THE l~1-STABILITY OF A HAMILTONIAN-PRESERVING SCHEME FOR THE LIOUVILLE EQUATION WITH DISCONTINUOUS POTENTIALS

We study the l^1-stability of a Haxniltonian-preserving scheme, developed in [Jin and Wen, Comm. Math. Sci., 3 （2005）, 285-315], for the Liouville equation with a discontinuous potential in one space dimension. We prove that, for suitable initial data, the scheme is stable in the l^1-norm under a hyperbolic CFL condition which is in consistent with the l^1-convergence results established in [Wen and Jin, SIAM J. Numer. Anal., 46 （2008）, 2688-2714] for the same scheme. The stability constant is shown to be independent of the computational time. We also provide a counter example to show that for other initial data, in particular, the measure-valued initial data, the numerical solution may become l^1-unstable.     

海面下方多障碍体散射问题数值研究

本文针对二维空间中海面下方多障碍体散射问题,分别从理论分析和数值计算两方面进行研究.通过分析散射问题的特性,利用Helmholtz方程,结合不同边界条件以及无穷远处辐射条件,建立了海面下方多障碍体散射问题的数学模型,并证明了散射问题解的唯一性.基于位势理论,利用间接积分方程方法,得到了不同区域的场所满足的积分表示,以及边界上密度函数所满足的边界积分方程.通过引入位势算子,将积分区域进行截断,得到有界域上的算子方程.针对所建立的边界积分方程系统,利用Nystr?m方法构造数值格式,并证明了数值解的收敛性.最后,利用数值实验验证理论的正确性和有效性.进一步,通过设计数值实验分析不同参数对散射问题的影响.     

位势流动和非均匀介质中声波方程的36种形式

声波方程是对大多数声学问题进行数学描述的出发点. 那些得到 广泛应用的经典波动方程及对流波动方程都存在苛刻的适用条件, 即仅适用于描述处于静态或匀速运动状态的定常 均匀介质中的线性无耗散声波. 然而, 很多实际场合并不满足这些严格的适用条件. 本文对经典声波方程和对流声波 方程进行推广, 导出了编号为W1$\sim$W36的36种不同形式的声波方程, 涵盖了处于静止、势流或旋涡流状态下的非均匀 和/或非定常介质中的声波传播问题. 所考虑的声波传播情形包括: (1) 线性波, 即具有小梯度(小振幅)性质; (2)非线性波, 即具有陡峭梯度性质, 包括``波纹'(小振幅大梯度)或者大振幅波. 本文仅考虑非耗散声波, 即排除了由剪切、体积黏度及热传导所引起的耗散. 对具有匀熵或等熵(熵沿流线守恒)性质的均匀介质和非均匀介质中的声传播进行了研究但非等熵(即耗散)情况除外; 另外, 对非定常介质中的 声波问题也进行了分析. 所涉及的介质可以处于静止、匀速运动状态, 或者是非匀速的和/或非定常的平均流动, 包括: (1)低Mach数的势平均流(即不可压缩的平均态), 或高速势平均流(即非均匀可压缩的平均流); ② 变截面管 道中的准一维传播, 包括无平均流的号管和具有低或高Mach数平均流的喷管; 或③平面的、空间的、或轴对称的单 向剪切平均流. 本文没有探讨其他类型的旋涡平均流(将与耗散及其他情形一起留待下一步研究), 例如, 可能与剪切效应相结合的轴对称旋转平均流. 通过对流体力学的一般方程进行消元处理或根据声学变分原理, 导出了36种波动方程, 对一些波动方程还采用这两种方法进行相互校验. 尽管声波方程的36种形式没有涵盖非线性、非均匀与非定常及非匀速运动介质 这3个效应的所有可能的组合情形, 但它们的确包括了孤立状态下的各种效应, 并包括了多种多重效应组合的 情形. 虽然经典波动方程和对流波动方程仅适用于处于静止(或匀速运动)的均匀定常介质中的线性无耗散声波, 但它们在 相关文献中已被广泛采用; 本文给出的36种声波方程提供了它们多种有用的推广形式. 在许多实际应用中, 经典波动方 程和对流波动方程仅是粗略的近似, 声波方程的更一般形式可提供更令人满意的理论模型. 本文每节末尾给出了这些应用 的众多范例. 在这篇评论文章中引用了240篇参考文献.     

THE PRIMAL—DUAL POTENTIAL REDUCTION ALGORITHM FOR POSITIVE SEMI—DEFINITE PROGRAMMING

In this paper we introduce a primal-dual potential reduction algorithm for positive semi-definite programming. Using the symetric preserving scalings for both primal and dual interior matrices, we can construct an algorithm which is very similar to the primal-dual potential reduction algorithm of Huang and Kortanek [6] for linear programming. The complexity of the algorithm is either O(nlog(X0 · S0/ε) or O(nlog(X0· S0/ε) depends on the value of ρ in the primal-dual potential function, where X0 and S0 is the initial interior matrices of the positive semi-definite programming.     

位势问题边界元法中几乎奇异积分的正则化

将一种通用算法应用于平面位势问题边界元法中近边界点几乎奇异积分的正则化。对线性单元,位势问题近边界点的几乎强和超奇异积分可归纳为两种形式。通过分部积分,将引起奇异的积分元素变换到积分号之外,从而对这两种积分分别给出了无奇异的正则化计算公式。除了线性元,二次元也应用于该算法。与近边界点临近的二次单元划分为两段线性单元,该算法仍然适用。算例证明了方法的有效性和精确性。对曲线边界问题,联合二次元和线性元可提高计算结果精确度。     

The periodic magnetized cylinder tube for atom guidance： quantized motion analysis

We have analysed the transport effciency of an atomic waveguide constructed from a periodic axially magnetized hollow tube.We took into consideration the quantized motion of the atom inside the magnetic hollow cylinder tube,which is significant for the transportation of cold atoms.We deduced the quantized motion modes of the atomic waves in the tube by the approximation of infinite potential,which is valid for cold atoms and strong magnetization.For the atomic waveguide with weak magnetization,we have calculated the tunnelling effect of the atomic wave.The adiabatic condition for the motion of cold atoms is discussed.A time orbit potential method for solving the “zero magnetic field problem” is proposed.     

Solution of the Dirac Equation for Ring-Shaped Modified Kratzer Potential

We propose a new exactly solvable potential which is Formed by modified Kratzer potential plus a new ring-shaped potential η cot^2 θ/r^2 The solutions of the Dirac equation with equal scalar and vector ring-shaped modified Kratzer potential are found by using the Nikiforov-Uvarov method. The nonrelativistic limit of the energy spectrum has been discussed.     

一类高阶超双曲型方程的中量定理及其逆定理

Asgeirsson中量定理表明超双曲型方程的Cauchy问题一般是不适定的,对Asgeirsson中量定理的推广就有重要意义。目前关于高阶方程解的中量只有初步探讨,尚未得到具体结果,本文直接利用Asgeirsson中量定理结果和积分、微分的性质与关系,得到了高阶方程解的中量满足广义双轴对称位势方程,同时还证明了其逆定理。利用关于广义双轴对称位势方程正则解的表达式及雅可比多项式的特殊性质,得到了高阶方程解的中量公式,从而使得关于解的拓展性和适定性的讨论将有可能。     

一类拟线性薛定谔方程的多解性

该文研究了强制位势下拟线性薛定谔方程的多解性问题.首先利用变量代换,将拟线性方程转化成半线性方程,然后借助喷泉定理,得到了该方程的无穷多个高能量解.