导热几何形状反演的变分原理及边界条件的确立

本文采用变域变分原理,建立了导热几何形状反演问题的变分原理,同时获得了该问题所需满足的边界条件和附加条件.该变分原理能将未知形状的几何变量及控制方程结合在一个变分泛函中,使得数学描述简洁、紧凑,且几何变量及控制方程的求解能耦合地进行.介绍了运用该变分原理并结合有限元方法进行数值计算的方法. 关键词： 几何形状反演 变分原理 有限元 导热     

广义经典力学系统的第一积分与变分方程特解的联系

给出了广义经典力学系统的变分方程,研究了变分方程的解与系统的第一积分之间的联系,并证明可由系统的第一积分求得变分方程的特解. 关键词： 广义经典力学系统 第一积分 变分方程     

一类扰动洛伦兹系统的解法

研究了一个大气物理中洛伦兹系统的求解问题.首先利用广义变分原理构造一组变分迭代,其次决定系统的初始近似,最后通过变分迭代方法得到了对应模型的各次近似解.广义变分迭代方法是一个解析方法,得到的解还能够继续进行解析运算. 关键词： 洛伦兹方程 变分原理 近似解     

二维跨声速有旋流动反命题的赝势函数变分原理

本文以文献［３］所得正命题变分原理为基础,通过对边界项进行变域变分的详细分析,构造出了未知壁面的自然边界条件,推导出了求解反命题的变域变分原理,这些工作为采用有限元求解气动反命题奠定了完密的数学基础。     

三类非完整变分下的约束运动微分方程

在分析三类不等价的非完整变分,即vakonomic变分、Suslov变分和Hlder变分的基础上,利用Lagrange乘子法和稳定作用量原理,讨论非线性非完整约束系统在这三类变分下的运动微分方程,论证了这三类微分方程等价的条件-作为一般约束系统的特例,得到了仿射非完整约束系统的运动微分方程-最后借助两个实例验证了结论的正确性- 关键词： 非完整约束 Chetaev条件 vakonomic动力学 Lagrange乘子法     

Boussinesq方程组的广义变分原理

半反推法是何吉欢为了寻求物理问题的变分原理而提出的,可避免由拉氏乘子法引起的临界变分现象. 应用半反推法分别获得了描述水波运动的两类Boussinesq方程组的一族广义变分原理,并验证了它们的正确性. 关键词： 半反推法 广义变分原理 Boussinesq方程组     

基于变分图像分解的电子散斑干涉信息提取方法

介绍了变分图像分解图像处理方法的基本原理、常用的函数空间及变分图像分解模型。回顾了近几年变分图像分解图像处理方法在电子散斑干涉(ESPI)信息提取技术中的应用成果,包括应用变分图像分解图像处理方法实现ESPI条纹图的滤波处理、ESPI条纹图方向和密度的计算和ESPI条纹图骨架线的提取。介绍了这些方法相较于传统方法的优势,并进一步展望了变分图像分解图像处理方法在光测技术中的发展趋势。     

He原子非相对论基态能量的变分计算

本文指出了一种现象:当忽略原子核的运动时,He原子非相对论基态变分能量的计算值将会低于实验值.考虑对原子核运动的修正后,通过使用一个带松弛坐标参数k的变分波函数对He原子的非相对论基态能量进行了变分计算,得到比较满意的结果.此计算与变分原理一致.     

一类非线性尘埃等离子体孤波解

研究了一类非线性尘埃等离子体孤波解. 首先构造一个变分迭代, 其次决定系统的初始近似, 最后通过变分迭代方法得到了对应模型的各次近似解. 关键词： 等离子体 变分迭代 近似解     

三维赤道海气振子模型的近似解

研究了一个赤道Kelvin波的方程. 利用变分迭代解法, 得到了其近似解. 变分迭代方法是一个解析方法, 得到的解还能够继续进行解析运算. 关键词： 变分迭代 近似解 Kelvin     

关于Hamilton原理的讨论

推导了最一般形式的Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理,讨论了它涉及的驻值问题,比较了不变分原理与变分原理的区别,从而得到表述变分原理的要点。     

一个全球气候赤道海气振子模型的变分迭代解法

研究了一个三维赤道海气振子Kelvin波的方程.利用变分迭代解法,得到了对应模型的近似解.变分迭代方法是一个解析方法,得到的解还能够继续进行解析运算. 关键词： 变分迭代 近似解 Kelvin波     

一类非线性扰动发展方程的广义迭代解

利用广义变分迭代方法研究了一类非线性发展扰动方程.首先引入一个泛函.然后求其变分,最后构造方程解的迭代关系式.得到了问题的近似解和精确解析解. 关键词： 发展方程 扰动 变分迭代     

非完整系统Chetaev动力学和vakonomic动力学的等价条件

就一般非完整约束系统，从约束方程满足的变分恒等式出发，利用增广位形流形上的向量场定义三类非自由变分，即非完整变分：vakonomic变分、Hlder变分、Suslov变分，并讨论它们之间的关系以及它们成为自由变分的充要条件.利用非完整变分以及相应的积分变分原理建立两类动力学方程：vakonomic方程和Routh方程或Chaplygin方程.通过vakonomic方程分别与Routh方程和Chaplygin方程比较，得到它们具有共同解的两类充分必要条件.这些条件并不是约束的可积性条件. 关键词： 非完整约束 非完整变分 Chetaev条件 vakonomic动力学     

纤锌矿GaN柱形量子点中类氢施主杂质态

在有效质量近似和变分原理的基础上,选取含两个变分参数的波函数,研究了纤锌矿结构的GaN/AlxGa1-xN单量子点中类氢施主杂质体系的结合能随量子点(QD)尺寸以及杂质在量子点中位置的变化,并与以前使用不同尝试波函数的计算结果进行了比较。结果表明:由我们选取的两变分参数波函数得到的结果与前人选取的两变分参数波函数得到的结果相比有所改进,而与选取一个变分参数波函数得到的结果一致。同时我们还计算了体系的维里定理值随量子点半径的变化情况,所得结果与前人工作结果一致,说明本文选取的两变分参数波函数能很好地描述柱形量子点中施主杂质态的运动。     

用广义变分迭代理论求一类相对转动动力学方程的解

研究了一类具有非线性阻尼力和强迫周期力项的相对转动扰动动力学方程. 首先利用变分原理构造了广义变分迭代, 其次决定方程的初始近似, 最后通过迭代表示式得到了对应方程的任意次近似解. 关键词： 相对转动 动力系统 变分迭代     

高阶非完整约束系统嵌入变分恒等式的积分变分原理

本文从高阶非完整系统嵌入变分恒等式的积分变分原理出发, 根据三种不等价条件变分的选取, 得到了高阶非完整系统的三类不等价动力学模型, 即高阶非完整约束系统的vakonomic方程、Lagrange-d'Alembert 方程和一种新的动力学方程. 当高阶非完整约束方程退化为一阶非完整约束时, 利用此理论可以得到一般非完整系统的vakonomic模型、Chetaev模型和一种新的动力学模型. 最后借助于应用实例验证了结论的正确性. 关键词： 高阶非完整约束 变分恒等式 条件变分 vakonomic动力学     

三类大气基本波动的广义变分原理

半反推法是He为了寻求数学物理问题的变分原理而提出的, 可避免由拉氏乘子法引起的临界变分现象. 应用半反推法分别获得了动力气象中Rossby波、大气声波和重力外波等三类基本大气波动的广义变分原理, 并验证了它们的正确性.     

广义Birkhoff系统的时间积分定理

研究了广义Birkhoff系统的时间积分定理.给出系统的时间积分等式,并由此等式导出类能量方程、类维里定理、一个积分变分原理和一个微分变分原理. 关键词： 广义Birkhoff系统 时间积分定理 类能量方程 变分原理     

一类变分问题在中学物理课外教学中的尝试

变分原理在物理学中具有相当的普遍性。本文尝试在中学物理教学中引入变分原理,通过使用变分原理将表面上不同的4个有趣的问题联系起来,展示这些问题应用变分原理的求解过程,分析其间的差异和联系,并考虑体系所受的约束条件,揭示体系内在的对称性。在教学过程中不仅考虑知识的传授,更考虑了学生认知的发展,循序渐进地将内容引向深入。