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1.
2.
3.
非线性动力学常微分方程组高精度数值积分方法 总被引:5,自引:1,他引:5
建立了一种求解非线性动力学常微分方程组初值问题的新方法.若非线性函数一阶导数存在,则给出解的积分方程表达式,计算得到按规定误差要求的高精度数值解.引入一般自治或非自治非线性系统的首次近似Jacobi矩阵,不作任何假设重构等价的非线性常微分方程组,简捷而有广泛的适应性,不改变方程的本质,但其主项构成线性化方程组,其它项则代表非线性函数高阶余项而不涉及Taylor级数展开计算,给出该方程组初值问题的Duhamel卷积分解析表达式,在时间步长内进行数值积分选代求解,在指定误差内快速收敛,逐步递推获得非线性常微分方程的瞬态响应和全时域高精度数值解.积分解连续满足微分方程组而不是在离散的步长端点上满足代数方程组,打破了传统用增量法在离散点上建立的代数方程组迭代求解,从而使传统Euler型逐步积分法的各种差分格式算法改变成真正的积分格式算法.数值计算中给出指数矩阵递增展开式,变矩阵乘法为乘积系数的加法,避免了大量矩阵自乘而大大提高计算效率.算法验证为无条件稳定,则保证对线性常微分方程而言,计算中舍入误差的传播不会扩散,不出现计算机字长有限而引起舍入误差导致计算不确定性问题.基于以上理论和数值方法,计算了线性非线性算例并进行了分析,验证了本方法简捷而有广泛的适应性,可以有足够的精确性. 相似文献
4.
增量谐波平衡法(IHB法)是一个半解析半数值的方法, 其最大优点是适合于强非线性系统振动的高精度求解. 然而, IHB法与其他数值方法一样, 也存在如何选择初值的问题, 如初值选择不当, 会存在不收敛的情况. 针对这一问题, 本文提出了两种基于优化算法的IHB法: 一是结合回溯线搜索优化算法(BLS)的改进IHB法(GIHB1), 用来调节IHB法的迭代步长, 使得步长逐渐减小满足收敛条件; 二是引入狗腿算法的思想并结合BLS算法的改进IHB法(GIHB2), 在牛顿-拉弗森(Newton-Raphson)迭代中引入负梯度方向, 并在狗腿算法中引入2个参数来调节BSL搜索方式用于调节迭代的方式, 使迭代方向沿着较快的下降方向, 从而减少迭代的步数, 提升收敛的速度. 最后, 给出的两个算例表明两种改进IHB法在解决初值问题上的有效性. 相似文献
5.
《数学的实践与认识》2015,(14)
对下面一类有理差分方程x_(n+1)=(λy_ny_(n-2))/(x_(n-1)(±λ±y_ny_(n-2))),y_(n+1)=(λx_nx_(n-2))/(y_(n-1)(±λ±x_nx_(n-2)))进行研究,给出了任意非零初值问题解的具体表达形式,并讨论了解的周期性. 相似文献
6.
SAANOUNI Tarek 《偏微分方程(英文版)》2011,(1):37-54
Let u ∈ C(1R, H1) be the solution to the initial value problem for a 2D semilinear Schr6dinger equation with exponential type nonlinearity, given in [1]. We prove that the Lr norms of u decay as t→±∞, provided that r〉2. 相似文献
7.
应用分离变量法,得到了一类二阶微分方程初值问题存在无穷多个非负解的充分必要条件,并给出了所有的无穷多个非负解.。 相似文献
8.
我们评述了模拟1维非线性粘弹性材料运动的积分微分方程的最近一些数学结果。特别是,我们讨论了经典解的全局(在时间上)存在性和长时间行为,以及光滑初始数据在有限时间内奇性的形成。尽管数学理论是较不完善的,但我们还是对弱解(即具有激波的解)的存在性作了一些说明。也讨论了线性波传播方面的一些有关结果。 相似文献
9.
10.
边值方法(BVMS)是用于解常微分方程初值问题的一类方法,迄今为止,边值方法还没有被广泛地推广。主要有两个原因:一是人们不甚了解它们的稳定性;二是具有较高的计算代价。本给出了建立两步边值方法稳定性的一个有效的方法,并证明了其结果。 相似文献