Landau-Ginzburg-Higgs方程的多辛Runge-Kutta方法

非线性波动方程作为一类重要的数学物理方程吸引着众多的研究者,基于Hamilton空间体系的多辛理论研究了Landau-Ginzburg-Higgs方程的多辛算法,讨论了利用Runge-Kutta方法构造离散多辛格式的途径,并构造了一种典型的半隐式的多辛格式,该格式满足多辛守恒律、局部能量守恒律和局部动量守恒律.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.     

Hamilton系统的对称辛广义加性Runge-Kutta 方法

Sandu和Günther[SIAM J.Numer.Anal.53(2015)17--42]对形如$\dot{y}=\sum\limits_{k=1}^{N}f^{[k]}(y)$的微分方程提出广义加性Runge-Kutta (GARK)方法.本文利用双色有根树导出GARK方法的阶条件,给出辛条件和对称性条件,并构造了三个二阶对称辛GARK (SSGARK)方法和两个四阶SSGARK方法.对三个经典测试问题的数值实验结果显示,与文献中几个非对称或非辛的ARK/GARK方法相比,新的SSGARK方法能更有效地保持Hamilton量.     

C-L方法及其在工程非线性动力学问题中的应用

C-L方法可以揭示非线性振动系统的分岔特性,它结合对称性和奇异性理论并将Liapunov-Schmidt(简称LS)约化方法推广到非自治系统.作为应用实例,分析了非线性转子动力学低频振动分岔失稳问题的机理及其控制.     

非线性动力系统的自适应显式Magnus数值方法

基于最近发展的矩阵李群上非线性微分方程的显式Magnus展式,给出了非线性动力系统的有效的数值算法,并且在数值求解过程中具有自适应的步长控制特点,可以显著地提高计算效率．最后,通过非线性动力系统典型问题Duffing方程和强刚性的Van derPol方程以及非线性振子的Hamilton方程的数值实验来说明方法的有效性．     

系统动力学方法在规划研究中的应用——大连市种植业系统动力学模型的研究

本文运用系统动力学方法,对大连种植业系统进行了定性分析,建立了定量模型——系统动力学模型,对该市的种植业生产进行了动态建模、仿真和预测。为大连市种植业发展“八五”计划及十年规划的制定提供了科学依据。     

渐近法在一类强非线性系统中的应用

本文采用文[1、2]的渐近解形式,将渐近法推广到如下较为广泛一类的强非线性振动系统式中g和f为x,的非线性解析函数,ε>0为小参数,并假设对应于ε=0的派生系统有周期解.本文推得系统(0.1)的渐近解递推方法,并应用于实例.     

系统动力学在建设工程风险识别中的应用

首先根据建设工程建设程序,提出了建设工程建设阶段的风险管理.简单综述了系统动力学在项目管理中的应用,然后选取在项目实施期间,以项目承包商的视角,应用系统动力学方法对项目进行风险识别.由于篇幅所限,仅以工期风险为例,详细识别了造成工期风险的原因和风险发生后引起的后果,以及风险发生后通过系统内部调节后对自身的影响,证明了系统动力学在风险识别阶段应用的可行性和优越性.     

一类三参数混沌动力学系统模型及其在经济增长研究中的应用

从非线性自回归模型Xt+1=-αXtλ+1+βXt+γ出发,通过变量替换Xt=aYt,推出三参数混沌动力学系统模型Yt+1=kYt(1-Ytλ)+c;采用线性回归与非线性回归相结合的改进的混合法,对模型参数作了估计;实际研究表明,该模型可以用于对国内生产总值GDP增长的研究.     

对角化方法在非线性积分微分方程组奇摄动边值问题中的应用

本文研究向量二阶非线性积分微分方程奇摄动边值问题：εy“=f(t,Ty,y,y‘,ε),y(1,ε)=A（ε）,y‘(0,ε)=0,其中T是定义在C[0,1]上的一个积分算子,在适当的条件下,利用对角化方法证明了解的存在性,构造出解的渐近展式并给出余项的一致有效的估计。     

旋量法在机器人动力学分析中的应用

本文用旋量方法研究机器人的动力学模型，将速度和角速度，力和力矩的内在联系有机地融合为一体，使Ｎｅｗｔｏｎ－Ｅｕｌｅｒ方法更加简明有效率．文中相对于机器人各臂质心建立参考系，使惯性张量和质心加速度计算简化，进一步减少计算量，达到快速实时计算．     

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.     

系统动力学在城市污水再生回用系统中的应用

用系统动力学方法研究了城市污水回用系统.首先分析了影响城市污水回用系统的诸多因素以及它们之间的相互关系,探讨了污水再生回用系统行为和结构的特点,确定了系统中因素之间的定量关系,建立了城市污水回用系统动力学(SD)模型,并介绍了模型的检验方法.同时给出了SD模型的具体应用实例,对西北地区的某一城市的污水回用进行了预测和分析,提出了符合该城市发展的污水回用方案.     

Liapunov第二方法在振动问题中的应用

本文利用Ｌｉａｐｕｎｏｖ第二方法，研究几类受非线性恢复力和阻力的振动系统的稳定性     

非线性尺规近似法在圆杆颈缩局部有限变形分析中的应用

形变局部化和不稳定的研究是当前力学问题的一个热点,其中最典型的问题是圆杆拉伸颈缩和滑移带的塑性分析。传统的微小变形弹塑性力学不能彻底解决此问题。本文采用以S(应变)-R(转动)分解定理为基础的非线性尺规数值计算法,并应用计算机模拟优化技术求出圆杆拉伸轴对称塑性有限变形的局部应变分布与发展形态。     

“主计算枝+影响枝”的系统动力学建模方法在卫生费用预测中的应用

控制卫生费用的不合理增长是卫生政策的重要选题,影响卫生费用的因素众多复杂,且相互作用,探索科学的预测方法对卫生费用未来增长趋势的准确预测至关重要.目前常用的定量预测方法有回归模型、因子分析、时间序列模型、组合预测模型、趋势外推法、灰色预测模型、人工神经网络模型等,这些方法大多都是用数学模型对未来变化趋势进行预测,对系统整体环境的变化及其各种因素的影响考虑不够充分,研究目标单一,且对数据的时间序列长度要求严格.为克服常规预测方法的不足,结合卫生费用复杂性、动态性、敏感性等特征,从系统工程的角度,充分考虑到社会人口、经济水平、卫生资源、国家政策、卫生费用结构方面的因素等对卫生费用的影响及其交互作用,试着从系统工程的角度,运用系统动力学建模技术,创新性地提出"主计算枝+影响枝"的系统动力学建模方法,建立卫生总费用、人口数量、GDP、老龄化、卫生技术人员数量、政府卫生支出、药品费用等七个系统动力学流率入树模型.基于2001 2013年的历史数据,主计算枝流率变量方程的建立主要用到乘积式、表函数,影响枝各变量方程的建立主要运用表函数、延迟函数、阶跃函数、选择函数等,以2001年为初始年,仿真时间为2001 2025年,其中2001 2014年为历史时间,2015 2025年为预测时间,仿真步长为年.借助Vensim仿真软件,实现卫生费用复杂系统内部结构与行为特征的可视化模拟,将2002 2014的模拟结果与历史结果相比,卫生费用预测结果的平均吻合率达97.8%.定量预测结果及其决定因素的量化测量,将是制订国家宏观卫生政策的重要依据.     

决策方法在反问题研究中的应用

本文讨论了决策方法在反问题研究中的应用.首先阐述在反问题研究中应用决策方法的必要性,然后以一个具体的反问题为例论述了如何确立决策目标.     

卫星技术在森林防火中的应用效益评价模型研究及实证

卫星技术的行业应用效益具有直观性和较好的可预见性，是进行卫星投资决策的重要参考依据。森林防火是卫星技术的重要应用领域，而卫星技术在森林防火中应用产生的应用效益具有关联性、复杂性及非确定性等特点，使得对其准确评价变得非常困难。本文通过建立基于蒙特卡罗方法的损失评价概率模型和火灾损失评价回归分析模型，进行火灾损失评价，在此基础上通过对运用卫星技术前后损失情况进行对比，确定卫星技术在森林防火中的应用效益。以黑龙江为例，进行了实证分析，结果表明模型具有有效性和实用性，并进一步对两种损失评价方法进行了对比分析。     

非线性优化方法在大气和海洋科学数值研究中的若干应用

控制大气和海洋运动的模式是复杂的非线性模式,在考虑到线性奇异向量和线性奇异值只能描述切线性模式有效时段内小扰动发展的情况下,介绍了作者们近年来用非线性优化方法数值研究大气和海洋科学的有关工作,其中包括非线性奇异向量和非线性奇异值、条件非线性最优扰动、以及它们在数值天气和气候可预报性研究中的应用．结果表明,上述非线性优化方法在很大程度上揭示了大气和海洋运动的非线性特征;此外,对可预报性问题的新分类也做了详细介绍,即最大可预报时间、最大预报误差和最大允许初始误差A·D2这种分类的应用背景是针对数值天气预报和气候预测产品的评价;最后,讨论了数值模式敏感性分析的非线性优化方法,该方法在一定条件下可以定量识别模式误差和初始误差,量化判断数值模式的模拟能力．     

特殊矩阵乘积在非线性数值计算中的应用

本文将Hadamard矩阵乘积引入到非线性数值计算,获得了简单的矩阵形式的非线性代数模拟方程,利用Hadamard矩阵乘积和Hadamard矩阵函数的方法,我们能够容易地构造快速收敛的简单迭代法解非线性代数方程组的迭代公式,使该法成为与Newton-Raphson法相比有竞争力的方法,我们也首次定义了一种新的特殊矩阵乘积—SJT矩阵乘积。运用SJT积,我们能够方便高效的计算Newton-Raphson法中Jacobi导数矩阵的精确解,利用Hadamard矩阵乘积的范数性质,我们也导出了非线性计算摄动误差的分析公式,此外,Hadamard积和SJT积能够被用于非线性数值解耦计算,这极大地减少了求解耦合的非线性偏微分方程组的计算工作量和内存需要量。     

径向基函数在非线性PDE形状优化中的应用

提出了一种求解非线性偏微分方程形状优化问题的径向基函数方法.灵敏度分析结果采用的共轭方法;形状的演化通过最优性准则方法得到;控制方程和共轭方程的求解用的是径向基函数方法.由于径向基函数方法是真正的无网格方法,比网格依赖方法有更好的适应性.提供的数值算例说明了所提算法的稳定性和有效性.此外,所得方法可以灵活地与其他优化算法相结合,从而可以解决更复杂的非线性偏微分方程中的最优形状设计问题.