奇异微分方程边值问题的数值解法

本文给出求解奇异微分方程边值问题的正则化方法。解在奇点邻域内展开成级数形式,在余下区间上推导出正则边值问题,应用差分方法求解,并给出收敛结果和数值算例。     

奇异摄动数值法及其在连铸结晶器内凝固传热分析中的应用

在奇异摄动数值法用于冶金过程中，提出了板坯连续铸锭在结晶器中凝固传热的一种数值模拟方法。把连续铸锭结晶部分的传热模型归结为一边界层型奇异摄动问题，并用奇异摄动数值方法进行了分析计算，得出了结晶器内铸坯的温度分布，液相穴宽度，坯壳厚度等参数。     

一类常微分方程边值问题二点格式的算法研究

根据文（１）的思想对一类奇异摄动问题给出了高精度的任意不等距二点差分格式，在边界条件处理上对文（１）的算法作了改进，使算法不等距，在奇异点附近网格可任意加密并重点研究了离散方程组的计算方法。数值试验表明，本算法在处理奇异摄动问题时更灵活，更有效。     

撕裂模研究中一类奇异边值问题的数值解法

在数值求解自洽螺旋平衡方程的基础上,计算了撕裂模不稳定性对电流分布的依赖关系,考虑了外螺旋场对安全因子的影响。我们采用了动态交替隐式法来加速平衡方程的收敛,用差分方法有效地处理了具有两个奇点的奇异边值问题。     

动力边界元法中的强奇异积分问题

本文讨论了动力边界元法中的奇异积分问题,对其中的强奇异积分提出了一个有效的计算方法.该方法从合非零初始态的边界积分方程出发,利用动力方程的特解间接地确定了主系数(即所谓强奇异积分),从而避免了直接计算强奇异积分的困难.根据该方法编制了计算程序,并给出了一个简单算例。     

“转换法”在静电场问题中的应用

静电场问题的完全解决都要涉及边值问题，可归结为在给定边界条件下求解拉普拉斯方程或泊松方程，常用的方法有解析法和数值法．在研究过程中，边界条件千变万化，当利用常规方法求解有一定困难时，我们不妨巧用“转换法”，寻找到一种解决问题的最简方法．     

二维Helmholtz边界超奇异积分方程解析研究

基于常规边界元法及超奇异边界积分方程复线性耦合的Burton-Miller方法应用于无限域声学问题的最大难点在于处理超奇异积分（二维问题）.目前,此类超奇异积分主要使用各种弱奇异/正则化方法求解,而这些弱奇异/正则化方法具有时间消耗大等弱点.基于围道积分定理,本文给出一种使用常值单元的二维Helmholtz边界超奇异积分的解析表达式.在有限部分积分意义下,所有的奇异和超奇异积分可以解析表达.数值算例表明该解析表达式是有效的.     

中子星与奇异星

主要评述了奇异星物理的发展概况和研究前景，讨论了与此有关的奇异特问题，阐述了奇异星在存在性和动力学问题，并讨论了如何区分奇异星和中子星的观测效应。     

基于等几何分析的边界元法求解Helmholtz问题

将基于一类局部双变量B样条函数的等几何分析方法和Burton-Miller方法相结合,分析三维Helmholtz问题.对于某些从二维参数域映射到三维空间具有奇异点的参数曲面,该方法可以有效地避免奇异点处大量奇异与近奇异积分的计算.数值算例表明该方法具有较好的计算精度和计算效率.复杂问题的分析表明,该方法具有良好的工程应用前景.     

非线性时间序列的高阶奇异谱分析

基于反映线性相关结构的协方差矩阵的奇异谱分析，本质上是一种线性的方法.奇异谱分析用于吸引子重构的可靠性问题引发了一些争议.本文基于具有盲高斯噪声及体现非线性相关等性质的高阶累积量，提出了一种高阶的奇异谱分析方法.通过对Hénon映射、Logistic映射和Lorenz模型的分析说明了该方法的有效性，并在不同的延时、嵌入维数、抽样时间及有噪声的情况下表现出较好的鲁棒性. 关键词：     

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。     

常微分方程边值问题的高阶三对角OCI差分法

本文给出了二阶线性常微分方程两点边值问题(ODETPBVP)的高阶差分格式构造的基本思想,推导出六阶三对角OCI差分格式,并对端点有奇异性的方程进行了极限值处理,消去了奇异性,对边界层问题采用了非均匀网格上的六阶三对角OCI差分格式。通过大量的数值比较实验表明,这种高阶三对角OCI差分格式能很好地求解奇异性问题,固有不稳定性问题,奇异摄动问题,对生不稳定性问题和振荡性问题。     

基于时域自适应精细算法的插值型无单元Galerkin法及其在弹性动力学中的应用

将插值型无单元Galerkin法与时域自适应精细算法相结合,提出一种求解弹性动力学问题的方法。通过时域分段展开,将时空耦合的初边值问题转换为一系列的空间边值问题,进而采用加权残值法推导递推形式的插值型无单元Galerkin法求解方程。该方法不仅能方便地直接施加本质边界条件,并且可以避免时间步长较大造成的精度损失。数值算例给出的结果验证了该方法的有效性。     

边界元奇异与近奇异数值积分方法及其应用于大规模声学问题

提出了综合处理Burton-Miller方法所导致的奇异积分与近奇异积分问题的数值求积方法,以此改进了基于常量元素的常规边界元和低频快速多极边界元方法。对于奇异积分问题,利用Hadamard有限积分方法进行解决;对于近奇异积分问题,则采用极坐标变换法和PART方法(Projection and Angular&;Radial Transformation)进行克服。与解析解和LMS Virtual.Lab商业软件的结果比较验证了方法的正确性,并对比分析了奇异积分与近奇异积分对计算精度的影响。采用低频快速多极子方法以加速常规边界元法的计算效率,计算分析了计算复杂度,并成功实现了34万自由度大规模问题的计算。结果表明,近奇异积分问题主要由超奇异核函数引起,对计算精度的影响不容忽略;快速多极边界元法的精度与常规边界元法一致,但计算复杂度要远低于后者。      

计算应力强度因子的离散分离变量法

提出一种用于数值求解带有一条边界裂纹的多角形区域上的Navier's方程组边值问题的半离散方法。做一个适当的坐标变换后,将原边值问题化为半无限长条上的不连续系数问题。将其半离散化以后,等价于一个常系数常微分方程组的边值问题。进一步,用直接法来求解这个边值问题,便得到原问题的半离散近似解。值得指出的是,这个用分离变量形式给出的半离散近似解自然地具有原问题的奇性。数值例子显示,用该方法可以很方便地计算出在裂纹顶端的应力强度因子的近似值。     

关于固体边界尖凸拐角点奇异性问题的几种处理方法及其比较

本文提出了一种计算尖角拐角点附近微小区域涡度的方法。该方法与Roache提出的几种方法进行了比较。对Cavity模型进行了数值计算,结果显示了新推荐方法处理奇异性问题的有效性。     

Lattice Boltzmann方法模拟多孔介质Klinkenberg效应

格子Boltzmann数值模拟方法是研究复杂的多孔介质结构特别是Klinkenberg效应的有效方法之一，对处理复杂边值问题尤其有效，用格子Boltzmann方法研究了气流穿越多孔介质问题，并将数值计算结果与实验结果进行了比较，结果表明格子Boltzmann方法是数值模拟气流穿越多孔介质问题的有效方法之一。     

三维静电场线性插值边界元中的解析积分方法

提出求解三维静电场的三角形线性插值边界元解析积分方法.针对含1/R和1/R²的积分项,将单元形状函数分解为常数项、含x的线性项和含y的线性项,从而将边界单元积分简化为6个基本积分组合,并导出其解析计算公式,避免了因形状函数改变而导致的重复计算.该方法不仅可以准确计算远离奇异情况下的边界元积分,而且可以准确计算一阶和二阶接近奇异积分以及一阶奇异积分.计算结果表明,在接近奇异积分和奇异积分比较突出的问题中,当数值积分方法不能给出正确结果时,用同样的边界元网格,解析积分方法可以给出正确的结果,提高了三维静电场线性插值边界元法的计算精度.     

薄膜干涉条纹的可见度

在一级近似条件下，导出薄膜干涉条纹的可见度公式，人条纹可见度的角度定量分析干涉定域问题，直观地给出定域中心、定域深度随扩展光源、薄膜的劈尖角和厚度变化的规律．     

弹性波散射问题的边界元解法

采用边界单元法求解弹性波对孔口的散射问题，给出了弹性波散射问题的边界积分方程，针对数值中出现的奇异积分，提出了一种改进的把动力基本解分解为正则部分和奇异部分分别计算的方法。最后讨论了Ｐ波和ＳＶ波对圆孔和椭圆孔的散射而引起的动应力集中。