无单元Galerkin法在热传导中的应用

对热传导问题的微分方程采用无单元Galerkin法进行数值求解.首先,将微分方程用Galerkin加权残量法转化为等效的积分形式.然后,先将时间变量看作参数,对空间变量进行离散化,得到方程的半离散形式,接着,对时间采用向后Euler-Galerkin格式进行离散,得到方程的全离散形式最后,编制MATLAB程序,上机计算...     

二维Helmholtz方程的插值型边界无单元法

针对二维Helmholtz方程的内外边值问题,提出了插值型边界无单元法(interpolating boundary element-free method).在间接位势理论的基础上,利用Laplace方程基本解的特性,建立了求解Helmholtz方程Neumann边值内外问题的正则化形式,有效消除了强奇异积分的计算.其次通过引入全局距离展开成局部距离的幂级数,详细推导了距离函数的导数和法向导数差值的极限表达式.最后给出了4个插值型边界无单元法的数值算例,表明了该方法可取得较高的可行性和有效性.     

无网格Galerkin法与有限元耦合新算法

通过构造新的斜坡函数,把无网格Galerkin法与有限元耦合算法应用到全域范围,并使其能适应不同连接域内单元结点构成,既满足了本质边界条件实现的需要,又能方便灵活的布置无网格点和有限元法中的单元,满足复杂计算要求．计算结果与理论解比较表明所提出的方法是可行和有效的．     

修正Taylor－Galerkin有限元法的构造及其在可压缩流场计算中的应用

本文从Tarlor-Galerkin有限元法出法,对它作了根本性的改进,构造了修正Tarlor-Galerkin算法,并用新、旧两种算法分别对亚、超音速的流场情况作了计算。计算结果表明,在达到同样计算精度的前提下,新方法较之老方法在收敛速度上有明显改进,结果是令人满意的。     

小波Galerkin法在非线性分岔问题求解中的应用

通过一个典型的Bratu问题,研究了小波Galerkin法(WGM)在非线性分岔问题求解方面的应用.首先,利用基于Coiflet的小波Galerkin法,对一维和二维Bratu方程进行离散;然后针对单参数问题,推导了追踪解曲线的伪弧长格式和直接计算极值型分岔点的扩展方程;针对双参数问题,推导了追踪稳定边界的伪弧长格式和求解尖点型分岔点的扩展方程.数值结果表明,基于小波Galerkin法的非线性分岔计算不仅具有更高的计算精度,而且能够有效地捕捉双参数分岔问题的折迭线和尖点突变曲面.该算例展示了基于小波Galerkin法数值分岔计算的具体过程及其求解多参数分岔问题复杂行为的应用潜力.     

一类边界插值公式在研究植物群落种群格局中的应用

本文先建立一种新的长方形边界插值公式,该公式消除了文[1]中所用公式不适于植物群落种群格局研究的敝端。然后将它与文[3]、[4]中给出的三角边界插值公式以及文[1]中所用的正方形边界插值公式一起,用于一块600m~2荒漠草原植被对照实测样方上的五种植物种群生物量的估算,并对各种计算结果进行了比较。     

无限样条边界元及其在结构—地基耦合中的应用*

本文基于三维弹性力学问题的Kelvin解在无穷远处的性态,构造了一种无限样条边界元.用半空间地表圆域受均压下的解析解,验证了这类单元良好的计算精度;以它与三维样条边界元相结合,分析了弹性半空间地基板.结果表明,这种模型在分析结构与地基耦合问题上不仅具有普适性而且自由度少,计算精度高.     

插值多项式的余项表示及其在样条分析中的应用

一、插值多项式的余项表达式 设n次多项式P_n(x)在节点a_0,…,a_n上插值f(x)。当a_0,…,a_n互不相同时,该P_n(x)就是Lagrange插值多项式。考虑到a_0,…,a_n中有可能重合,我们称P_n(x)为Hermite插值多项式。熟知,Hermite插值多项式的余项     

抛物型初边值问题的有限元与边界积分耦合的离散化及其误差分析

1．引言边界元方法是近二十几年来迅速发展起来的一类新的偏微分方程的数值方法．它的独特之处是将空间的维数降低一维,从而倍受工程技术人员的青睐,并在工程技术与计算数学领域得到越来越广泛的重视和研究．对椭圆型问题,边界元方法的理论与应用研究已取得丰硕成果;对发展型问题,近年来在理论方面的研究也已取得重要进展［6－11］．但边界元方法难以处理非均质问题,而有限元对各类问题及各种区域具有较好的适应性,将两者结合起来可充分发挥各自的优点．文山提出了一种抛物方程初边值问题的有限元与边界积分的耦合方法,其主要思想是…     

含切口的压电准晶组合结构界面断裂分析的辛-等几何耦合方法

发展了一种适用于含有切口的压电准晶/压电晶体/弹性体三材料组合结构界面断裂问题的高精度的半数值半解析方法.首先,通过引入Hamilton体系建立了三材料组合结构的Hamilton对偶方程,将原问题在传统Lagrange体系下的高阶偏微分控制方程转化为低阶常微分方程组.其次,通过分离变量法求解问题对应的辛本征值和本征解,将各物理场变量利用辛级数展开形式表示.最后,将辛级数与等几何分析方法相结合,获得了辛-等几何耦合列式,直接求得切口尖端附近奇异物理场及其强度因子的解析表达式.     

基面力单元法在空间几何非线性问题中的应用

基于基面力的概念,并结合Euler角的位移描述方法,提出了适用于几何非线性计算的空间6结点余能基面力单元.使用MATLAB语言编程并对典型梁、板结构进行弹性大变形数值模拟.由计算结果可以看出,基于余能原理的基面力元法(BFEM)在计算构件的空间大变形时有较好的计算精度,对比传统有限元计算方法具有网格尺寸影响小和抗畸变能力强的特点,有良好的计算性能.     

三维Helmholtz方程外问题的自然边界元与有限元耦合法

１．引言 设Γ０是空间闭曲面,Ω是Γ０外部的无界区域,考虑三维Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ 方程外Ｎｅｕｍａｎｎ问题其中 是波数,ｗ是频率,ｃ０为波在均匀介质中的传播速度,ｖ是区域Ω的边界Γ０的外法线方向,即指向由 Γ０包围的内部区域, 　　　　　　　为 Γ０上的已知函数．为了保证问题（１．１）和（１．２）的解的存在唯一性,必须附加上无穷远边界条件,即所谓的 Ｓｏｍｍｅｒｆｅｌｄ辐射条件其中ｉ是虚数单位,　　　　　． 许多数学物理问题,例如时间调和声波对不可穿透的障碍物的散射,海洋水下声波的传播,电磁波的绕射与辐…     

无界区域上Stokes问题的自然边界元与有限元耦合法

§1.引言 对于用有限元方法求解平面有界区域上的Stokes问题,国内外已有大量工作,例如可见[2]、[9]及其所引文献.但对无界区域上的这一问题,由于区域的无界性给有限元方法带来了困难,边界元方法及边界元与有限元的耦合法便显示其优越性.本文提出用自然边界元与有限元的耦合法求解无界区域上的Stokes问题.这一耦合法早在作者以前的工作中被应用于求解调和问题、重调和问题和平面弹性问题,但将它用于求解     

无穷凹角区域各向异性问题的自然边界元与有限元耦合法

本文研究无穷凹角区域上一类各向异性问题的自然边界元与有限元耦合法.利用自然边界归化原理,获得圆弧或椭圆弧人工边界上的自然积分方程,给出了耦合的变分形式及其数值方法,以及逼近解的收敛性和误差估计,最后给出了数值例子,以示方法的可行性和有效性.     

三次Hermite插值方法在证券投资分析中的应用

利用三次Hermite插值公式给出了寻找曲线之间相似程度的算法,对于给定股票的任意一段曲线形状,文章利用该算法找出走势与之相似的股票,将原来只能寻找股价曲线满足特定形状(如W底)的股票的方法进行了推广,对于证券投资者来说是一个有效的工具.同时文章将相似算法应用于利用某只股票的历史走势来预测该股票价格的将来走势,具有有效的投资指导意义.实验证明,文章给出的算法是行之有效的.     

垂直于双材料非完美界面Ⅱ型裂纹的断裂分析

研究了垂直于双材料非完美界面的Ⅱ型裂纹问题,采用线性弹簧模型模拟非完美界面．然后用Fourier积分变换方法把边值问题转化为求解具有Cauchy核的奇异积分方程,获得了裂纹两端应力强度因子的数值解．详细研究了问题的几种特例,并用数值实例分析了界面的非完美性对应力强度因子的影响．结果表明应力强度因子与界面参量有关并在完美界面和分离界面所对应的结果中变化．     

抛物型方程在变动区域中的Galarkin有限元法及其对Stefan问题的应用

文中叙述了具变系数抛物型方程在变动区域中的有限元半离散格式和全离散θ格式,给出了误差界和稳定性结果,并应用于求解Stefan问题。     

边界元法在带可动边界的瞬时热传导问题中的应用

该文利用边界无法对二维瞬时传热和相变问题进行求解。采用空间二次曲线单元对边界进行离散化,并采用时间相关基本解正确处理了相应边界积分。计算表明该文数值格式稳定,结果与已有文献相比较吻合一致,且该文模式时段可放大,从而提高了计算效能和稳定性。     

“一题复习法”在一次函数单元教学中的应用

为响应国家“双减”政策,改变“题海战术”,让学生的数学学习变被动为主动,笔者将“一题复习法”应用到数学单元教学中,让学生学简单的数学、简单地学数学,从而让数学学得不简单.笔者对一次函数单元为主的复习内容应用“一题复习法”展开教学设计,进而提出四点教学建议,即问题设计梯度化、数学活动多样化、信息技术常态化、核心素养渗透化.     

小波理论在无单元方法中权函数研究的应用

小波理论中多分辨率分析(MRA),可以提供在不同分辨率下分析表达信息的有效途径．基于样条小波多分辨率分析,将无单元中的权函数投影到尺度空间去研究,尝试一种新的权函数研究方法,并给出了算例．