“Good” Boussinesq方程的多辛算法

考虑非线性“Good”Boussinesq方程的多辛形式,对于多辛形式,提出了一个新的等价于中心Preissman积分的15点多辛格式。数值试验结果表明：多辛格式具有良好的长时间数值行为。     

膜自由振动的多辛方法

基于Hamilton空间体系的多辛理论研究了膜自由振动问题,讨论了构造复合离散多辛格式的方法,并构造了一种典型的9×3点半隐式的多辛复合离散格式,该格式满足多辛守恒律、能量守恒律和动量守恒律.数值算例结果表明该多辛离散格式具有较好的长时间数值稳定性.     

RLW方程的一个新的显式多辛格式

以多辛Euler-box格式为基础对正则长波(RLW)方程的初边值问题进行了讨论,推导了一个新的显式10点格式.模拟孤立波的数值实验表明,这个新的多辛格式是行之有效的,能很好的反映出RLW方程的非弹性性质.     

Landau-Ginzburg-Higgs方程的多辛Runge-Kutta方法

非线性波动方程作为一类重要的数学物理方程吸引着众多的研究者,基于Hamilton空间体系的多辛理论研究了Landau-Ginzburg-Higgs方程的多辛算法,讨论了利用Runge-Kutta方法构造离散多辛格式的途径,并构造了一种典型的半隐式的多辛格式,该格式满足多辛守恒律、局部能量守恒律和局部动量守恒律.数值算例结果表明该多辛离散格式具有较好的长时间数值稳定性.     

长水波近似方程组的动力学行为和辛几何算法

长水波近似方程组作为一类重要的非线性方程有着许多广泛的应用前景,特别是在浅水非线性色散波的研究中具有重要意义.给出了长水波近似方程组的动力学行为,并基于Hamilton空间体系的多辛理论研究了长水波近似方程组的数值解法,讨论了利用Preissmann方法构造离散多辛格式的途径,并构造了一种典型的半隐式的多辛格式,格式满足多辛守恒律.数值算例结果表明该多辛离散格式具有较好的长时间数值稳定性.     

非线性薛定谔方程的平均向量场方法

利用平均向量场方法(AVF)对非线性薛定谔方程进行求解, 在理论上得到了一个保非线性薛定谔方程描述的系统能量守恒的AVF格式, 再分别用非线性薛定谔方程的AVF格式和辛格式数值模拟孤立波的演化行为, 并比较两个格式是否保系统能量守恒特性. 数值结果表明, AVF格式也能很好地模拟孤立波的演化行为,并且比辛格式更能保持系统的能量守恒.     

二维线性哈密尔顿系统的有限元法及辛格式

利用连续有限元法得到了二维线性哈密尔顿系统一次元和二次元的计算格式，并证明了它们都是辛格式．系统的内在特征在离散后能保持．本的数值例子也证实了这些结论．     

多尺度辛格式求解复杂介质波传问题

在哈密顿体系中引入小波分析，利用辛格式和紧支正交小波对波动方程的时、空间变量进行联合离散近似，构造了多尺度辛格式——MSS(Multiresolution Symplectic Scheme)．将地震波传播问题放在小波域哈密顿体系下的多尺度辛几何空间中进行分析，利用小波基与辛格式的特性，有效改善了计算效率，可解决波动力学长时模拟追踪的稳定性与逼真性．     

基于辛格式的深度哈密尔顿神经网络

HNN是一类基于物理先验学习哈密尔顿系统的神经网络.本文通过误差分析解释使用不同积分器作为超参数对HNN的影响.如果我们把网络目标定义为在任意训练集上损失为零的映射,那么传统的积分器无法保证HNN存在网络目标.我们引进反修正方程,并严格证明基于辛格式的HNN具有网络目标,且它与原哈密尔顿量之差依赖于数值格式的精度.数值实验表明,由辛HNN得到的哈密尔顿系统的相流不能精确保持原哈密尔顿量,但保持网络目标;网络目标在训练集、测试集上的损失远小于原哈密尔顿量的损失;在预测问题上辛HNN较非辛HNN具备更强大的泛化能力和更高的精度.因此,辛格式对于HNN是至关重要的.     

二维非线性Schr(o)dinger方程的辛与多辛格式

对满足周期边界条件的二维非线性Schrödinger方程,运用中心差分对该方程进行空间离散, 得到一个有限维Hamilton系统,然后用隐式Euler中点格式进行时间离散得到其辛格式. 针对该方程的多辛形式, 运用有限体积法离散,得到一种直平行六面体上的中点型多辛格式. 用所构造的辛与多辛格式对二维非线性Schrödinger方程的平面波解和奇异解进行数值模拟,结果验证了所构 造格式的有效性. 最后, 根据计算结果,对两种格式进行了分析和比较.       

A NEW MULTI-SYMPLECTIC SCHEME FOR NONLINEAR “GOOD” BOUSSINESQ EQUATION

The Hamiltonian formulations of the linear “good“ Boussinesq (L.G.B.) equation and the multi-symplectic formulation of the nonlinear “good“ Boussinesq (N.G.B.) equation are considered. For the multi-symplectic formulation, a new fifteen-point difference scheme which is equivalent to the multi-symplectic Preissmann integrator is derived. We also present numerical experiments, which show that the symplectic and multisymplectic schemes have excellent long-time numerical behavior.     

GSDBM方程的多辛几何和多辛Preissman格式研究（英文）

The multi-symplectic geometry for the GSDBM equation is presented in this paper. The multi-symplectic formulations for the GSDBM equation are presented and the local conservation laws are shown to correspond to certain well-known Hamiltonian functionals. The multi-symplectic discretization of each formulation is exemplified by the multisymplectic Preissmann scheme. The numerical experiments are given, and the results verify the efficiency of the Preissmann scheme.     

Multi-symplectic Geometry and Preissmann Scheme for GSDBM Equation

The multi-symplectic geometry for the GSDBM equation is presented in this paper. The multi-symplectic formulations for the GSDBM equation are presented and the local conservation laws are shown to correspond to certain well-known Hamiltonian func-tionals. The multi-symplectic discretization of each formulation is exemplified by the multi-symplectic Preissmann scheme. The numerical experiments are given, and the results verify the efficiency of the Preissmann scheme.     

Explicit Multi-symplectic Method for a High Order Wave Equation of KdV Type

In this paper, we consider multi-symplectic Fourier pseudospectral method for a high order integrable equation of KdV type, which describes many important physical phenomena. The multi-symplectic structure are constructed for the equation, and the conservation laws of the continuous equation are presented. The multisymplectic discretization of each formulation is exemplified by the multi-symplectic Fourier pseudospectral scheme. The numerical experiments are given, and the results verify the efficiency of the Fourier pseudospectral method.     

Sine-Gordon方程的多辛Leap-frog格式

非线性发展方程由于具有多种形式的解析解而吸引着众多的研究者,借助多辛保结构理论研究了Sine-Gordon方程的多辛算法．利用Hamilton变分原理,构造出了sine-Gordon方程的多辛格式;采用显辛离散方法得到了Leap-frog多辛离散格式,该格式满足多辛守恒律;数值结果表明leap-frog多辛离散格式能够精确地模拟sine-Gordon方程的孤子解和周期解,模拟结果证实了该离散格式具有良好的数值稳定性．     

一类强色散DGH方程的多辛普雷斯曼格式

DGH方程作为一类重要的非线性水波方程有着许多广泛的应用前景.基于Hamilton系统的多辛理论研究了一类强色散DGH方程的数值解法,利用多辛普雷斯曼方法构造了一种典型的半隐式的多辛格式.分析了该格式的局部能量和动量守恒律误差,并给出了数值算例.数值算例结果表明该多辛离散格式具有较好的长时间数值稳定性.     

ZK-BBM方程的多辛Preissmann格式

本文研究一类非线性ZK-BBM方程的初值问题.利用Hamilton系统的多辛Preissmann方法,获得ZK-BBM方程初值问题的数值结果,数值结果表明该多辛离散格式具有较好的长时间数值稳定性.     

不可压饱和多孔弹性杆动力响应的多辛方法

研究了不可压饱和多孔弹性杆的一维动力响应问题.基于多孔介质理论,在流相和固相微观不可压、固相骨架小变形的假定下,建立了不可压流体饱和多孔弹性杆一维轴向动力响应的数学模型.利用Hamilton空间体系的多辛理论,构造了不可压饱和多孔弹性杆轴向振动方程的多辛形式及其多种局部守恒律.采用中点Box离散方法得到轴向振动方程的多辛离散格式和局部能量守恒律以及局部动量守恒律的离散格式;数值模拟了不可压饱和多孔弹性杆的轴向振动过程,记录了每一时间步的局部能量数值误差和局部动量数值误差.结果表明,已构造的多辛离散格式具有很高的精确性和较长时间的数值稳定性,这为解决饱和多孔介质的动力响应问题提供了新的途径.     

Zhiber-Shabat方程的多辛几何和多辛隐式格式研究

Zhiber-Shabat方程,描述许多重要的物理现象,是一类重要的非线性方程,有着许多广泛的应用前景.本文给出Zhiber-Shabat方程的多辛几何结构和多辛Fourier拟谱方法.数值算例结果表明多辛离散格式具有较好的长时间的数值稳定性.