基于保角映射的格林函数法及其应用

将格林函数法与保角映射相结合,求解复杂形状边界的二维静电场边值问题,得出电场分布规律,并通过MATLAB数据处理软件的数值计算功能进行数值模拟,绘制出其电场线与等势线(面)分布图,验证了所得结论的正确性.此方法拓展了格林函数法的应用范围,为求解边界形状复杂的二维静电场的边值问题提供了一种新的思路和途径.     

基于保角映射的磁像法的应用

将磁像法与保角映射相结合,求解边界形状复杂的二维静磁场的边值问题,得出磁场的分布规律,并通过MATLAB数据处理软件的数值计算功能进行数值模拟,绘制出其磁感线分布图,验证了所得结论的正确性.此方法拓展了磁像法的应用范围,为求解边界形状复杂的二维静磁场的边值问题提供了一种新的思路和途径.     

静电场边值问题的矩量法解

本文采用修正格林函数积分方程的矩量法数值解技术求解静电场边值问题。这种方法具有较边界积分法积分域小的特点,不仅有高的计算效率和精度,尤其适用于有无限延伸导体边界的边值问题。本文着重讨论与传输线问题等效的边值问题,这是典型的二维静电场问题,对高频和微波技术有重要的实用价值。本文方法也适用于三维静电场问题和交变电磁场问题。     

Mathematica在镜像法求解静电场边值问题中的应用

研究了静电场中不同边界条件下(球面、柱面或无限大平面)的边值问题.首先借助Mathematica软件对求得的复杂的数学结果进行分析和数值模拟,然后绘制出其等势线和电场线图,实现静电场边值问题的场分布的可视化,进一步帮助学生直观的看清不同边界条件下场分布的特点,最后通过可视化的结果加深对镜像法求解静电场边值问题的理解.     

利用镜像法求解劈形导体边界的讨论

镜像法是解析求解高对称性静电场边值问题的一种简便方法.本文研究劈形边界导电系统的镜像问题，此时导电劈的夹角α存在附加条件α=π/n(n=2,3,4,...),该附加条件是教学过程中学生的疑问点.镜像法求解静电问题的理论依据是唯一性定理，在保持边界条件与边值关系不变的原则下，推导导电劈夹角α的数学表述并解释分析其存在附加条件的原因.     

基于镜像法的制冷热泵地埋管钻孔温度场求解

地埋管热泵系统通常具有较高的制冷效率(COP大于4),了解地埋管与土壤的换热机理对提高制冷效率有重要意义。地埋管钻孔是一个含有两种介质、圆形边界的复合区域,利用电磁场理论中的镜像法,结合温度场求解中的虚拟热源法,突破了传统虚拟热源法只能求解半无限大平面、单一介质温度场的局限,将镜像法和保角变换的思路由电磁场推广到温度场,得出含有两种介质、圆形边界的复合区域温度场模型求解方法,从而得到竖直地埋管换热器钻孔内二维导热模型的温度场分布,验证结果与G.Hellstrom使用微积分法得到的解析解一致。     

美式回望期权定价问题的有限体积法

随着金融市场的不断发展, 期权作为一种能够规避风险的金融衍生产品越来越引起投资者的青睐, 成交量呈逐年上升的趋势, 期权定价问题已经成为金融数学领域中一个重要的研究课题. 本文主要研究Black-Scholes模型下美式回望期权定价问题的数值解法. 美式回望期权定价问题是一个二维非线性抛物问题, 难以直接应用数值方法进行求解. 通过分析该问题的求解难点, 本文给出解决该困难的有效方法. 首先利用计价单位变换将定价问题转换为一维自由边值问题, 并采用Landau's变换将求解区域规范化; 而后针对问题的非线性特点,利用有限体积法和Newton法交替迭代求解期权价格和最佳实施边界, 并对数值解的非负性进行了分析. 最后, 通过与二叉树方法进行比较, 验证了本文方法的正确性和有效性, 为实际应用提供了理论基础.     

级数展开法求静电势分布的统一公式

利用泰勒级数展开的二阶近似法求解任意边界区域内的静电泊松方程,给出了二维区域内静电势和静电场的空间分布.在物理问题的对称轴上使用罗必达法则求解.各类几何形状的边界处理中,使用了一套统一的求电势公式,从而简化了问题的复杂性,使程序编制精练化.     

共形映射法求无限长带电直导线的电势

沿着主轴放置的无限长均匀带电直导线在有三个两两正交主轴方向的各向异性电介质中激发的电场是二维静电场。由无限长均匀带电直导线在各向异性电介质中的电势表达式,以平面镜像法为统一模型,应用共形映射,可求解出当存在一类接地导体的边界较为复杂时其所激发的电势。     

平面上方二维介质目标对高斯波束的电磁散射研究

基于矩量法、互易性定理及镜像理论,提出了一种新的混合方法用于研究水平分界面上方二维介质目标对垂直入射高斯波束的差值散射场.应用镜像理论,介质水平分界面可被原始目标相对于该分界面的镜像目标所替代,从而给出散射问题的等效模型.在等效模型中,应用矩量法求解了原始目标及镜像目标对高斯波束的散射场,同时结合互易性定理得到了原目标与其镜像目标之间的耦合散射场.数值计算结果与相关文献方法及MoM所得结果进行了比较,验证了该混合方法的有效性. 关键词： 互易性定理 电磁散射 高斯波束 二维目标     

一种基于多矩的有限体积浸入边界法

基于多矩VSIAM3格式及浸入边界法,提出一套在复杂计算区域内求解不可压缩流动的数值格式.不可压N-S方程使用VSIAM3格式进行离散,引入浸入边界法处理复杂、移动边界,使用虚拟网格方法计算动量方程修正项,同时还考虑了对连续方程的修正.使用标准算例对数值模式进行验证.     

基于红外测温的试件内部缺陷的识别算法研究

内部缺陷形状位置的识别是传热逆问题的重要研究课题.本文对带有内部缺陷的试件建立了二维传热模型,通过有限元法求解了在一定加热条件下试件表面的温度分布;并通过共轭梯度法,提出了根据表面所测温度分布识别试件内部缺陷形状、位置的计算方法.数值实验证明了算法的有效性.     

对流占优扩散问题的高精度直线法

基于常微分方程边值问题的高精度求解器SEVORD对偏微分方程作半离散,提出了求解一维对流扩散方程的高精度直线法,并采用局部一维化方法(LOD)给出了求解二维对流扩散问题的高精度交替方向直线法。     

基于浸入式边界的流固耦合的非定常数值模拟研究

本文针对工程中关心的流固耦合以及复杂边界物体绕流问题,采用算子分裂的方法求解二维不可压N-S方程,采用完全正交的矩形网格,用浸入式边界模拟静止和运动物体的边界.使用这种方法,本文分别对低雷诺数下的光滑平板绕流,圆柱绕流,低KC数下的振荡圆柱进行了数值模拟.计算结果与以往的数值和试验结果吻合得很好,证明了浸入式边界方法和所发展的程序的可靠性.     

求解二维Euler方程有限单元边插值的降维重构算法

数值求解二维Euler方程的有限体积法（如k-exact，WENO重构、紧致重构等），无一例外地要进行耗时的网格单元上的二维重构.然而这些二维重构最后仅用于确定网格单元边界上高斯积分点处的解值，单元上二维重构似乎并非必需的.因此，文章提出用网格边上的一维重构来取代有限体积法中网格单元上的二维重构，分别在一致矩形网格和非结构三角形网格上发展了基于网格边重构的求解二维Euler方程的新方法，称为降维重构算法.数值算例表明该算法可以计算有强激波的无黏流动问题，且有较高的计算效率.      

一种求解可压缩Navier-Stokes方程的隐式迭代时间推进方法

针对有壁面边界的可压缩流动问题,提出与基于非等距网格的高精度紧致型差分格式相结合的简化隐式迭代时间推进法,建立求解可压缩Navier-Stokes方程的直接数值模拟方法,提高了计算效率.应用该方法,直接数值模拟两种有壁面边界的二维可压缩流动问题,即可压缩平板边界层流动和可压缩槽道流动.     

二维稳态热传导逆问题初步研究

在用有限控制体积法对二维稳态热传导问题进行成功数值模拟的基础上,首先介绍了处理二维稳态热传导逆问题的两种方法:灵敏度法和伴随方程法;然后分别用这两种方法对一典型的圆环域边界条件反演问题进行了计算,并就测量误差对反演结果的影响做了初步分析.结果表明,灵敏度法和伴随方程法都是求解二维稳态热传导逆问题的有效方法.     

强非局域空间光孤子在铅玻璃材料中的传输特性

本文研究了矩形和圆形截面铅玻璃介质中强非局域空间光孤子的传输特性.基于镜像法,光束在铅玻璃中的传输被分成独立的两个过程,即孤子的形成和孤子的整体偏转.孤子的形成不依赖于边界,它来源于入射源光束本身形成的折射率分布的作用,所以形成孤子的临界功率只与材料的性质和入射光束束宽有关.孤子的整体偏转在本质上来源于边界的作用,其偏转力在数值上等同于所有镜像光束与源光束之间的作用力.截面圆形和截面矩形的边界分别"镜像"出一个和无穷多个镜像光束,进而导致不同边界条件下孤子不同的偏转轨迹.文中解析求得的孤子的临界功率以及两 关键词： 空间光孤子 强非局域 镜像法 铅玻璃     

非均匀沟道MOS辐照正空间电荷迁移率模型

提出非均匀沟道MOS辐照正空间电荷迁移率模型.借助镜像法导出沟道电离杂质与辐照正空间电荷的二维场和二维互作用势的分布，由此给出非均匀n沟和p沟的迁移率表示式，其解析解与二维仿真值十分吻合.还借助二维仿真器计算均匀沟道MOS辐照正空间电荷迁移率的变化值，其值和文献［2，3］实验数据一致. 关键词： 非均匀沟道MOS 镜像法 二维互作用势     

计算二维静电场的非正交有限差分算法

讨论了计算二维维静电场的非正交有限差分算法，给出了数值计算公式，通过对一些实例的以及与理论解的比较，结果表明非正交有限差分算法具有数值网格的合的特点，只要较少用网格就可以达到较高的精度，是求解复杂边界情况下二维静电问题的一种有效方法。