Modified characteristic finite difference fractional step method for moving boundary value problem of nonlinear percolation system

A fractional step scheme with modified characteristic finite differences running in a parallel arithmetic is presented to simulate a nonlinear percolation system of multilayer dynamics of fluids in a porous medium with moving boundary values. With the help of theoretical techniques including the change of regions, piecewise threefold quadratic interpolation, calculus of variations, multiplicative commutation rule of difference operators, multiplicative commutation rule of difference operators, decomposition of high order difference operators, induction hypothesis, and prior estimates, an optimal order in l ² norm is displayed to complete the convergence analysis of the numerical algorithm. Some numerical results arising in the actual simulation of migration-accumulation of oil resources by this method are listed in the last section.     

Upwind finite difference method for miscible oil and water displacement problem with moving boundary values

The research of the miscible oil and water displacement problem with moving boundary values is of great value to the history of oil-gas transport and accumulation in the basin evolution as well as to the rational evaluation in prospecting and exploiting oil-gas resources. The mathematical model can be described as a coupled system of nonlinear partial differential equations with moving boundary values. For the twodimensional bounded region, the upwind finite difference schemes are proposed. Some techniques, such as the calculus of variations, the change of variables, and the theory of a priori estimates, are used. The optimal orderl2-norm estimates are derived for the errors in the approximate solutions. The research is important both theoretically and practically for the model analysis in the field, the model numerical method, and the software development.     

高维抛物方程迎风区域分裂差分方法

结合迎风方法和区域分裂思想,采用一阶迎风、二阶修正迎风法逼近高维抛物方程的对流项.内边界处和子区域分别对应区域分裂显隐格式;并运用极值原理和嵌入定理给出了收敛性分析,最后给出数值试验,说明其实际意义.     

ICF靶支撑定位机器人系统研究

 在对惯性约束核聚变(ICF)靶支撑定位功能分析的基础上，设计并制造了一套用于靶精密定位机器人系统，主要包括靶库机构、换靶机构、送靶机构和6自由度精密并联机器人机构，论述了各部分的工作原理和组成。系统在末端采用并联机器人来实现对靶的精密定位，测试了靶场环境下系统的运动指标。测试结果显示：系统可在真空条件下实现对靶的精确定位、换靶、送靶工作，靶定位精度达到μm级，定位时间随精度的提高而延长。     

渗流耦合系统动边值问题特征分数步差分方法

对多层渗流方程耦合系统动边值问题,提出适合并行计算的一类特征分数步差分格式,利用区域变换、变分形式、粗细网格配套、乘积型叁二次插值、差分算子乘积交换性、高阶差分算子的分解、先验估计的理论和技巧,得到收敛性的最佳阶l2误差估计.该方法已成功地应用到多层油资源运移聚集的资源评估生产实际中,得到了很好的数值模拟结果.     

三维动边值问题的迎风差分方法

可压缩可混溶油、水三维渗流动边值问题的研究,对重建盆地发育中油气资源运移、聚集的历史和评估油气资源的勘探与开发有重要的价值, 其数学模型是一组非线性耦合偏微分方程组的动边值问题. 该文对有界域的动边值问题提出一类新的二阶修正迎风差分格式, 应用区域变换、 变分形式、能量方法、差分算子乘积交换性理论、高阶差分算子的分解、微分方程先验估计的理论和技巧, 得到了最佳 $l^2$ 误差估计结果. 该方法已成功应用到油资评估的数值模拟中. 它对这一领域的模型分析, 数值方法和软件研制均有重要的价值.     

半导体器件探测器计算流体力学的数值方法和分析

对三维光导型半导体探测器瞬态问题的计算流体力学数值模拟,提出了一类修正迎风分数步差分格式.应用变分形式、能量方法、归纳法假定、微分方程的先验估计理论和技巧,得到最佳阶误差估计.该文数值方法已成功地应用到光导型半导体探测器瞬态问题的数值模拟中.     

渗流耦合系统动边值问题特征差分方法及其应用

油气运移、聚集史软件的功能是重建盆地发育中油气资源运移、聚集的历史,它对合理评估油气资源的勘探和开发有重要的价值.其数学模型是一组多层对流扩散耦合系统的动边值问题.提出一类特征差分格式,得到最佳阶误差估计结果.对这一领域的模型分析、数值方法和软件研制均有重要的理论和实用价值.     

对流扩散方程区域分裂特征差分方法

1引言对流扩散方程是许多物理问题的数学模型,研究其稳定的数值解法具有重要的应用价值．而标准的差分法和有限元法通常会失效,出现数值振荡．80年代,Douglas和Russel提出了特征线方法,在一定程度上克服了数值振荡,保证了数值的稳定,尤其对“对流占优”问题,更能突出特征法的优越性,并有了大量的理论成果[1,2,3]．区域分裂是一种解决大规模的科学与工程计算问题的有效方法,Dawson,Du和Dupont对热传导方程给出了非重叠区域分裂格式及分析,由于内边界的显格式,需要一定的稳定性条件Δt≤CH2;而Du等在[5]给出了抛物方程的几种区域分裂格式,对区域分裂法的