土壤水流与溶质耦合运移问题的混合元-迎风广义差分法研究

本文研究了一维非饱和土壤水流与溶质耦合运移问题的数学模型, 建立了求其数值解的守恒混合元-迎风广义差分格式. 对非线性土壤水分入渗方程, 采用守恒混合元法进行离散模拟, 同时得到了土壤含水量和水分通量; 而对对流-扩散形式的溶质运移方程, 利用迎风的广义差分法离散求解. 且分析了解的存在唯一性, 并讨论了误差估计. 最后给出数值算例, 模拟结果表明利用本文格式来求解非饱和土壤水流与溶质耦合运移问题是可靠的, 且该格式具有稳定性和可实用性.     

蒸汽沉淀化学反应方程混合元法的离散格式研究

蒸汽沉淀化学反应过程有着极其广泛的应用,其数学模型归结为一个包含流速场,温度场,压力场和气体溶质场的非线性偏微分方程组．用混合有限元方法研究蒸汽沉淀化学反应方程组,导出其半离散化和全离散化的混合元格式,并证明这些格式的解的存在性和收敛性(误差估计)．用混合元法处理究蒸汽沉淀化学反应方程组,可以同时求出流速场,温度场,压力场和气体溶质场的数值解. 因此该研究既具有重要的理论意义,又具有广泛的应用前景．     

非粘性土壤中溶质运移问题的守恒混合有限元法及其数值模拟

奉文建立了非粘性土壤水中溶质运移问题的守恒混合元格式,讨论了广义解和混合元解的存在唯一性,并给出了误差估计.数值模拟结果表叫,用该方法模拟溶质运移问题是合理有效的,不仅提高了通量的模拟精度,而且使计算稳定.     

二维土壤溶质输运方程基于POD方法的降阶CN有限元外推算法

首先给出二维土壤溶质输运方程时间二阶精度的Crank-Nicolson(CN)时间半离散化格式和时间二阶精度的全离散化CN有限元格式及其误差分析.然后利用特征投影分解(proper orthogonal decomposition,简记为POD)方法对二维土壤溶质输运方程的经典CN有限元格式做降阶处理,建立一种具有足够高精度、自由度很少的降阶CN有限元外推格式,并给出这种降阶CN有限元解的误差估计和外推算法的实现.最后用数值例子说明数值结果与理论结果是相吻合的.     

污染物在非饱和带内运移的流固耦合数学模型及其渐近解

污染物在非饱和带中运移过程是多组分多相渗流问题.在考虑气相的存在对水相影响的前提下,基于流固耦合力学理论,建立了污染物在非饱和带内运移的流固耦合数学模型.对该强非线性数学模型采用摄动法及积分变换法进行拟解析求解,得出了解析表达式.对非饱和带内的孔隙压力分布、孔隙水流速以及污染物的浓度在耦合与非耦合气相条件下的分布规律进行解析计算.对该渐近解与Faust模型的计算结果进行了对比分析,结果表明:该模型解与Faust解基本吻合,且气相作用以及介质的变形对溶质的输运过程产生较大的影响,从而验证了解析表达式的正确性和实用性.这为定量化预报预测污染物在非饱和带中迁移转化和实验室确定压力-饱和度-渗透率三者之间的关系提供了可靠的理论依据.     

中空纤维透析器全血传质的双室模型

在本文中,我们建立了中空纤维透析器中全血传质的双室模型,并给出该模型的解析解;也给出了用尿素、肌酐和尿酸三种溶质进行实验验证的结果,从中发现传统的单室模型仅适于描述尿素在全血中的传质动力学,而对肌酐和尿酸则宜用本文的双室模型来描述。     

二维土壤溶质输运问题的CN有限元法

首先给出二维土壤溶质输运问题时间二阶精度的Crank-Nicolson(CN)时间半离散化格式,然后直接从CN时间半离散化格式出发,建立具有时间二阶精度的全离散化CN有限元格式,并给出CN有限元解的误差分析,最后用数值例子验证全离散化CN有限元格式的优越性.这种方法提高了时间离散的精度,并极大地减少时间方向的迭代步,从而减少实际计算中截断误差的积累,提高计算精度和计算效率.而且方法绕开对空间变量半离散化有限元格式的讨论,使得理论研究更简便.     

一类非线性奇摄动方程的匹配解法和解的精度估计

利用匹配渐近展开法,研究了一类非线性奇异摄动方程.在适当的条件下,得出了该类问题解的渐近展开式.并将结果应用于例子,对渐近解与精确解和用两变量方法求得的解进行比较,可知所得到的渐近解达到了较高精度.     

一类广义非线性强阻尼扰动发展方程的行波解

研究了一类非线性强阻尼广义扰动发展方程问题.它们在数学、力学、物理学等领域中广泛出现.首先,引入一个行波变换,把相应的偏微分方程问题转化为行波方程问题并求出原典型问题的精确解.再用小参数方法和引入伸长变量构造了问题的渐近解.最后, 用泛函分析的不动点理论证明了原非线性强阻尼广义扰动发展方程初值问题渐近行波解的存在性,并证明渐近解具有较高的精度和一致有效性.该文求得的渐近解是一个解析展开式, 所以它还可继续进行解析运算, 而单纯用数值模拟的方法是不行的.     

流向受限运输问题的解法及其应用

本文提出一种解流向受限运输问题的算法.首先给出数学模型,利用位势法解普通运输问题的原理,建立了一种改进型位势法解流向受限运输问题.算法包含了解普通运输问题.对算法进行了理论证明后,研制了软件.用软件在微机 IBM-PC/XT 上编制一个全国性的物资调运计划仅用时间2分钟.长期实用证明方法是有效的.该软件已提供物资调运部门使用20个月.     

用区域分解法求不可压N-S方程的差分解

§1.引言 对不可压小粘性流的数值解,[1]和[2]用奇异摄动观点提出了一个区域分解法.从常微分方程(组)的奇异摄动问题出发,解分解为外部解加边界修正解(以下简称为修正解).外部解的边界条件有:给定(原边界条件)、待定(用原边界条件和修正解)和延拓类.修正解的边界条件有:给定(用原边界条件和外部解延拓)渐近(在边界层外缘)和待定     

求非线性椭圆问题多解的搜索延拓法分析

对非线性椭圆问题$\Delta u+f(u)=0$在$\Omega$内, $u=0$在$\Gamma$上的多解计算, 完成了SEM的理论分析. 假定非线性是非凸的,解是孤立的, 在某些条件下相应的线性化问题有唯一解.在很一般的条件下, 用解族的紧性和反证法,证明解具有较高的正则性$u\in H^{1+\alpha}, \alpha>0$.设用适当多的特征基搜索的某初值已落入此孤立解的邻域,用对偶论证和连续性方法,证明了非线性有限元逼近的最佳误差估计.     

高维Dirchlet问题数值解的概率方法

本文用概率方法求得高维Dirichlet内问题和外问题在一般区域上的数值解.高维漂移布朗族对停时具有强马氏性,它在球面上的击中时和位置分布已知,再利用Dirichlet问题解的随机表达式,我们可以获得高维Dirichlet问题的数值解.     

基于A-极大单调算子的三步迭代算法

介绍了用三步迭代算法求解A-极大单调算子的不动点问题和用预解算子研究包含问题的解.同时给出了在某些条件下,三步迭代算法的收敛性.该文中的结论是在Noor,Huang的算法及Ram U.Verma的背景下启发得到.     

非线性断裂理论基本问题的精确分析解

用构造函数法对非线性断裂力学的基本问题——HRR问题作了严格的分析,给出了H问题与RR问题在数学上的等价性的证明,用统一的方法构造其精确分析解,证明了解的绝对一致收敛性和唯一性,取前3项作为近似,就得到优于Hutchinson数值解的结果,同时第1次提供了RR问题应力分布的具体结果.在N→1(n→1)情形,此解还原为线性弹性解,在N→0(n→∞)情形,此解还原为增量塑性理论中经典Prandtl场.     

一类催化反应Robin问题的渐近解

研究了一类非线性催化反应微分方程Robin问题.在一定的条件下,先利用摄动方法求出了原Robin问题的外部解,然后用伸长变量和幂级数理论分别构造了解的第一和第二边界层校正项,从而得到了Robin问题解的形式渐近展开式.最后利用微分不等式理论,证明了问题解的渐近表示式的一致有效性.     

一类双参数非线性高阶反应扩散方程的摄动解法

研究了一类两参数非线性反应扩散奇摄动问题的模型.利用奇摄动方法,对该问题解的结构在两个小参数相互关联的情形下作了讨论.首先,构造问题的外部解; 之后在区域的边界邻域构造局部坐标系,再在该邻域中引入多尺度变量,得到问题解的边界层校正项; 然后引入伸长变量,构造初始层校正项,并得到问题解的形式渐近展开式;最后建立了微分不等式理论,并由此证明了问题的解的一致有效的渐近展开式.用上述方法得到的各次近似解,具有便于求解、精度高等特点.     

平衡问题解的存在性

主要研究平衡问题解的存在性.通过对目标函数和可行集合的渐近分析,给出拟单调平衡问题解集非空的条件.进而用类似的方法研究了向量平衡问题解存在的条件,并将其应用到向量优化问题上.     

Banach空间中的广义非线性混合型拟变分包含

在Banach空间中讨论一类新的广义非线性混合型拟变分包含问题.用预解算子的概念,建立了一种解此类问题的算法.所得结果改进、推广和统一了文献中的一些结果.     

用试验数据修正振动系统的双对称阻尼矩阵与刚度矩阵

讨论用试验数据修正振动系统的双对称阻尼矩阵与刚度矩阵问题.依据特征方程、阻尼矩阵与刚度矩阵的双对称性,利用代数二次特征值反问题的理论和方法,研究了该问题解的存在性与唯一性,提出了修正阻尼矩阵与刚度矩阵的一个新方法.利用双对称矩阵的性质研究了方程的双对称解.给出了二次特征值反问题双对称解的一般表达式,讨论了对任意给定矩阵的最佳逼近问题,并给出了问题的最佳逼近解.用该方法修正的阻尼矩阵与刚度矩阵不仅满足二次特征方程,而且是唯一的双对称矩阵.