用重整化群流方程方法求解t-J模型元激发能谱

t-J模型是研究电子强关联作用和高T_c超导理论的重要模型之一.将重整化群方法应用于t-J模型，得出相应的流方程，再由流方程求解t-J模型的元激发能谱，并利用函数的对称性，解出t-J模型在零温条件下能谱的具体表达式，最后与常规的格林函数方法所得的结果作了比较. 关键词： 重整化群 t-J模型 流方程     

基于有限元法的光子并矢格林函数重整化及其在自发辐射率和能级移动研究中的应用

任意微纳结构中量子点的自发辐射率和能级移动均可用并矢格林函数表达.当源点和场点在同一位置时,格林函数的实部是发散的.为解决这一发散问题,可采用重整化格林函数方法.本文提出一种计算重整化格林函数和散射格林函数的方法.该方法利用有限元,计算点电偶极子的辐射场,将其在量子点体积内做平均得到重整化的并矢格林函数,减去均匀空间中解析的重整化格林函数,得到重整化的散射格林函数.在均匀空间情况下,本方法所得数值结果与解析解一致.将该方法应用到银纳米球系统,以解析的散射格林函数作为参考,结果表明该方法能准确处理散射格林函数的重整化问题.将该方法应用到表面等离激元纳米腔中,发现有极大的自发辐射增强和能级移动,且该结果不依赖于量子点的体积.这些研究在光与物质相互作用领域具有积极的意义.     

一种求解锂离子电池单粒子模型液相扩散方程的新方法

电解液中的锂离子浓度表达是锂离子电池电化学模型求解的基本任务之一.为了平衡单粒子模型的液相动态性能和计算效率,假设反应仅发生在集电极和电解质界面上,为此,提出一种基于液相扩散方程无穷级数解析解的界面浓度求解新方法.在恒流工况下,利用数列单调收敛准则将解析解转化为一个收敛和函数.在动态工况下,将该解析解简化为输入与和函数的无限离散卷积.利用和函数随时间单调衰减并收敛至零的特性对其进行截断,从而得到有限离散卷积求解算法.对比专业有限元分析软件,该方法在恒流工况和动态工况下均能以较少的计算时间获得相当好的精度.而且,该方法仅有一个配置参数.因此,所提方法将有效减小应用于实时电池管理系统上的电化学模型计算负担.     

一种求解锂离子电池单粒子模型液相扩散方程的新方法

电解液中的锂离子浓度表达是锂离子电池电化学模型求解的基本任务之一.为了平衡单粒子模型的液相动态性能和计算效率,假设反应仅发生在集电极和电解质界面上,为此,提出一种基于液相扩散方程无穷级数解析解的界面浓度求解新方法.在恒流工况下,利用数列单调收敛准则将解析解转化为一个收敛和函数.在动态工况下,将该解析解简化为输入与和函数的无限离散卷积.利用和函数随时间单调衰减并收敛至零的特性对其进行截断,从而得到有限离散卷积求解算法.对比专业有限元分析软件,该方法在恒流工况和动态工况下均能以较少的计算时间获得相当好的精度.而且,该方法仅有一个配置参数.因此,所提方法将有效减小应用于实时电池管理系统上的电化学模型计算负担.     

三维润滑问题的数值分析

本文求解了轴承的三维润滑问题。使用格林函数方法,将基本方程化为求解区边界上的积分方程。采用空间曲边三角形单元离散边界,并用六结点等参数无数值求解积分方程,确定了速度场,压力场和边界上的应力。算例与解析解比较表明有较高的精度。其它一些典型问题的计算也给出满意的结果,表明本文方法对数值分析这类问题的有效性。     

对称性及多群中子扩散方程数值解

在多群中子扩散方程解析解的基础上,利用方程及求解域的对称性建立了新的数值求解中子扩散方程的理论模型.该模型显著的优点是适用于各种对称区域(二维、三维区域)尤其是非正方形区域中子扩散方程的求解,它彻底避免了常规节块法应用于非正方形几何时所出现的奇异性问题,且所得的解在求解域内任意点上均满足扩散方程.以二、三维六角形几何为例建立了数学模型,并用基准问题校核了模型的正确性. 关键词： 中子扩散方程 对称群 数值解 解析     

一类非线性微分方程的近似解析解

从理论上研究了一类广义扩散方程的求解问题. 利用相似变换和解析拆分技巧给出了求解该类非线性微分方程近似解的一种有效方法, 方程的解可以表示为一个收敛的幂级数. 近似解结果和数值结果非常符合，证明了所提出的方法的准确性和可靠性, 该方法可以用于解决其他科学和工程技术问题. 关键词： 广义扩散方程 非线性边界值问题 解析拆分 近似解析解     

时间无卷积广义主方程中核函数的精确解和高阶微扰展开:在自旋-玻色模型和激发态能量转移中的应用（英文）

时间无卷积量子主方程是量子系统与热库耦合的约化动力学模拟的重要工具.时间无卷积主方程的核心是核函数(或产生函数),它描述了热库自由度的作用.由于时间无卷积主方程中核函数的精确值通常很难解析求解,实际应用时间无卷积主方程时多采用二阶或四阶微扰法对其进行求解.本文利用级联方程及其拓展方程,提出了一种计算时间无卷积主方程核函数精确值和高阶微扰展开的新方法,并将该方法应用到不同参数下的自旋-玻色模型中,测试了核函数高阶展开的收敛性.此外,本文还讨论了在自旋-玻色模型中以及FennaMatthews-Olson复合物激发态能量转移中核函数的精确解出现奇异性的情况.     

一维Marchenko自聚焦算法的数值解与解析解研究*

Marchenko自聚焦算法可以构造介质表面到介质内任一点的格林波场,这种算法仅仅需要边界上单边记录的反射响应和介质内任一点到介质表面的直达波数据。为了研究算法构造期望波场的具体过程,本文分别在数值解和解析解模型中求解耦合Marchenko方程组,利用解析解模型中的序列构造解释数值解中波形产生的具体原因。方程求解过程主要包括一维时域卷积和利用时间窗算子的截断效应求取聚焦函数和格林函数,其中卷积过程可以解释为利用聚焦函数来调制单边记录的波场相位。     

一维Marchenko自聚焦算法的数值解与解析解

Marchenko自聚焦算法可以构造介质表面到介质内任一点的格林波场,这种算法仅仅需要边界上单边记录的反射响应和介质内任一点到介质表面的直达波数据。为了研究算法构造期望波场的具体过程,该文分别在数值解和解析解模型中求解耦合Marchenko方程组,利用解析解模型中的序列构造解释数值解中波形产生的具体原因。方程求解过程主要包括一维时域卷积和利用时间窗算子的截断效应求取聚焦函数和格林函数,其中卷积过程可以解释为利用聚焦函数来调制单边记录的波场相位。     

(2+1)维Camassa-Holm方程的相似约化与解析解

将Clarkson和Krushal引入的直接约化方法推广并应用到(2+1)维CamassaHolm方程组,获得了该方程的若干相似约化和解析解,其中包括Logistic方程和Bernoulli方程.约化结果得到了Peakon解、Cuspon解和关于时间t的奇异解.该方法也适用于其他有重要物理背景的非线性演化方程 关键词： Camassa-Homl方程 相似约化 直接方法 解析解     

范德波尔振子方程的格林函数解

应用传播子方法，求解福克－普朗克方程。应用局域谐振子势近似，计算格林函数。计算范德波尔振子方程的瞬态解。     

非线性“loop”孤子方程的确定解

提出一种求解非线性“loop”孤子方程确定解的新方法，即以“行波”为因子，利用幂级数直接求解该方程解析函数U(ξ)，用MatLab绘制c→光速和c→声速的U(ξ)-ξ图像，直 接观察该方程解的变化规律，找出该方程的确定解(含孤波解）. 该方法为求解难度大的非 线性孤子方程提供借鉴. 关键词： 非线性孤子方程 确定解 MatLab图像     

非线性演化方程孤立波的同伦分析法求解

利用同伦分析法求解了Burgers方程，得到了其扭结形孤立波的近似解析解，该解非常接近于相应的精确解.结果表明，同伦分析法可用来求解非线性演化方程的孤立波解.同时，也对所用方法进行了一定扩展，得到了Kadomtsev-Petviashvili(KP)方程的钟形孤立子解.经过扩展后的方法能够更方便地用于求解更多非线性演化方程的高精度近似解析解. 关键词： Burgers方程 同伦分析法 KP方程 孤立波解     

d''''Alembert方程的含时Green函数和推迟势

运用傅里叶变换、留数定理求解了达朗贝尔方程的标势格林函数和矢势格林函数，给出了达朗贝尔方程特解的格林函数法求解过程。     

求解流函数方程Cauchy问题的一种迭代投影方法

本文提出了求解流函数方程Cauchy问题的一种优化迭代方法——迭代投影法。此法具有较高的迭代收敛速度且宜于计算带有极向偏滤器等离子体平衡问题的外部解。计算了几种带偏滤器的等离子体平衡位形。此外,还将另一些计算结果与解析解进行了比较,结果是满意的。 关键词：     

堆积床内非驻定过滤燃烧的一维研究

多孔介质内气体过滤燃烧不同于自由流中燃烧,燃气与多孔介质强烈换热.热波波速和燃烧波波速是燃烧过程的特征参数.以惰性堆积床内的甲烷/空气的低速过滤燃烧为例,提出一维解析模型,用摄动理论推导出燃烧波波速,用直接求解方法和格林函数方法给出充分发展后的和瞬态的燃烧温度分布,并进行计算验证.     

干斜压大气拉格朗日原始方程组的半解析解法和非线性密度流数值试验

以差分方程代替微分方程给大气原始方程组求解带来了诸多难以解决的问题, 对于(半)拉格朗日模式来说质点轨迹的计算与Helmholtz方程的求解是两大难题. 本文通过对气压变量代换, 并在积分时间步长内将原始方程组线性化, 近似为常微分方程组, 求出方程组的半解析解, 再采用精细积分法求解半解析解. 半解析方法可同时计算风、气压和位移, 无需求解Helmholtz方程, 质点的位移采用积分风的半解析解得到, 相比采用风速外推的计算方法, 半解析方法更科学合理. 非线性密度流试验检验表明: 半解析模式能够清晰地模拟Kelvin-Helmholtz 切变不稳定涡旋的发生和发展过程; 模拟的气压场和风场环流结构与标准解非常相似, 且数值解是收敛的, 同时, 总质量和总能量具有较好的守恒性. 试验初步证明了采用半解析方法求解大气原始方程组是可行的, 为大气数值模式的构建提供了一个新的思路.     

利用热纠缠态表象获得Caldeira-Leggett密度算符方程的积分形式解

开放量子系统,即系统-热库模型,可以用一个关于密度算符的主方程来描述,比如,用来描述固态物理中耗散现象的Caldeira.Leggett主方程.虽然已经有人为了求解此主方程的约化密度矩阵的精确表达式而做过一些努力,但迄今还未见有解答.本文使用了一种全新的方法来求解Caldeira-Leggett方程,用这个新方法可以得到积分形式的显式表达.该方法的要点在于利用有序算符内积分技术把关于密度算符的微分方程首先转化成关于密度态矢量的微分方程,再将密度态矢量投影到热纠缠态表象中,Caldeira-Leggett方程就转变成了关于波函数的微分方程,而波函数是函数.这样就可以使用数学中求解微分方程的方法来求解出波函数.再次利用有序算符内积分技术,再将波函数转化为态矢量和算符,就得到了Caldeira-Leggett方程的积分形势解.     

高温等离子体相对论性平均原子模型中的半解析波函数

半解析求解平均原子模型方法充分利用了已知精确波函数的解析性质,通过对平均原子模型中势函数的数值拟合,就得到仅含一个数值因子的半解析波函数以及相应的能量本征值.本文列出了等离子体中相对论性平均原子模型的诸方程,特别注意方程求解技术和程序设计中的一些细节.与完全数值解以及其他类似模型得到的数值解进行的比较表明,在较高温度条件下半解析结果的精度是相当高的,求解的效率也很高.此外还对物理模型中某些缺陷进行了分析.