四阶杆振动方程的两类高精度辛格式

In this paper, we present two classes of symplectic schemes with high order accuracy for solving four-order rod vibration equation utt uxxxx=0 via the third type generating function method. First, the equation of four order rod vibration is written into the canonical Hamilton system; second, overcoming successfully the essential difficult on the calculus of high order variations derivative, we get the semi-discretization with arbitrary order of accuracy in time direction for the PDEs by the third type generating function method. Furthermore the discretization of the related modified equation of original equation is obtained. Finally, arbitrary order accuracy symplectic schemes are obtained. Numerical results are also presented to show the effectiveness of the scheme, high order accuracy and properties of excellent long-time numerical behavior.     

一类四阶差分方程振动性的充分必要条件

本文给出了四阶差分方程△＾２（ｒｎ△＾２ｙｎ）＋ｆ（ｎ,ｙｎ）＝０,ｎ＝０,１,２,…的所有解（有界解）振动的一些充分条件和必要条件。     

五维热传导方程的一族两层显格式

构造了五维热传导方程的一族两层显格式,证明了当截断误差阶为O（τ＋h2）时,其稳定性条件为网比r=hτ2≤21,优于同类的其它显格式,当截断误差阶为O（τ2＋h2）时,可以得到一个简洁而实用的二阶精度的两层显格式.     

解高维热传导方程的一族高精度的显式差分格式

本文构造出针对三维和四维热传导方程的一族高精度的显格式,其截断误差阶达到Ｏ（τ＾２＋ｈ＾４）,并给出了稳定性条件,通过数值实例,验证了此方法较周顺兴（１９８０年）的结果提高二位以上有效数字。     

求解对流扩散方程的一致四阶紧致格式

目前,许多高精度差分格式,由于未成功地构造与其精度匹配的稳定的边界格式,不得不采用低精度的边界格式.本文针对对流扩散方程证明了存在一致四阶紧致格式,它的边界点的计算格式和内点的计算格式的截断误差主项保持一致,给出了具体内点和边界格式;并分析了此半离散格式的渐近稳定性.数值结果表明该格式是四阶精度;在对流占优情况下,本文边界格式的数值结果比四阶精度的显式差分格式的的数值结果的数值振荡小,取得了不错的效果,理论结果得到了数值验证;驱动方腔数值结果显示,本文对N-S方程的离散格式具有很好的可靠性,适合对复杂流体流动的数值模拟和研究.     

一类强色散DGH方程的多辛普雷斯曼格式

DGH方程作为一类重要的非线性水波方程有着许多广泛的应用前景.基于Hamilton系统的多辛理论研究了一类强色散DGH方程的数值解法,利用多辛普雷斯曼方法构造了一种典型的半隐式的多辛格式.分析了该格式的局部能量和动量守恒律误差,并给出了数值算例.数值算例结果表明该多辛离散格式具有较好的长时间数值稳定性.     

三维抛物型方程的一族高精度分支稳定显格式

构造了一族解三维抛物型方程的高精度显格式,其稳定性条件为r=Δt/Δx2=Δt/Δy2=Δt/Δz2<1/2,截断误差为O(Δt2+Δx4).     

带扩散项四阶抛物方程一类新的交替分组显格式

首先给出逼近带扩散项四阶抛物方程初边值问题一类非对称差分格式,利用该组非对称格式构造了一类新的交替分组显格式算法,并给出了截断误差分析和绝对稳定性结论,最后给出数值实验.     

带扩散项四阶抛物方程的一类本性并行差分格式

给出逼近带扩散项四阶抛物方程一组非对称差分格式,对此组非对称格式重新组合,得到了一类新的具有并行本性的算法.随后,利用矩阵法证明了算法的绝对稳定性.最后给出数值实验.     

线性Boussinesq方程的四阶紧致差分格式

基于紧致差分方法,推导出一个时间和空间方向均为四阶精度的三层隐式紧致格式,并采用Fourier分析法给出了格式的稳定性条件.最后,数值例子验证了所给出来的格式的精度和可靠性.     

四阶P-Laplacian中立型泛函微分方程周期解的存在性(英文)

考虑了如下一类四阶P-Laplacian中立型泛函微分方程n n[″φp((μ(t)-μ(t-rj)j∑cj=1))]″=f(μ(t))μ′(t)+α(t)g(μ(t))+))+p(t)j∑βj(t)g(μ(t-γj(t)=1周期解的存在性.通过使用Mawhin重合度理论,得到了其周期解存在的充分性条件的新结果,改进和推广了已有结果.     

具变号系数的四阶非线性微分方程的振动性

研究了四阶非线性微分方程x(4)(t)+p(t)f(x(t))=0的振动性,对振动因子p(t)变号的情况,给出了两个重要的引理,并得到方程振动的一个充分性定理.所得结论推广了四阶非线性微分方程当系数不变号时原有的振动性结论.     

压电热弹性体的变分原理及正则方程和齐次方程

结合对偶变量理论,为压电热弹性体混合层合板问题推导了齐次的控制方程和Hamilton等参元列式．首先根据广义的Hamilton变分原理推导了压电热弹性体非齐次的Hamilton正则方程．然后进一步考虑了热平衡方程与导热方程中变量的对偶关系,通过增加正则方程的维数,成功地将非齐次的正则方程转化为能独立求解压电热弹性体耦合问题的齐次控制方程．为了推导四节点Hamilton等参元列式的方便,可将温度梯度关系类比成本构关系并构建新的变分原理．齐次方程大大简化了人们在分析压电热弹性体耦合问题时,通常要求解非齐次方程和关于平衡方程和导热方程的二阶微分方程的繁琐方法,同时也减少了数值计算工作量．     

具有振动边值的扩散方程Dirichlet问题

本文以上（下）连续函数作为扩散方程u_t=1/2Δu+cu 在Ｄ内的Ｄｉｒｉｃｈｌｅｔ问题边值函数，讨论了振动边值的Ｄｉｒｉｃｈｌｅｔ问题，并用概率方法证明解的存在性、唯一性和稳定性，把古典Ｄｉｒｉｃｈｌｅｔ问题边值条件减弱到最一般情形     

陀螺系统随机振动分析的辛本征展开方法

探讨了受随机载荷作用下陀螺阻尼系统随机动力响应问题.虚拟激励法作为随机振动分析的一种高效、精确方法已经广泛应用于结构抗震、抗风等工程领域.在以单类物理变量描述的Lagrange(拉格朗日)体系框架下,振型分解方法已被有效应用于上述随机振动问题的模型自由度缩减.然而,对于陀螺系统的随机振动问题,由于陀螺效应的存在,基于Rayleigh商本征值的振型分解方法受到很大限制.对此,首先给出了陀螺系统辛本征值问题的一般形式.然后对于受平稳随机载荷激励的陀螺系统(无阻尼或有阻尼)引入虚拟激励法,基于辛本征空间展开推导了系统随机振动响应功率谱的求解列式;对于仅考虑陀螺效应的保守系统(无阻尼),该求解列式可以表述为一个显式表达式.在数值算例中,应用该文提出的方法分析了平稳随机载荷作用下一类阻尼陀螺系统的随机振动响应问题,通过与其它方法进行对比,验证了该方法的精确性和有效性.     

Stochastic Schrodinger Equation for a Quantum Oscillator with Dissipation

In this paper, we construct an exact solution of the stochastic Schrodinger equation for a quantum oscillator with possible dissipation of energy taken into account. Using the explicit form of the solution, we calculate estimates for the characteristic damping time of free damped oscillations. In the case of forced oscillations, we obtain formulas for the Q-factor of the system and for the variance of the coordinate and momentum of a quantum oscillator with dissipation. We obtain the quantum analog of the classical diffusion equation and explicitly show that the equations of motion for the mean value of the momentum operator following from the solution of the stochastic Schrodinger equation play the role of the quantum Langevin equation describing Brownian motion under the action of a stochastic force.     

高维抛物型方程差分格式的稳定性

本文提出了一个改进抛物型方程差分格式稳定性条件的新方法,给出并证明新方法稳定的充要条件,数值例子显示了本方法的计算优越性.     

用积分方程法解板的振动问题*

本文把带有集中质量、弹性支承和弹簧支撑着的质量块(振子)的薄板的振动微分方程化成为积分方程的特征值问题。然后利用广义函数理论和积分方程理论,得到了用一无穷阶矩阵的标准特征值形式给出的频率方程,从而方便地得到了固有频率和振型。并讨论了这种方法的收敛性。