在材料非线性问题中的摄动有限元法

摄动法是解决非线性连续介质力学问题的一种有效方法.这种方法是建立在该问题的线性解析解的基础上的,因此,若得不到一个简单的解析解,应用这种方法去解决一些复杂的非线性问题将遇到困难.有限元法对解非线性问题也是一种十分有用的工具,然而一般来说,它需要相当长的计算时间. 本文介绍摄动有限元法.这种方法吸取上述两种方法的优点,能够解决更复杂的非线性问题,而且也能大量节省计算机的计算时间. 本文讨论了比例加载下的弹塑性力学问题,并提出一个带孔拉板的数值解.     

大气中点源重力波的求导法计算机模式

本文首先给出了等温大气中点源重力波的解析解.然后,在此基础上建立了水平等温分层大气中点源重力波的计算机模式.从而解决了在真实大气中对点源重力波传播的数值计算问题.对大气中点源声波的传播过程也可以借助本计算机模式进行数值计算.     

精确解析法的子结构算法

文[1]提出精确解析法,用以求解任意变系数常微分方程,并利用初参数算法给出一个解的解析表达式.但利用初参数算法,对某一类问题,如长柱壳弯曲和振动等,它们的解将难以在计算机上得到.本文通过非均匀轴对称长圆柱壳弯曲问题,给出精确解析法的子结构算法,它能够计算初参数算法在计算机上不能解决的问题.问题最后和初参数算法一样能归结为求解一个低阶代数方程组.文末给出算例,表明本文算法的正确性,并和初参数算法作了比较.     

数值问题的算法及其误差

数值问题是指这样一类数学问题 ,它从一组已知数据出发 ,求得一组结果数据 ,这两组数据问题要满足事先确定的一种关系 .也就是说数值问题强调数值结果 ,比如 ,讨论二元一次方程组　　 a11x1+a12 x2 =b1a2 1x1+a2 2 x2 =b2解的存在性和唯一性是一个数学问题 ,而当系数a11,a12 ,a2 1,a2 2 和右端项b1,b2 给定时要求出解x1,x2 的具体值这就是数值问题 .数值问题的求解方法被称为数值计算方法 ,电子计算机发展到今天 ,已成为大型数值计算的主要工具 ,因此必须研究适合于计算机使用的数值计算方法 .具体来说 ,用计算机解决数值问题要经历如下过程…     

一种改进的蚁群算法及其在TSP中的应用

蚁群算法是一种求解复杂组合优化问题的新的拟生态算法,也是一种基于种群的启发式仿生进化算法,属于随机搜索算法的一种,并用于较好地解决TSP问题.然而此算法也有它自己的缺陷,如易于陷入局部优化、搜索时间长等.通过对基本蚁群算法的介绍及相关因素的分析,提出了一种改进的蚁群算法,用于解决TSPLAB问题的10个问题,并与参考文献中的F-W、NCSOM、ASOM算法进行比较,计算机仿真结果表明了改进算法的有效性.如利用改进的蚁群算法解决lin105问题,其最优解为14382.995933(已知最优解为14379),相对误差是0.0209%,计算出的最小值几乎接近于已知最优解.     

解枝的转接计算

介绍了两种解枝转接的计算方法,并运用此方法解决非平凡解枝以及不对称解枝转接问题.     

非线性Galerkin算法的稳定性

0 引 言 随着计算机的发展,人们有信心去解决过去几乎无法解决的计算难题,特别是关于非线性发展方程在大时间范围内的数值积分。这是因为某些物理参数充分大时,方程的解在时间t→∞时可能不趋向于定常解,而是趋向于一个复杂集合;吸引子,这种现象引诱着人们去探讨时间趋向于无穷时解的渐近行为。 非线性Galerkin算法是按照动力系统的观点而开发的一种新的积分算法。它们基于流动的大涡分量和小涡分量相互关系的近似处理。因而特别适合于大时间区间的数值积分。 由于数值求解方程时,计算机对于已知数据只能取有限小数去近似,由此导致了数值解的误差。随着计算时间步数的增加,这种误差会发展,因此研究数值算法的有界性和稳定性     

关于单纯形表迭代法的一种提高计算精确度的方法

在计算机上进行分数运算时，会造成舍入误差，因此，用单纯形表迭代法解线性规划问题时，会因误差累积而改变问题解的性质。本文针对线性规划的单纯形表迭代法给出了一种提高计算精确度的方法     

利用微型机求高次方程实数解

解一元高次方程,在一般情况下是无法进行的。籍助计算机求它的实数解,在理论上已经解决,但在实际应用上仍存在一些问题。如x的取值范围问题、漏根问题、速度问题等。作者较合理地解决了这些问题,编制了BASIC实用程序。只要键入次数N和相应各项系数,即可解得其全部实数根。     

计算代数方程组孤立奇异解的符号数值方法

求解代数方程组是计算代数几何的最基本问题之一,孤立奇异解的计算则是其中最具挑战性的课题之一,在科学与工程计算中有着广泛的应用,如机器人、计算机视觉、机器学习、人工智能、运筹学、密码学和控制论等.本文结合作者的研究成果,综述了符号数值方法在计算代数系统孤立奇异解、特别是近似奇异解精化与验证方面的研究进展,并对未来的研究方向提出了展望.     

关于计算机与几何

一、引言计算机以综合运用各种学科的高超技能,迅猛地推动着生产技术和科研工作,为人类社会开创着美好的明天。但我们还必须看到:当前有些本可借助计算机迅速得解的问题却因编程序难或根本不会编而推迟或中止了对问题的解决。本文根据计算机与几何的有机联系及几何在各学科日益数学化的进程中,起主导作用的典例说明计算机与几何进一步结合,可能是解决编程难,挖掘计算机潜力的有效途径。     

基于粒子群算法的大型网络计划费用优化

大型网络计划费用优化对科学有效地进行工程项目进度管理具有重要意义,但大型网络计划费用优化随工作个数增加而约束方程和计算量骤增,成为数学和计算机科学领域至今未解决的难题.借助建立评价函数、设计进化方程、设计网络计划时间参数的计算机算法等基础工作,选择工作持续时间作为粒子空间坐标并设置可行解范围,用蒙特卡洛方法和限制条件优化初始粒子群,用二维动态数组解决大型网络计划粒子群算法优化运行image超限问题,成功求解有61个工作的大型网络计划费用优化算例.因此,经过特定设计的粒子群算法是微机和有限的计算时间条件下求解大型网络计划费用优化问题的一个有效方法.     

适应高层次创新人才培养的研究生“数值代数”课程改革与探索

"数值代数"是一门主要研究或解决数值问题(特别是矩阵计算问题)近似解的数学学科,也是一门与计算机使用密切结合的实用性很强的数学课程.近年来随着科技的发展,其对提高人才培养质量的重要作用也正逐步显现.该研究主要结合所在学校的实际,就研究生"数值代数"课程教学改革进行了一些探索,给出了几点粗浅的看法.     

统计试验法在精度分析中的应用

一、引言统计试验法又名蒙特卡洛法,亦名伪随机数法,可用于积分计算、解微分方程的某些边值问题、解粒子穿透问题、解排队论等问题.在这里,针对提高系统精度与精度分析中所遇到的几个问题,这些问题是多年来我们没有解决的,现用统计试验法得到初步的解     

圆板几何非线性方程摄动解的收敛性

本文从一般角度出发,详细讨论了圆薄板几何非线性方程的正则摄动解和对应的迭代解的计算格式以及它们两者之间的关系,通过证明迭代解的收敛性,解决了摄动解在区域上一致收敛这一棘手问题。     

双矩阵变量Riccati矩阵方程对称解的迭代算法

研究一类双矩阵变量Riccati矩阵方程(R-ME)对称解的数值计算问题.运用牛顿算法求R-ME的对称解时,会导出求双矩阵变量线性矩阵方程的对称解或者对称最小二乘解的问题,采用修正共轭梯度法解决导出的线性矩阵方程约束解问题,可建立求R-ME的对称解的迭代算法.数值算例表明,迭代算法是有效的.     

大气运动基本方程组的解析解

在已知大气运动基本方程于光滑函数类中具有最好的稳定性前提下,讨论了它的局部解的解空间构造．根据它的解空间构造,分析了这个方程具有代表性和应用性的第三初值问题,在解析函数类中给出了适定的第三初值问题的解析解的计算方法以及具体的关系表达式,在局部解意义下完整的解决了这一点初值问题的解析解所涉及的理论与计算问题．指出其它类型定解问题都可以仿照文中的计算方法和步骤,求出所需要的稳定的解析解．     

含孔洞有限板与加固板的连接问题的分区广义变分原理解法

本文提出了一种新的有限元解法,采用复变函数作为有限单元模式,结合运用分区广义变分原理,解决了经贴焊加固板后的含孔洞有限板应力集中系数的计算问题,得到了级数形式的解析解.计算实践表明,本方法成功地分析了加固板与含孔洞有限板在焊接线上的位移连续和内力平衡问题.由于仅需划分三个单元,故与常规有限元方法比较,本方法可大大节约计算机内存,提高精度,降低计算时间.应力集中系数和焊接线处应力的数值计算结果列于诸表之中,可供工程技术人员设计参考.     

基于多项式实数根的三维井眼轨道设计理论

三维井眼轨道设计问题需要求解多元非线性方程组,由于未知数多、方程的非线性强,一般难以求出解析解,通常使用数值迭代方法求数值解.对三维s型轨道设计问题依据已知设计参数进行了分类,发现了一套有效的数学化简技巧,求出了第1类初值问题的解析解和第Ⅱ-Ⅳ类初值问题的拟解析解.提出了轨道设计问题的特征多项式的新概念,并证明了轨道设计问题是否有解取决于特征多项式是否有实数根,解的个数不多于实数根的个数或个数的二倍.所提出的基于特征多项式实数根的拟解析算法对于求解轨道设计问题具有计算速度快、计算可靠性高、易于计算机编程实现等优点,在三维水平井轨道设计、三维绕障井轨道设计、防碰设计等方面具有比数值迭代方法更好的计算性能.     

基于粒子群算法的大型网络计划资源优化

现有求解网络计划资源优化的方法中,解析法不能解决大型复杂网络优化问题,启发式方法过多依赖具体问题、求解效率低,遗传算法生成新一代优化解种群依据的三个算子的实现参数选择,大部分依靠经验并严重影响解的品质,粒子群算法存在大型网络计划资源优化计算量过大和缺少大型网络计划资源优化算例问题.借助设计网络计划时间参数的计算机算法、建立评价函数、设计进化方程等基础工作,选择与工作开始时间相关的变量作为粒子空间位置,用蒙特卡洛方法和限制条件优化初始粒子群,设置可行解范围,用二维动态数组解决大型网络计划资源优化运行image超限问题,通过粒子群算法进化,寻求大型网络计划资源优化解,算例表明基于粒子群算法的大型网络计划资源优化效果明显,粒子群算法参数分析表明:粒子群算法的参数会影响网络计划资源优化结果,而且初始粒子群限制条件和优化目标设置的影响程度较大.