三维位势问题的梯度边界积分方程的新解法

三维位势问题的边界元分析中,关于坐标变量的边界位势梯度的计算是一个困难的问题. 已有一些方法着手解决这个问题,然而,这些方法需要复杂的理论推导和大量的数值计算. 本文提出求解一般边界位势梯度边界积分方程的辅助边值问题法. 该方法构造了与原边界值问题具有相同解域的辅助边值问题,该辅助边值问题具有已知解,因此通过求解此辅助边值问题,可获得梯度边界积分方程对应的系统矩阵,然后将此系统矩阵应用于求解原边值问题,求解过程非常简单,只需求解一个线性系统即可获得原边值问题的解. 值得注意的是,在求解原边值问题时,不再需要重新计算系统矩阵,因此辅助边值问题法的效率并不很差. 辅助边值问题法避免了强奇异积分的计算,具有数学理论简单、程序设计容易、计算精度高等优点,为坐标变量梯度边界积分方程的求解提供了一个新的途径. 3个标准的数值算例验证了方法的有效性.      

欢迎投稿

<正>《中学生数学》欢迎广大作者投稿.投稿须知:1.稿件的内容要新颖、形式要活泼,以适合中学生阅读,应避免写成教学交流文章.2.提倡短小精悍的文章,讲清一、两个问题,不要追求"大而全".稿一般不超过3000字,中学生习作栏目的稿件更要注意求简求精.3.来稿请在左上方注明文稿适合初中生还是高中生阅读,标题下方请写明作者的通讯地址、邮编、电子邮箱作者姓名.     

高维量子可积系统的精确解

量子多体问题或量子场论中有一类模型是可以精确求解的,这类模型称作量子可积模型.量子可积模型的主要特征是:系统的守恒量数目与系统自由度的数目相同(对于具有无限自由度的系统,守恒量的数目亦为无限),从而使系统的本征态、本征能谱及热力学量都可精确求得.自从1931年Bethe～[1]首次求得一维Heisenberg链的精确解后,许多一维量子多体物理模型或(1+1)维(一维空间加一维时间)量子场论模型都获得了精确解.这些精确解曾对于人们理解许多物理现象(如稀磁合金中的Kondo效应)起到了极为重要的作用.如何将这方面的理论推广到高维空间,即寻找并精…     

CPL冷凝单管融化过程的双倒易边界元分析

1引言CPL（毛细泵两相流回路）能传输较高的热负荷，而且不需要循环泵、阀门等运动部件，重量轻可靠性好；在飞行器热控制方面有很好的应用前景[1]。CPL在恶劣的空间环境中运行，需要防止工作介质出现冷冻，为此，我们已经用解析[2]和数值的方法[3]进行了初步的分析，得到了一些可供工程设计参考应用的结果。另外，在恶劣的空间环境中，如果出现冻结，需要融化起动，热管的安全设计需要研究它的融化特性，以确保热管在空间能正常运行。双倒易边界元方法用Laplace基本解[4]，通过对一类偏微分方程两侧进行转化，将它全部转化为纯边界积分…     

领头项相干态及其非经典性

为了从相干态的内部数态结构上去研究量子光场的性质，继截头相干态后，我们又引入一类量子光场态－－领头项相干态│ａ，ｍ〉，它们由Ｇｌａｕｂｅｒ相干态的数态展开式中止数态│ｍ〉的前ｍ＋１个数态项构成。通过对这些量子态性质的研究，清楚地显示出相干态的各有关性质是怎样作为领头项相干态相应性质的极限而出现的，以及领头项相干态的非经典性是如何随着项数的增多而逐渐丧失的，这就给我们探索经典态与非经典态的转换条件提     

高Tc超导体细圆柱样品线性交流响应

本讨论了高Ｔｃ超导体细圆柱情形线性交流响应，给出了交流磁化率χ的表达式，并且得到了磁化率虚部χ″峰值时所满足的方程。     

有势场逆问题的边界元法

本文给出了位势方程逆问题的一种最小二乘边界元解法。控制方程为Ｌａｐｌａｃｅ方程，但一部分边界上未给出任何边值，而只在某些内点上给出了势函值。这一问题在数学上属不适定问题，但在一定条件下存在唯一解。本文同时给出了一种估计解的可靠性的方法。数值试验表明，这类逆问题采用边界元法是非常有效的。     

Sc^＋18离子1s^23d-1s^2nf的跃迁能和偶极振子强度

用全实加关联方法计算了类锂Sc^＋18离子1s^23d-1s^2nf（4≤n≤9）的跃迁能和1s^2nf（n≤9）态的精细结构，依据量子亏损理论确定了该Rydberg系列的量子数亏损，用这些作为能量的缓变函数的量子亏损。可以实现对任意高激发态（n≥10）的能量可靠的预言，利用在计算能量过程中确定的波函数，计算了Sc^＋18离子1s^23d-1s^2nf的偶极跃迁在三种规范下振子强度；将这些分立态振子强度与量子亏损理论相结合，得到在电离阚附近束缚态，束缚态跃迁振子强度以及束缚态．连续态跌迁振子强度密度，从而将Sc^＋18离子的这一重要光谱特性的理论预言外推到整个能域。     

应力对M-Z型InP/InGaAsP-EAM偏振

采用Agilent 81910A光子全参量测试仪,首次实验研究了InP/In1－xGaxAs1－yPy-MQW（Multiple-Quantum-Well,MQW）材料与衬底间因应力而产生的M-Z型光调制器的PDL影响以及由此引起的由差分群时延(Differential Group Delay,DGD)表征的偏振模色散(Polarization Mode Dispersion,PMD).研究结果表明,半导体MQW光调制器的PDL与DGD是一致的.因此在半导体光器件的制作过程中,应尽可能地减小衬底与波导芯层之间的因残存应力的存在造成对光器件的高速性能的不利影响.     

量子相变

量子相变是一种发生在绝对零度,由量子涨落而非热涨落导致的相变现象,满足著名的海森堡不确定关系。通过零温量子临界点的研究,可获知物质系统更广泛范围的行为,包括稀土磁性绝缘体,高温超导体和二维电子气体等。