拉普拉斯方程有限差分法的MATLAB实现

文章基于区域转化的思想,通过MATLAB编程实现了四分之一圆城上拉普拉斯方程的有限差分方法,数值实验表明了方法的可行性和正确性.     

三维波动方程全倾角偏移

三维波动方程全倾角偏移成像法对于构造复杂和速度变化较剧烈的震资料能获取理想的成像效果，本利用“方向导数法”和“时间步长分裂法”，不对方程作何近似，可将动从标系下的波动方程简化成易于求解的１５°偏移方程形成，为了保持时间和空间方向满足两阶度以及提高计算速度，在构造差分方程时运用Ｐ－Ｒ交替格式，使之局部地分裂成二维求解方程，从而实现了三维全倾偏移，理论记录和实际资料的处理都证实了该方法的正确性和高效     

一类四阶波动方程的有限差分法

研究了一类四阶非线性耗散、色散波动方程初边值问题的有限差分解法。对求解方程构造了一个三层隐式差分格式,消除了显格式的稳定性对计算步长的严格限制,使之适用范围更广,并用能量估计的方法严格证明了差分格式的收敛性与稳定性,该格式对于时间和空间均具有二阶收敛性。最后给出了一些数值结果,验证了理论分析的正确性。     

椭圆型方程的等参数有限差分法

本文提出的等参数有限差分法,是适用于具有两个变量的椭圆型方程边值问题的一种数值解法,它的特点是能够在不规则网格上离散空间变量的导数.等参数有限差分格式可以提高解的精度,它所得到的差分解将具有一致的二阶估计.突例证明计算是有效的.     

波动方程的重叠型区域分解并行有限差分算法

提出了一类新的计算波动方程数值解的并行差分算法. 算法基于区域分解和子区域校正,在每个子域上进行残量修正,各子域之间可以并行计算. 证明了算法的收敛性,并且理论分析表明,在每一时间步,只需校正一或两次,即可达到最优的收敛阶. 数值试验表明了算法的有效性和优越性.     

有限元有限差分法二维波动逆时偏移初探

提出了采用有限元有限差分实现二维波动方程的逆时偏移算法。该方法在空间上 ,联合采用有限元法和有限差分法 ;对于地表 (水平 )方向 ,使用有限元法进行离散 ,将原方程转化为一个一维 (深度和时间 )问题的方程组 ;在深度和时间方向上 ,采用有限差分法来求解。介绍了算法的基本原理 ,给出了计算实例并与使用F K(频率波数 )域相移法、频率空间域有限差分法的结果进行了比较。与采用有限元的偏移方法相比 ,本方法可以节省大量内存 ;与采用有限差分的偏移方法相比 ,可以在一定程度上提高计算精度。本算法有可能在地震勘探数据处理中发挥一定的作用     

Kuramato-Tsuzuki方程的有限差分法

对二维Kuramoto-Tsuzuki方程混合初边值问题建立了线性化Grank-Nicolson格式,证明了差分格式解存在的唯一性、收敛性,并证明了收敛阶为O(τ+h2)。     

“总场-散射场源”在波动方程时域有限差分法

研究了“总场-散射场源”在波动方程时域有限差分法（WEFDTD）中的应用方法,这一问题的难点是如何把基本差分格式应用于总场区和散射场区的分界面。具体做法是将激励源设置在两区域的分界面上,并基于总场-散射场原理对基本差分格式加以修正,使得用其刷新某一网格点的总场值或散射场值时,该点周围四个网格点能同时提供总场值或散射场值。这一技术有效地克服了WEFDTD的已有激励源的不足。使用这一技术数值模拟了简谐波和高斯脉冲的传播过程,发现计算结果和解析解符合得很好。     

退化抛物方程组的有限差分法

对一类非线性退化抛物方程组初边值问题给出了一种差分格式，通过先验估计和Ｌｅｒａｙ－ｓｃｈａｕｄｅｒ不动点定理证明了有限差分方程组离散解的存在性，同时讨论了差分解的收敛性。     

有限差分法地震波走时计算

改进文献「１」提出的有限差分计算走时的算法，射线路径也可根据互易性原理求出，模型计算表明该方法精度较高并适用于速度较差较大的情形。该算法对层析成像，迭前Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ偏移将是非常有用的。     

双轴自动电子倾斜测试仪

双轴自动电子倾斜测试仪是一个高精度、大量程的角度倾斜测量仪器。本文介绍了该仪器的原理和性能,给出了技术指标和实测结果,最后阐明了它的应用领域。     

有限差分法中的区域分解算法

把求解区域分成若干个子域，在不同子域中采用不同的计算步长。对二维变系数的椭圆型，抛物型和双曲型方程分别给出格式，得到了收敛性和误差估计。     

地下水污染的灰色有限差分模型的修正解

在泰勒级数分析的基础上,对一维地下水污染的灰色模型求解过程中有限差分法的截断误差进行了修正,得到了修正后的灰色有限差分解.通过与解析解和没有修正的灰色解进行对比,表明没有修正的截断误差是不能忽略的.修正后的灰色数值解的灰带更窄而且更加合理.图1,参8.     

差分格式与有限元格式的某些统一性

本文讨论了在矩形网格剖分情况下求解Poisson方程的差分方法与有限元方法的某些统一性,由此可知差分格式和有限元格式之间存在某种线性组合关系,差分解也是弱解。这些结论使数值计算得到进一步简化。     

二维麦克斯韦方程分裂的高阶时域有限差分方法

将分裂算子的时域有限差分方法与高阶差分方法相结合,提出了二维麦克斯韦方程的分裂的高阶时域有限差分格式(SHO-FDTDⅠ)及其修正格式(SHO-FDTDⅡ)。用Fourier方法证明了这两种格式是无条件稳定的,其中格式Ⅰ是损耗(dissipative)的,格式Ⅱ是非损耗(non-dissipative)的。然后推导出了它们的数值弥散关系式,最后用数值算例验证了理论分析,并给出了数值弥散误差的计算和增长因子模的计算。     

基于亚网格时域有限差分法的改进雷电电磁脉冲计算模型

在利用均匀网格时域有限差分法(finite-difference time domain, FDTD)计算地闪回击电磁脉冲时,空间步长选取较大会导致计算结果中后期出现震荡,所以为了计算结果的准确必须采用较小的空间步长,导致计算效率低、内存需求大。为了解决这一问题,提出利用惠更斯亚网格技术改进计算模型,改进后的模型可以实现在距离雷电通道近、高频分量多的区域采用较小的空间步长,其余区域仍采用较大的空间步长,从而以较高的计算效率消除计算结果中后期的震荡。首先,分析了空间步长对均匀网格FDTD法的各个场分量计算结果的影响;其次,通过与均匀网格FDTD计算结果对比,深入研究了改进模型对水平电场中后期震荡的消除作用。结果表明：随着步长的增大,水平电场中后期震荡剧烈;在不同地面电导率、地闪回击速度下,改进后的计算模型均能以较高的计算效率得到准确的、无震荡的计算结果。     

三维有限差分深度偏移并行算法的设计和实现

针对分布式并行系统的特点 ,设计出一个高效实用的同步并行算法 .使用PVM编程 ,将串行的三维叠后深度偏移软件 ,在SP2上实现了并行化 ,获得了理想的并行效率和可扩展性 .已经在地质情况十分复杂的桩西地区进行实验 .在获得的叠后深度偏移剖面上 ,同相轴归位准确 ,断面清晰 ,构造形态鲜明 ,符合本地区的地质背景 ,经核对与钻井结果十分吻合     

二维麦克斯韦方程的分裂的高阶时域有限差分方法

本文将分裂算子的时域有限差分方法与高阶差分方法相结合,提出了二维麦克斯韦方程的分裂的高阶时域有限差分格式(SHO-FDTDⅠ)及其修正格式(SHO-FDTDⅡ),用Fourier方法证明了这两种格式是无条件稳定的,其中格式Ⅰ是损耗(dissipative)的,格式Ⅱ是非损耗(non-dissipative)的,然后推导出了它们的数值弥散关系式,最后用数值算例验证了理论分析,并给出了数值弥散误差的计算和增长因子模的计算.     

全排列递归算法的并行化

全排列问题的递归算法结构清晰,可读性强．为了提高排列的效率,给出了全排列递归算法在MIMP-CREW模型和单指令多数据流的EREW模型上的并行化算法及实例分析．给出的算法成本是最低的．