无限样条边界元及其在结构—地基耦合中的应用*

本文基于三维弹性力学问题的Kelvin解在无穷远处的性态,构造了一种无限样条边界元.用半空间地表圆域受均压下的解析解,验证了这类单元良好的计算精度;以它与三维样条边界元相结合,分析了弹性半空间地基板.结果表明,这种模型在分析结构与地基耦合问题上不仅具有普适性而且自由度少,计算精度高.     

样条空间S~μ_k（△）的维数

本文考虑了欧式空间Ｒ￣ｎ中任意单纯形剖分上的样条函数空间．证明了当ｋ≥（３μ＋１）２￣（ｎ－２）＋１时，计算任意单纯形剖分Δ上的ｋ次μ阶光滑样条空间的维数，可归结为计算每个σ－关联域（ｉ－单纯形σ∈Δ）Ｒ（σ）上的２￣（ｎ－ｉ－１）μ次μ阶光滑（ｉ≤ｎ－１）样条空间的维数。这里σ－关联域Ｒ（σ）是指Δ中所有包含σ的单纯形所成的单纯形剖分．     

样条空间S^13（Δ^（1）mn）上的插值与逼近

本文讨论样条空间Ｓ＾１３上的插值问题，导出了一类插值条件下样条插值的存在性与唯一性结论以及计算插值样条的递推格式，其主要结论是对四阶光滑的函数，插值样条可达２阶逼近度。     

三状态样条滤波与平滑

本基于样条滤波理论，给出了三状态样条滤波与平滑方法。仿真计算与实例数据计算表明，该滤波与平滑方法具有较高的精度和稳定性。     

计算域与物理场样条空间相异的广义等几何配点法

提出了一种计算域与物理场样条空间相异的广义等几何配点方法.在该框架中,表示计算域与物理场的样条空间可以互不相同.该方法在保持传统等几何配点法的求解精度以及与CAD系统无缝集成特点的同时,使得物理场样条空间的选择可以更加灵活,从而可以获得更加精确的数值结果.文章通过一些数值实例验证了该方法的有效性.     

矩形薄板瞬态响应的卷积型DQ半解析法

卷积型的Gurtin变分原理是目前在数学上唯一能和动力学初值问题完全等价的变分原理,它完全反映了有关初值问题的全部特征,通过卷积将矩形薄板原始控制方程构造成包含初始条件的新的具有完整初值问题特征的控制方程.对新的控制方程在时间域取解析函数,在空间域采用离散的DQ(differential quadrature)法,从而构造了卷积型DQ半解析法.该方法既可以达到和Gurtin变分原理相同的效果,又避开了Gurtin泛函的繁复,经对矩形薄板的动力响应问题的计算表明,该方法是一种精度好效率高的求解动力响应问题的计算方法.     

二元三方向剖分中B样条的B网结构与递推算法

§1.引言众所周知,de Boor-Con递推公式及微分-差分公式对于一元B样条的理论和应用极为重要。在多元样条中是否存在类似的结果,已成为近年来的研究课题。本文从B网结构出发,讨论三向剖分下不同次数样条空间的B样条之间的递推关系,指出不能简单地把函数形式的de Boor-Con公式搬到这里,然而可以在B网意义下实现递推。与一     

计算二维Cauchy主值积分的多元样条方法

本文采用非均匀２－型三角剖分上的样条函数空间Ｓ２＾１（Δｍｎ＾２）中的拟插值方法，构造了一类计算二维Ｃａｕｃｈｙ主值积分的数值求积公式，并对其逼近误差进行了研究。同时通过算例验证了此方法的有效性。     

希尔伯特空间中的算子样条与一类最优化方法

在抽象的Hilbert空间中讨论与线性算子和泛函有关的插值和光顺样条的表示和求解.分析了所给算子和泛函的特征对空间结构的影响;引入一种新的内积,证明了新内积的完备性;利用样条在新内积下的投影性质建立了抽象算子样条与一类最优化问题的联系;还指出在本文的基础上可用特征值和特征向量研究抽象算子样条的构造和计算.     

W_2~m空间中样条插值算子与最佳逼近算子的一致性

由线性微分算子确定的样条是连接多项式样条与希氏空间中抽象算子样条的重要环节,对微分算子样条的研究,既可从更高的观点揭示和概括多项式样条,又可启示我们去发现抽象算子样条的一些新的理论和应用． Ｇｒｅｅｎ函数是研究微分算子样条的重要工具 ［１］,但在微分算子插值样条的计算及将样条用于数值分析中,再生核方法起着更重要的作用．文献［２］［３］给出了与二阶线性微分算子插值样条有关的再生核解析表达式;由此得到了二阶微分算子插值样条与空间Ｗ_２～１［ａ,ｂ］中最佳插值逼近算子的一致性;而且还利用再生核给出了Ｈｉ…     

Estimation of Smooth Time-Varying Parameters in State Space Models

In this article, we propose a penalized likelihood method to estimate time-varying parameters in standard linear state space models. The time-varying parameter is modeled as a smoothing spline and then expressed as a state space model. The maximum likelihood method is used to estimate the smoothing parameter. The proposed method is assessed by a simulation study and applied to virological response data from an HIV-infected patient receiving antiretroviral treatment.     

多变量样条元法分析弹性地基板的弯曲,振动与稳定问题

本文应用双三次乘积型二元B样条函数来构造弹性地基板的位移、弯矩和扭矩等多种场函数，由混合变分原理导出多变量样条无法方程．文中，对弹性地基板的弯曲、振动与稳定问题作了分析与计算．由于，本文方法设定了各自独立的场函数，因此，所算得的场未知量如位移、弯矩和扭矩值的精度均比较高。     

关于二元样条空间下的三角剖分的分解

本文指出，在一定条件下，对于一个二元样条空间，所考虑的三种剖分中的某些胞腔和网线可以消去，而前后两个三角剖分下样条空间的结构有着紧密的联系，从而可以用简单划分下的空间结构表示复杂剖分下的空间结构。该分解剖分的步骤可以递推的进行，尤其对Ｓ＾１ｓ。据此，本文还分析了剖分对Ｓ＾１２的奇异性并给出一组奇异的剖分。     

Spline collocation method for linear singular hyperbolic systems

Some classes of singular systems of partial differential equations with variable matrix coefficients and internal hyperbolic structure are considered. The spline collocation method is used to numerically solve such systems. Sufficient conditions for the convergence of the numerical procedure are obtained. Numerical results are presented.     

散乱数据带自然边界条件二元样条光顺及数值微分

考虑一种新的散乱数据带自然边界二元样条光顺问题.根据样条变分理论和Hilbert空间样条函数方法,构造出了显式的二元带自然边界光顺样条解,其表达式简单且系数可以由系数矩阵对称正定的线性方程组确定.证明了解的存在和唯一性,讨论了收敛性和误差估计.并由此得到一种新的基于散乱数据上的正则化二元数值微分的方法.最后,给出了一些数值例子对方法进行了验证.     

A fourth‐order H1‐Galerkin mixed finite element method for Kuramoto–Sivashinsky equation

A H¹‐Galerkin mixed finite element method is applied to the Kuramoto–Sivashinsky equation by using a splitting technique, which results in a coupled system. The method described in this article may also be considered as a Petrov–Galerkin method with cubic spline space as trial space and piecewise linear space as test space, since the second derivative of a cubic spline is a linear spline. Optimal‐order error estimates are obtained without any restriction on the mesh for both semi‐discrete and fully discrete schemes. The advantage of this method over that presented in Manickam et al., Comput. Math. Appl. vol. 35(6) (1998) pp. 5–25; for the same problem is that the size (i.e., (n + 1) × (n + 1)) of each resulting linear system is less than half of the size of the linear system of the earlier method, where n is the number of subintervals in the partition. Further, there is a requirement of less regularity on exact solution in this method. The results are validated with numerical examples. Finally, instability behavior of the solution is numerically captured with this method.     

Hermite三次样条多小波自然边界元法

针对应用自然边界元方法解上半平面的Laplace方程的Neumann边值问题时存在奇异积分的困难,本文提出了Hermite三次样条多小波自然边界元法.Hermite三次样条多小波具有较短的紧支集、很好的稳定性和显式表达式,而且它们在不同层上的导数还是相互正交的.因此,本文将它与自然边界元法相结合,利用小波伽辽金法离散自然边界积分方程,使自然边界积分方程中的强奇异积分化为弱奇异积分,从而降低了问题的复杂性.文中给出的算例表明了该方法的可行性和有效性.     

Quadrature-free spline method for two-dimensional Navier-Stokes equation

In this paper, a quadrature-free scheme of spline method for two-dimensional Navier- Stokes equation is derived, which can dramatically improve the efficiency of spline method for fluid problems proposed by Lai and Wenston（2004）. Additionally, the explicit formulation for boundary condition with up to second order derivatives is presented. The numerical simulations on several benchmark problems show that the scheme is very efficient.