二维不可压缩流的谱方法

本文以二维涡度方程为模型,介绍了谱方法和拟谱方法以及它们与差分方法和有限元法相结合的混合解法．这些方法可推广应用于其它一些类似的非线性问题．本文还给出了这些方法的某些数值例子和误差估计结果     

粘弹流体的绕流特性研究

本文建立了分析粘弹流体平面流的基本方程,并采用摄动法和加权余量法.在小Deborah数条件下,进行了粘弹流体流动的有限元分析,探讨了粘弹流体的绕流特性,分析了粘弹流体在绕流中所表现的分离点滞后及减阻现象的机理.结果表明,本文的方法.对于粘弹流体流动特性的分析工作,具有简便和准确的优点.     

一类基于变量分离的稳定化混合有限元方法

Based on a seperated model for saddle-point problems, we develop a new sta-bilized mixed finite element method. Such a model consists of two subproblems with respect to the primal and the dual variables, respectively. We show that the new method is coercive and that optimal error bounds hold. As an application,the nearly incompressible elastic problem is analyzed with our method.     

可压缩流驱动问题的一类特征混合元方法

提出数值求解可压缩流驱动问题的一个新的特征混合元 .用一个新的混合元方法解抛物型的压力方程 .新方法有两个显著的特点 :一是混合元方程具有对称正定性 ;二是压力场与流场可以分离求解 .使用特征方法解具有强对流特点的浓度方程 .在一般性条件下 ,证明了近似解具有最优阶精度的收敛性     

粘聚律的分离功分析以及一种一致关联粘聚律

在粘聚元或者粘聚域模型中,能够预测混合失效模式（mixed mode）的粘聚律是通过关联界面的法向分离和切向分离来建立的．考虑完全剪切失效机制的Xu-Needleman粘聚律是目前文献中应用最多的关联粘聚律之一．基于该文提出的粘聚律一致关联准则,采用界面分离功分析法,证明了考虑剪切失效机制的Xu-Needleman粘聚律在混合失效模式下,属于非一致关联粘聚律．理论分析证明,考虑剪切失效的Xu-Needleman粘聚律仅在界面的法向分离功与切向分离功相等的情况下能够正确刻画混合失效模式．基于粘聚律一致关联准则,在考虑剪切失效的Xu-Needleman粘聚律的基础上,进行修正提出一种一致关联粘聚律（CCC）．分析证明,这种修正的一致关联粘聚律克服了原有Xu-Needleman粘聚律非一致关联的弊端,能够更好刻画混合失效模式下的破坏行为．     

非牛顿粘性不可压流方程的近似惯性流形

本文利用对非牛顿粘性不可压缩流方程对时间 t的解析性和长时间渐近性估计 ,具体构造了它的近似惯性流形 ,并得出收敛阶估计 .     

几何流方程的分离变量解

利用不变子空间方法及拟设法,在变量变换作用下给出双曲几何流和Ricci流的各种分离变量解,包括乘法分离变量解和广义泛函分离变量解,并给出了这些解的性质分析.     

弹流润滑条件下表面形貌对摩擦噪声的影响

研究了弹流润滑状态下表面形貌对摩擦噪声的影响.通过激光微加工方法在金属圆盘试件表面上制造了两种沟槽型织构表面形貌,在双盘摩擦磨损试验机上对不同表面形貌进行了摩擦噪声和摩擦特性试验,分析了线接触弹流润滑条件下不同工况和表面形貌影响摩擦噪声的机理,并结合有限元分析对结论加以验证.结果表明:载荷和转速的变化对线接触摩擦噪声有明显影响,由于线接触副工作在部分膜弹流润滑状态下,所以摩擦噪声的特性与干摩擦时类似,摩擦因数较大的表面会辐射出更强的摩擦噪声;特定结构的表面形貌能改善表面润滑特性,有效降低摩擦噪声声压级,沟槽型织构的存在可以打断接触区域应力分布,减轻接触面微凸体碰撞作用,从而降低了表面自激振动,同时合适的表面形貌结构也有利于润滑油膜的形成,减小了系统的摩擦能量,达到降低摩擦噪声的效果.     

声悬浮条件下大体积水的深过冷

采用声悬浮方法进行了Φ 5~8 mm大体积水的深过冷实验, 获得了高达24 K的过冷度. 分析了在声悬浮过程中影响水过冷能力的诸多因素, 发现杂质虽然对过冷度有一定的影响, 但并不是最主要的因素. 超声波对水滴的搅拌作用和空化效应制约着深过冷的获得. 同时, 研究了冰枝晶的生长速度、顶端半径与过冷度的关系, 并理论预测了24 K过冷度下冰的生长速度约为0.23 m/s, 实现了大体积水的快速凝固.     

一维多介质可压缩流动的守恒型界面追踪方法

本文针对一维问题的ProntTracking方法,提出了一种较易实现的守恒型界面追踪方法.利用双波近似求解Riemann问题来确定界面处的数值通量,在固定的网格上采用统一的有限体积格式进行内点和交界面点的计算,通过守恒插值以及守恒量的重新分配,保证数值解在全场实现一致守恒,将该方法应用于一维多介质可压缩流动的模拟,给出了满意的数值模拟结果.     

黏性不可压流体的自适应网格技术和基本特性方程分离算法的联合分析

组合基本特性方程分离算法和自适应网格技术,分析二维黏性不可压流体.该方法使用3节点三角单元,对速度分量和压力等变量分析,使用等阶次的插值函数.组合解法的主要优点在于,在自适应网格技术中,对解梯度变化大的区域,通过耦合误差估计生成小的单元,利于提高解的精度,在其它区域生成大单元,可以节省时间.最后,通过对一个黏性流体圆柱体绕流问题的瞬态和稳态特性分析,给出了组合解法性能的评价.     

二维潜水运动方程的分裂解法

本文通过对二维潜水运动方程的变形，按其在形式上所代表的意义不同，用和分裂方法，把它分解成“对流”和“扩散”两部分．对前者，用交替方向有限差分法求解；对后者，用交替方向Ｐｉｃａｒｄ迭代法进行计算，从而达到获得整个问题的解的目的．最后，用数值例子验证了所提方法的有效性，并与线性化的有限差分法作了对比，证明本文所提方法在计算精度上有所提高。     

求解Oseen流的交替线松弛多重网格方法

利用Riemann解的通量差分分裂法——Godunov方法对Oseen流控制方程进行离散,得到了基于一阶上迎风格式的离散方程,并给出了使用多重网格方法求解该离散方程的V-循环算法和W-循环算法的收敛性分析.通过局部Fourier分析方法,对获得的离散方程的聚对称交替线GaussSeidel松弛的光滑性质进行了研究.结果表明:使用多重网格的两层网格及三层网格算法求解具有不同Reynolds数的Oseen流,即便是在高Reynolds数情况下,聚对称交替线Gauss-Seidel松弛具有很好的光滑性质,多重网格W-循环算法收敛性比V-循环算法好.     

Optimal Boundary Control of Steady-State Flow of a Viscous Inhomogeneous Incompressible Fluid

We study the problem of optimal boundary control of two-dimensional steady-state flow of a viscous inhomogeneous incompressible fluid. The role of control is played by the values of the velocity on a part of the boundary of the domain considered. On the remaining part of the boundary, the vector of flow velocity and the fluid density are given. We seek the fluid density as a scalar function (determined by the initial data) of the stream function, study the solvability of the problem, and obtain necessary optimality conditions.     

Splitting algorithms as applied to the Navier-Stokes equations

Implicit finite-difference schemes of approximate factorization and predictor-corrector schemes based on a special splitting of operators are proposed for the numerical solution of the Navier-Stokes equations governing a viscous compressible heat-conducting gas. The schemes are based on scalar tridiagonal Gaussian elimination and are unconditionally stable. The accuracy and efficiency of the algorithms are confirmed by computing two-dimensional flows of complex geometry.     

关于一个具切边粘性实际粘性热传导流体的注记

This paper is concerned with the global existence and exponential stability of solutions with large initial date in H1 for real viscous heat-conducting flow with shear viscosity.     

化学反应对流过半无限垂直多孔板的粘性耗散非定常磁流体流动的影响

分析了化学反应,对流过半无限竖直多孔板的、粘性耗散的、非定常的磁流体流动的影响．利用随时间变化的相似参数,将运动、能量、溶质的控制方程变换为常微分方程,并用有限单元法数值地求解所得到的常微分方程．用图形给出了不同参数对速度、温度和浓度分布的影响,用表格给出了不同物理参数值时,表面摩擦力、Nusselt数和Sherwood数的数值．     

两个旋转球之间粘性不可压缩流动的Lorenz系统

两个不同角速度旋转球之间粘性流动问题是地球外部大气流动的简化模型.通过引入球Bessel函数的有理表达式,得到Stokes算子特征值与特征函数的有理表达形式.利用Stokes算子特征函数作为基函数系,对两个旋转球间流动问题进行谱Galerkin逼近.由三模态的Glerkin逼近方程得到—个类Lorenz系统,我们对此系统进行分歧问题和吸引子的讨论,从而得到原问题的稳定性判定.     

Convergence of the Peaceman-Rachford Splitting Method for a Class of Nonconvex Programs

In this paper, we analyze the convergence of the Peaceman-Rachford splitting method (PRSM) for a type of nonconvex and nonsmooth optimization with linear constraints, whose objective function is the sum of a proper lower semicontinuous function and a strongly convex differential function. When a suitable penalty parameter is chosen and the iterative point sequence is bounded, we show the global convergence of the PRSM. Furthermore, under the assumption that the associated function satisfies the Kurdyka-Łojasiewicz property, we prove the strong convergence of the PRSM. We also provide sufficient conditions guaranteeing the boundedness of the generated sequence. Finally, we present some preliminary numerical results to show the effectiveness of the PRSM and also give a comparison with the Douglas-Rachford splitting method.     

基于Roe格式的可压与不可压流的统一计算方法

摘要：以Navier-Stokes方程为基础，基于有限体积的时间推进的预处理技术．提出了一个可以用来求解可压与不可压流场的统一的计算方法，原始变量选用压力、速度与温度，通过矩阵变换与重构，使得对流项系数矩阵在可压与小可压条件下都不会奇异．将可压与不可压流场的计算方法统一起来。采用Roe格式计算对流通量，采用中心差分格式计算扩散通量．算例表明，该方法可以进行高Mach数、中等Mach数、低Mach数及不可压流场的计算。由于采用了Roe格式，该方法还可以捕获不连续流场的间断面。