent variables. The new theorem does not require existence of a Lagrangian and is based on a concept of an adjoint equation for non-linear equations suggested recently by the author. It is proved that the adjoint equation inherits all symmetries of the original equation. Accordingly, one can associate a conservation law with any group of Lie, Lie-Bäcklund or non-local symmetries and find conservation laws for differential equations without classical Lagrangians.     

层状二维流动的基本方程式

在很多海洋、大气等二维流动问题中所用的动力学方程往往沿用推广后的河流水力学方程或"纳维-斯托克斯方程"其中把湍流阻力项写成这样的方程式和湍流阻力项用到实际问题上去,无疑是存在着极大的局限性,而将导致矛盾百出.本文则从雷诺方程出发,把所有的物理量沿深度加以平均,求出平均以后的物理量所满足的运动方程,连续方程和扩散方程.