求解特征值问题的广义最小二乘法

本文研究线性特征值问题Aφ-λBφ=0,其中A、B为线性对称运算子且B正定,提出了能够求得特征近似值,同时求得其上下限的广义最小二乘法,证明了特征值上下限定理,导出了特征值的第一上限、第一下限、第二上限、第二下限。本文方法可以求解微分方程的特征值及微分方程组的特征值、矩阵特征值等问题,后两类问题的两个算例结果精度很高。     

用最小二乘法求光弹性解

本文给出了从光弹性数据中决定平面应力分布的最小二乘求解方法。与传统的剪应力差法比较,可同时获得应力模型的全部解,不出现积累误差,从而获得较大的精度;不需单独测定材料条纹值,简化了实验步骤。     

再论约束最小二乘法

本文介绍的约束最小二乘法如同经典的最小二乘法一样,也普遍适用于各种科学领域。然而,这一方法仅在“模型修正”一类论文的附录中出现过。鉴于约束最小二乘法在计算力学和工程问题中愈来愈重要的作用,本文将作者十多年前提出的这一方法稍加扩展（如引入加权因子和讨论了自然权因子的应用等）后,再做一系统的介绍,并随意设计了一个简单考例,证实了约束最小二乘法的有效性。     

固体力学的最小二乘解法

弹性力学中有以下3种支配方程:(1)以应力分量表示的平衡微分方程;(2)以形变分量表示的相容方程;(3)表达应力-形变关系的物理方程.在数值解法中,位移法设定连续的位移函数,使它满足位移边界条件,位移的连续性确保了相容方程的满足.由物理方程求出应力分量后,按势能极小原理     

虚边界元最小二乘配点法

本方法是在虚边界上进行数值积分，在实边界上有限个点处满足给定问题边界条件的一种数值算法。在虚边界上积分是为能寻求到使原问题得到正确解的较好的分布虚体力；在实边界上配点，是依据加权残数法中超额配点，即最小二乘配点法的思想。文中给出了本文方法的基本思想，并给出了壳体的算例。由数值结果表明本文方法的计算精度是令人满意的。     

加权最小二乘无网格法

在最小二乘法和移动最小二乘近似的基础上提出了加权最小二乘无网格法．该方法除节点外又引入了一些辅助点，控制方程在所有节点和辅助点处的残差用最小二乘法予以消除，边界条件用罚函数法引入．另外对移动最小二乘近似进行了改进，并给出了最小二乘法中泛函的简化格式，因而提高了计算效率．与配点法相比，新方法精度高，稳定性好，并且系数矩阵是对称正定矩阵．与Galerkin法相比，该方法不需要进行高斯积分，因而计算量小．算例表明该方法具有效率高、精度高和稳定性好等优点，并且易于实现．     

双重点最小二乘配点无网格法

配点类无网格法需要计算近似函数的二阶导数,因而在移动最小二乘(MLS)近似中至少要采用二次基函数。本文利用Voronoi图对双重点移动最小二乘近似法进行了改进,建立了基于Voronoi图的双重点移动最小二乘近似(VDG),并利用加权最小二乘法离散微分方程,导出了双重点最小二乘配点无网格法(MD GLS)。该方法将求解域用节点离散,并以节点为生成点建立Voronoi图,取Voronoi多边形的顶点为辅助点。近似函数及其二阶导数的计算过程可分解为两个步骤:首先用场函数节点值拟合辅助点处近似函数的一阶导数,再以辅助点处近似函数的一阶导数值拟合节点处近似函数的二阶导数。由于在每一步中只需计算MLS形函数及其一阶导数,这种近似方法需要较少的影响点和较小的影响域。同时借助于Voronoi结构的优良几何性质,可以快速地搜索影响点。研究表明,与基于MLS的加权最小二乘无网格法(MWLS)相比,这种方法可以显著提高计算效率,并且在精度和收敛性方面也有所改善。     

天然气管道裂纹稳定扩展问题的分析模型和最小二乘法解答

应用最小二乘法求解了模拟天然气管道裂纹稳定扩展问题的等效染模型，。在Ｗｉｌｌｉａｍｓ等效梁模型的基础上，通过管道裂纹后部截面开裂后变形协调条件。补充了弹性地基对于等效梁的作用，推导出梁的分析模型，并应用最小二乘法求得了裂纹驱动力和位移的解答。其结果与Ｌｅｅｖｅｒｓ所给出的不考虑弹性地基对于梁的作用结果比较，改进了梁模型的计算精度，使裂纹驱动力成为合理的有限值，与已有的试验结果吻合较好。     

改进广义移动最小二乘近似的无网格法

无网格法是求解微分方程定解问题的一种新数值方法.移动最小二乘近似只要求近似函数在各节点处的误差的平方和最小,对近似函数导数的误差没有任何约束.而广义移动最小二乘近似要求近似函数及其导数在所有节点处的误差的平方和最小.为了降低计算工作量,本文构造了要求近似函数在全部节点处和任意阶导数在部分节点处误差的平方和最小的改进广义移动最小二乘近似.数值计算显示本文提供的方法关于函数值和各阶导数值都具有很高的精度.     

滑动最小二乘插值函数配点法

给出了利用滑动最小二乘法构造加权残值法中试函数的方法，对试函数中的基函数以及权函数的选取提出了建议；该试函数适用于任何定解问题，采用配点法求出试函数中的系数，进而可得到定解问题的近似解，利用该试函数对简支板的挠曲，悬臂梁的弯曲，以及中心具有小圆孔的大板的均匀拉伸等三个例子进行了数值计算，并与理论结果进行对比，同时还检验了该法的精度对结点数，配点数，以及结点影响半径的依赖情况，结果表明，该试函数适用于多种边值问题，且精度高，该法简化了选择试函数的过程，尤其适用于工程中的各种数值计算。     

建立P-S-N曲线的双加权最小二乘法

为充分利用成组疲劳试验数据和疲劳强度试验数据,获得较高精度的P-S-N曲线,提出了一种建立P-S-N曲线的双加权最小二乘法。该方法充分考虑了疲劳试验方法、疲劳试验数据分散性和试件样本容量对P-S-N曲线建立的影响,构建了不同来源误差的分配模型。它首先利用疲劳试验的最小样本容量判据处理成组试验数据,导出试验数据分布p分位点的置信区间长度,并进行第一次加权拟合。再结合疲劳强度试验数据,进行第二次加权拟合,推导出了任意可靠度下的P-S-N曲线。作者对17组金属材料和PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)材料进行了统计分析以验证所建立的P-S-N曲线的拟合能力、合理性和预测精度,结果表明建立的P-S-N曲线具有较高的精度和可信度。     

框架结构简图的模式识别

提出了基于工程结构简图语义知识的计算机结构模式识别方法。根据框架结构特征,融快速模板匹配、语义识别和树文法遍历方法为一体,对结构计算简图几何拓扑形式和荷载环境进行识别,进一步生成应用软件所需的数据文件,从而屏蔽了应用软件原始数据文件的具体格式。     

桩基完整性测试的非线性最小二乘优化方法

针对桩基检测中低应变反射波法存在的应力波被桩土吸收和散射而衰减问题,把包含桩土衰减系数和介质不连续界面反射系数的反射波方程转化为非线性最小二乘优化问题,并采用信赖域法进行求解。由于采用信赖域法并采用了Gauss-Newton方向定义信赖域二维子空间,具有较好的收敛速度。通过模型桩算例表明该方法是确实可行的。     

基于模式运算的工程设计方法

研究了复杂的工程设计决策过程,讨论了设计问题的五个性质,提出了两类不同速度的设计过程:以模式识别为基础的快速设计过程和以模式加法、模式联想为基础的慢速设计过程。此外,还讨论了模蝴集合论和人工神经网络在实现模式运算中的应用。     

薄板弯曲问题的虚边界元-最小二乘法

本文提出求解任意形状的薄板弯曲问题的虚边界元-最小二乘法。本法首先利用薄板弯曲平衡方程的格林函数和离开实际边界上分布的未知的横向荷载和法向弯矩函数建立满足实际边界条件的积分方程;然后采用最小二乘法和沿虚边界分段离散化的待定的分布横向荷载和法向弯矩函数得到求上述积分方程离散化数值解的线性代数方程组。导出了一系列的数值积分的公式,并求解了许多例题,数值结果说明本法完全避免了奇异积分及其复杂的处理方法和耗时的运算,而且在边界及其附近区域解的精度比普通边界元(以后简称边界元)法大大地提高了。     

Periodic Stream Lines in the Three-Dimensional Square Cell Pattern

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｂｅｔｗｅｅｎｔｗｏｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｐｌａｎｅ ,ｍａｎｙｐｌａｎｆｏｒｍｓｔｕｄｉｅｓｏｆＲａｙｌｅｉｇｈ＿Ｂｅｎａｒｄｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎｈａｖｅｂｅｅｎｐｕｂｌｉｓｈｅｄｏｖｅｒｔｈｅｐａｓｔ 3 0ｙｅａｒｓ.Ｄ .Ｒ .Ｊｅｒｋｉｎｓ[1]ｓａｉｄ :“Ｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｉｄｅ,ｉｎｔｅｒｅｓｔｈａｓｂｅｅｎｉｎｔｈｅｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒｏｌｌ,ｓｑｕａｒ…     

智能结构载荷识别的有限元反分析方法

利用阻尼最小二乘法建立了一种识别作用于结构上的载荷的大小和位置等参数的反分析方法。该方法能够根据结构中部分点的位移测量值进行载荷识别,并与有限元法和有限差分法相结合以增强它的适用性。算例表明该方法的有效性。