三角问题的解析视角

由三角函数的定义就可以发现,三角函数与坐标法之间有着紧密的联系.因此,面对一个三角问题时,我们不妨伸出解析的思维视角,不但能够沟通知识之间的横向联系,或许还能够发现一个别开生面的解法.本文把自己的一些心得做了一些归纳,写在下面,供老师和同学们参考指正.一、借助单位圆     

学会用整体视角看问题

每一个学科都是一个知识的整体,数学也不例外．因此,在数学学习中,以一种整体的视角来理解所学的知识内容,看待遇到的数学问题,对学好数学至关重要．     

极坐标系下旋转体体积元素的直接构造法

用元素法的思想,讨论了在极坐标系下平面图形绕极轴旋转一周所得旋转体体积元素的直接构造法,进行了这种构造正确性的理论证明,给出算例.     

旋转体侧面积公式的另一推导

本文给出了旋转体侧面积公式的另一推导,该结论可用来进一步说明用圆台微元得到的旋转体侧面积计算公式的正确性．此文可作为工科学生的一个较好的综合习题。     

一类旋转体积计算法

对极坐标表示的面积绕轴旋转的体积计算问题分别从积分元素法,P.Guldin定理及球坐标下三重积分计算,给出三种计算方法,本不仅导出了一类旋转体积的简单计算公式,而且其中的解题思想方法有助于学生提高解题能力和数学素养。     

HPM视角谈一类将军饮马问题的实践与思考

通过HPM视角对一些经典数学问题进行探究成为了一种可以操作的有效做法,本文从HPM视角对“将军饮马”问题进行深入研究,借助历史相似性原理,试图找到解决此类问题的方法和本质,最后给出了对HPM视角下的历史名题的一些思考.     

用微元法求旋转体侧面积的一个注记

证明了当Δx→0时,ΔS-2πf（x）dx不是比Δx高阶的无穷小,而ΔS-2πf（x）√1＋（f′（x））2dx是比Δx高阶的无穷小.     

浅析隔板法的应用

众所周知,隔板法可以解决如下问题：求将n个相同元素分给m个不同对象（n≥m）,每个对象至少有一个元素的方法数．此类问题可以视作在行-1个空中插入m-1块板,共有Cm-1n-1种方法．     

半线性椭圆型问题Mortar有限元逼近的瀑布型多重网格法

Mortar有限元法作为一个非协调的区域分解技术已得到许多研究者的关注(如文献[2]、[5]等)。本文对半线性椭圆型问题的Mortar有限元逼近提出了瀑布型多重网格法,并给出了此法的误差估计和计算复杂度估计定理。     

一种改进边界元法在弹性扭转问题中的应用

本文用一种改进边界元法分析与计算了椭圆截面等直杆的扭转问题.并与边界元法的解进行比较,其结果极为符合.然而,改进边界元法较边界元法所需要的数据量少得多,计算时间也将大大减少了.因此,本文方法对求解Poisson方程问题是一种经济而行之有效的数值计算方法.     

厚球壳与实心球轴对称问题的一般解

本文试图从更一般的三维问题基本方程出发研究任意厚球壳与实心球的轴对称问题.对于受任意轴对称载荷的厚球壳和实心球体,文中运用加权残值法给出了以Legendre级数表示的一般解.     

带裂纹方形截面杆扭转问题的自然边界元与有限元耦合法

根据基于区域分解的自然边界元与有限元的耦合法,研究了带裂纹的方形截面杆的扭转问题,编制了耦合法计算程序,计算了几种尺寸截面的抗扭刚度、截面各点的应力及裂纹的应力强度因子,并绘出了裂纹尖端的应力分布图.计算中,还探索了松弛因子对迭代收敛速度的影响.从实践上证实了自然边界元与有限元的耦合法所具有的优点.     

Analysis and Convergence of a Covolume Method for the Generalized Stokes Problem

We introduce a covolume or MAC-like method for approximating the generalized Stokes problem. Two grids are needed in the discretization; a triangular one for the continuity equation and a quadrilateral one for the momentum equation. The velocity is approximated using nonconforming piecewise linears and the pressure piecewise constants. Error in the norm for the pressure and error in a mesh dependent norm as well as in the norm for the velocity are shown to be of first order, provided that the exact velocity is in and the true pressure in . We also introduce the concept of a network model into the discretized linear system so that an efficient pressure-recovering technique can be used to simplify a great deal the computational work involved in the augmented Lagrangian method. Given is a very general decomposition condition under which this technique is applicable to other fluid problems that can be formulated as a saddle-point problem.

     

平面图形的形心在旋转体体积计算中的应用

本文讨论平面图形绕平面内的直线旋转的旋转体体积与被旋转的平面图形的形心的关系.当被旋转的平面图形的内部与旋转轴没有交点时,得到了用被旋转的平面图形的面积以及被旋转的平面图形的形心到旋转轴的距离表示的旋转体体积公式.     

A Characteristic Mixed Finite Element Two-Grid Method for Compressible Miscible Displacement Problem

A nonlinear parabolic system is derived to describe compressible miscible displacement in a porous medium. The concentration equation is treated by a mixed finite element method with characteristics (CMFEM) and the pressure equation is treated by a parabolic mixed finite element method (PMFEM). Two-grid algorithm is considered to linearize nonlinear coupled system of two parabolic partial differential equations. Moreover, the $L^q$ error estimates are conducted for the pressure, Darcy velocity and concentration variables in the two-grid solutions. Both theoretical analysis and numerical experiments are presented to show that the two-grid algorithm is very effective.     

Numerical Analysis of a Dynamic Contact Problem with History-Dependent Operators

In this paper, we study a dynamic contact model with long memory which allows both the convex potential and nonconvex superpotentials to depend on history-dependent operators. The deformable body consists of a viscoelastic material with long memory and the process is assumed to be dynamic. The contact involves a nonmonotone Clarke subdifferential boundary condition and the friction is modeled by a version of the Coulomb's law of dry friction with the friction bound depending on the total slip. We introduce and study a fully discrete scheme of the problem, and derive error estimates for numerical solutions. Under appropriate solution regularity assumptions, an optimal order error estimate is derived for the linear finite element method. This theoretical result is illustrated numerically.     

分析表面裂纹的一种新方法

本文作者综合了线弹簧模型及边界元法的优点,开发了一种新的线弹簧边界元法.该方法把表面裂纹这一三维问题简化为拟一维问题,可用于分析受到多种载荷作用的含表面裂纹的板.本文对该方法进行了理论分析和数值验证,报告了计算结果.结果表明,该方法经济有效.利用该方法仅使用个人计算机就可以分析表面裂纹问题.     

具有自由边界的二维渗流问题

渗流的自由边界问题是工程上很受关注的问题．现有的数值分析方法需事先估计边界形态，逐次逼近．本文采用“变分不等式”的模式，结合有限元方法研究有自由边界的渗流问题，在整个结构区域内作有限元剖分，避免了传统的有限元分析中估计自由边界、反复修正计算区域的迭代过程．本文方法为简单而快速地分析渗流自由边界问题提供了一条有效的途径．