空间分数阶非Newton流体本构及圆管流动规律研究

对非Newton流体的本构及流动规律进行研究是分析、预测和控制非Newton流体在管道中流动的关键.实验表明非Newton流体在流动过程中具有历史记忆性,基于空间分数阶微积分方法,建立了分数阶非Newton流体本构模型;并推导了该模型在圆管中的流速分布、流量、平均流速、压降、平均Reynolds数等管道流动参数;提出了分数阶非Newton流体圆管流态判别准则.研究表明非Newton流体的圆管流层间的切应力可以通过流速的轴向分布大小来描述.对于不含屈服切应力的分数阶非Newton流体,分数阶的阶数越大,断面流速分布越均匀,记忆能力越强.分数阶的阶数大小反映了流体对全域空间的记忆性强弱;而对于含有屈服切应力的分数阶非Newton流体,分数阶的阶数越大,速梯区流速分布越均匀,流核区速度越小.分数阶的阶数大小反映了局部空间记忆性强弱.该研究为非Newton流体的记忆特征提供了一种新的建模方法.     

夹角断层多段压裂水平井试井求解新方法

我国东部部分油藏含有发育的封闭断层,而断层对于油气井压力变化特征和相关参数的求取具有很大的影响.基于渗流力学基本原理,首先,利用点源函数基本理论和Laplace积分变换获得拉氏空间无限导流垂直裂缝井井底压力解,结合导流能力函数获得有限导流垂直裂缝井井底压力解;其次,通过镜像反映原理和压降叠加原则获得不同夹角封闭断层的有限导流多段压裂水平井拉氏空间解析解;利用Stehfest数值反演计算实空间井底压力解并绘制压力和压力导数双对数曲线图.研究表明:该典型特征曲线共分为8个流动阶段,在断层反映阶段无因次压力导数呈值为"0.5"360°/θ"的水平线;水平井中心到断层的垂直距离越小,断层反映时间越早,径向流动阶段越容易被边界反映所掩盖;裂缝间距越大,早期裂缝拟径向流特征曲线越明显;裂缝条数越多、导流能力越大,早期无因次压力和压力导数曲线位置越低.通过该模型能够很好地对含有封闭断层边界的油气藏做出准确评价和相关参数的求取.     

复杂介质中扩散和耗散行为的分数阶导数唯象建模

复杂介质一般是多相混合物.与普通固体、液体和气体相比,其力学行为具有明显的记忆、路径依赖性特征,难以用一般的经典力学模型来描述,因而显得反常.从数学力学建模上看,整数阶导数的局部极限定义不适合描述这样的非局部力学行为.分数阶导数实质上是微分-积分算子,能精确地刻画力学行为的全局相关特征.而且分数阶模型具有明确的统计物理解释.20世纪末至今,复杂介质反常力学行为的分数阶导数模型由于具有参数少,且参数的物理意义明确等突出优点,开始引起广泛关注.该文从唯象建模的角度,综述了分数阶导数和分形导数在复杂介质的反常扩散和频率依赖能量耗散建模中的应用与发展.     

基于贝叶斯ARFIMA-WRV模型高频数据长记忆性研究

考虑到高频时间序列波动率的长记忆性问题,构建了赋权已实现波动分数整合自回归移动平均(ARFIMA-WRV)模型对其进行了研究.利用贝叶斯统计方法对模型做了相应的贝叶斯分析,并对我国中小板股市收益波动率的长记忆性特征进行了实证分析.实证结果表明我国中小板股市收益波动率存在长记忆性特征;采用消除日历效应影响的赋权已实现波动作为波动度量和贝叶斯参数估计方法,很大程度上提高了模型的参数精度.     

分形油藏中非牛顿松弛粘弹性液体广义流动分析

将分形引入渗流力学,建立了分形油藏具有松弛特性的粘弹性液体的不稳定渗流模型;利用双参数（ ｄｆ ,ｄｓ） 刻画分形油藏的分形特性,利用四参数（ｄｆ,ｄｓ ,λｖ ,λｐ） 描述粘弹性液的广义流动特征;提出了广义的正交变换,并利用Ｌａｐｌａｃｅ＿Ｗｅｂｅｒ 变换,拉氏＿正交变换给出了无限大地层和有界地层的精确解和渐近解;通过拉氏数值反演和渐近解分析了分形油藏粘弹性液体流动特征·　探讨了改变分形参数时压力变化规律·     

Γ-分布类的条件概率封闭性

X服从参数α和λ的Γ-分布,V与Y分别服从参数θ和λ的指数分布.我们证明了:在X＜Y的条件下,X的条件分布是参数α和θ+λ的Γ-分布;在X＜V＜X+Y的条件下,V的条件分布是参数α+1和θ+λ的Γ-分布.称此类性质为Γ-分布类的条件概率封闭性.对离散的负二项分布也证明了类似的结果.     

厚尾随机波动率模型的贝叶斯参数估计及实证研究

针对现有时间序列模型难以刻画参数渐变性的问题,对厚尾随机波动(SV)模型的参数估计方法进行了推广,采用基于贝叶斯的MCMC方法,选取2013年5月~2016年6月这一经历多轮震荡的上证指数作为实证分析对象,构造了基于Gibbs抽样的MCMC过程进行仿真分析.结果显示,以卡方分布作为厚尾参数的先验分布能够有效地描述数据波动的厚尾特征,并且能得到较高精度的参数估计结果.结果表明,厚尾SV模型能有效反映出我国股市尖峰厚尾和波动长期记忆性的特征.     

基于Lanczos方法的大型矩阵特征对及其导数的计算

1引言考虑如下标准特征值问题:A（p）x（p）=λ（p）x（p）,其中p=（p₁,p_N）^T∈R^N,A（p）=（a）（ij）（p）)∈R^n×n是在p^*∈R^N的某邻域内解析的矩阵值函数,λ（p）,x（p）为系统的特征值和特征向量.特征值关于设计参数的偏导数与特征向量关于设计参数的偏导数在模型修正[2],结构优化[16],故障诊断[8]等领域中具有重要应用.近几十年来,国内外学者在特征对导数     

混合分数布朗运动下欧式期权模糊定价研究

本文采用混合分数布朗运动来刻画标的股票价格的动态变化,以此体现金融市场的长记忆性特征。在混合分数Black-Scholes模型的基础上,基于标的股票价格、无风险利率和波动率均是模糊数的假定下,构建了欧式期权模糊定价模型。其次,分析了金融市场长记忆性的度量指标Hurst指数H对欧式期权模糊定价模型的影响。最后,数值实验表明：考虑长记忆性特征得到的欧式期权模糊定价模型更符合实际。     

基于数值流形法的降雨入渗与坡面径流耦合算法研究

降雨时坡地的入渗-产流分析，是降雨型滑坡、泥石流等地质灾害机理研究中的重要课题之一.为实现边坡降雨-入渗-产流的全过程数值模拟，进一步提高计算效率，考虑将降雨入渗面视作坡面径流与坡体渗流的内部域，基于一维运动波方程和二维压力水头格式的Richards方程建立耦合模型，并推导出其总体控制方程，采用数值流形法(numerical manifold method, NMM)实现其数值求解，通过编制相应的计算程序分析了边坡降雨产流过程.数值分析结果表明：所建模型的计算结果与试验数据及前人模拟结果吻合良好，验证了该文模型及计算方法的有效性与可靠性；降雨强度越大，产流时间越早，坡面积水深度越大，对坡体内的水分分布影响范围越广.研究表明，所建模型能真实反映边坡降雨-入渗-产流全过程，可为降雨诱发的各类地质灾害分析提供计算依据.     

股票收益的分形特征的实证分析

本文以具体股价指数为例研究股票市场的分形特征,结果发现股票的收益具有长期记忆性、收益分布具有尖峰、细尾等特点,这对预测及管理证券的风险是有极重要的意义的.     

多分形视角下的金融市场波动建模研究

针对修正因子的不足,对多分形波动率进行了改进.以改进的多分形波动率为中心,建立了考虑跳跃,杠杆效应等典型特征的HAR类波动模型.通过对上证综指高频数据进行分析,从模型拟合,预测和风险值预测三方面评价,HAR-L-lnMFVt-CJ是最优的波动模型,且该模型优于传统的EGARCH-J模型和NGARCH-J模型.这些研究说明了修正的多分形波动率测度是更为有效的波动估计量.     

指数分布族参数的渐近最优与可容许的经验Bayes估计的再探讨

文献[1]在平方损失及超参数α服从伽玛分布且X1′,…Xn′(历史样本)和X(当前样本)独立同分布的条件下,构造了指数分布族{f(x|λ)=λe-λx,λ>0,x>0}的参数λ的渐近最优与可容许的经验Bayes估计.本文在超参数α分别服从伽与分布与指数分布且当前样本由X扩充为X1,…,Xm的情况下,重新构造了指数分布族参数λ的渐进最优与可容许的经验Bayes估计,从而将文献[1]的结果进行了推广.     

求多重分形谱的滑动格子法在深浅地表元素分布中的应用研究

在多重分形理论和特征判定法的基础上,构造了求多重分形谱的滑动格子计算法,计算出了研究区域4种元素深、浅层的多重分形谱f(α)的图像.结果显示浅层元素的分布不具备多重分形特征;深层元素分布符合多重分形特征.就三种分形维数——格子维数、信息维数、关联维数对深层元素的分布做出了大小排序解释;后就多重分形谱f(α)的跨度、对称性和两端差值Δf做出了对应于深层元素分布概率分布集中差异、高低浓度分布差异、稳定性的解释.最后根据上述分析的结果指出应用求多重分形谱的滑动格子法研究深浅地层元素分布是一快速、实用、有效的方法,具有良好的应用前景.     

构建“分形微积分”

分形函数没有Newton意义下的导数,但它仍然反映物体的运动,因此,必定有运动速度(变化率).如何给出由分形函数描述的运动的速度,构建"分形微积分",给出刻画分形函数变化率的数学工具的任务提到了日程上.这是一个具有挑战性的有意义的课题.本文在研究、比较Newton经典微积分特征性质的基础上,根据数十年在局部域分析领域的研究成果,提出建立新微积分的准则(principle),并遵循准则,以局部域Kp为底空间,构建定义在局部域上的复值函数的"分形微积分".最后给出局部域上分形微积分的应用.     

铜基复合材料组织形态分形特征的统计分析与研究

通过对铜基复合材料显微组织结构相图的分析和研究,根据分形理论,计算了不同实验条件下铜基复合材料横截面和平行压制力面的显微组织结构相图的分形维数,同时结合统计方法分析了铜基复合材料分形维数的一些统计特性,结果表明,分形维数反映了石墨在样品中的分布规律,分形维数越大,组织结构相图越复杂,石墨分布越不规则,故石墨分布的不规则性可用分形维数来刻画,分形维数可作为材料组织形态分析的一个表征参数,通过统计分析可知,铜基复合材料横截面和平行压制力面的组织结构相图的分形维数服从正态分布,且横截面和平行压制力面的分形维数随石墨含量变化的情况互不影响。     

一类型集值积分方程解的存在性

本文设(X,)是Banach空间,L(X)是X的非空有界闭子集族,H是导出的Hausdorff度量.此外,∧是一指标集.作为准备,我们有以下Chen和Shin的结果对集值映象情形的推广: 引理设T_λ:X→L(X)(λ∈∧),使得这里函数φ满足(φ):φ:[0,∞)→[0,∞)不减,φ(t)0),且(?)α≥0,存在β>1及收敛序列{t_k}:t_0=0,t_1≥α,t_(k 1)=t_(k φ)(β(t_k-t_(k-1))(k=1,2,…),则存在     

关于测度值过程的随机分析

本文介绍使用随机分析方法研究测度值过程的若干最新进展,并提出一些有待研究的问题,期望为读者进入该领域从事研究工作提供帮助.首先回顾关于测度函数的外在导数(extrinsic derivative)、内蕴导数(intrinsic derivative)和L导数,刻画它们之间的关系,使用这些导数和参考测度构造Dirichlet型,并研究这些Dirichlet型的泛函不等式以刻画相应测度值扩散过程的分布性质;然后通过解像(image)依赖的随机微分方程,构造Wasserstein空间上的扩散过程,并研究其遍历性以及在偏微分方程中的应用;最后介绍分布依赖(McKean-Vlasov)随机微分方程的L导数公式.     

CEV下考虑突发事件影响的有交易费用的交换期权定价

在股票价格满足CEV且受布朗运动和泊松过程共同驱动的模型下,对支付交易费用的交换期权定价进行研究,给出了期权价格满足的偏微分方程,并发现定价模型中股票价格的幂指数与波动率弹性α的选取有关,同时交易费用受泊松强度参数λ的影响,且随着λ的变大而变小.     

传导-辐射对沿垂直平面有热泳的瞬时自然对流的影响

研究存在热辐射时,热泳微粒的沉积,对沿垂直平面瞬态自然对流边界层流动的影响,垂直平面浸没在光密灰色流体中.分析中采用Rosseland扩散近似表示辐射热通量项.将控制方程简化为抛物线型的偏微分方程组,然后在整个时间段0≤τ<∞,利用有限差分法数值求解.还得到了小数值时间和大数值时间的渐近解,发现渐近解和数值解吻合很得好.而且,流体,20℃和1个标准大气压下的空气,即Prandtl数Pr为0.7时,用图形给出了不同物理参数,即热辐射参数Rd、表面温度参数θw和热泳参数λ,对瞬时的表面剪切应力τw、表面热传输率qw和组分浓度扩散率(传质率)mw的影响,以及对瞬时的速度、温度和浓度分布曲线的影响.