离散对偶代数Riccati方程异类约束解的双迭代算法

利用逆矩阵的Neumann级数形式,将在离散时间跳跃线性二次控制问题中遇到的含未知矩阵之逆的离散对偶代数Riccati方程(DCARE)转化为高次多项式矩阵方程组,然后采用牛顿算法求高次多项式矩阵方程组的异类约束解,并采用修正共轭梯度法求由牛顿算法每一步迭代计算导出的线性矩阵方程组的异类约束解或者异类约束最小二乘解,建立求DCARE的异类约束解的双迭代算法.双迭代算法仅要求DCARE有异类约束解,不要求它的异类约束解唯一,也不对它的系数矩阵做附加限定.数值算例表明,双迭代算法是有效的.     

二维带边界偏导数值的复化数值积分公式

构建了一类二维带边界偏导数值的复化数值积分公式,给出了所建立的两种数值积分公式的稳定性分析、误差分析和代数精度.与二维复化四点高斯数值积分公式相对比,所建立的带边界偏导数值的复化梯形、复化辛普森求积公式在达到相同精度时所需积分节点大大减少,积分的时间复杂度也随之大大减少,实例验证结果良好.     

基于WENO重构的熵稳定格式求解浅水方程

针对浅水方程,提出一种数值求解格式:空间方向采用满足熵稳定条件的数值通量,并在单元交界面处进行高阶WENO重构,时间上的推进采用强稳定的Runge-Kutta方法.模拟一维和二维经典问题,结果表明,该格式具有分辨率高、基本无振荡性等特点.     

基于有限变形单晶塑性滑移的微观热-力耦合模型及其有限元计算

基于率相关的晶体塑性滑移理论,论文考虑晶体内部塑性变形产生的热以及快速热冲击作用下温度急剧变化产生热应力的热-力双向耦合效应,建立起微观单晶的瞬态热-弹-塑性耦合模型,推导出与温度有关的剪应变率和弹塑性切模量公式.根据论文建立的模型,对ABAQUS软件进行二次开发[1],数值模拟出<001>/{100}单晶Cu在单轴拉伸状态下的应力、应变与温度的关系和弹性模量的变化,结果如下:轴向应力随温度升高先呈线性增加再呈非线性减小,轴向应变随温度增加而增加;弹性模量随塑性变形的增加而降低,与分子动力学模拟的趋势[2]是一致的.数值实验表明,论文建立的模型和算法是正确合理的,且计算量远远小于分子动力学模拟.     

再跨半步,海阔天空：高等数学教学方法浅议

为了培养跨世纪的高素质人才,高等数学课的教师不能仅满足于给学生提供一些将来可能用到的数学工具,还应该教育学生真正体会到数学应用的巨大潜力,变要我学为我要学,变死学为活学．教师可以从教学内容及习题设计、讲解两方面着手,如从现代数学分支中吸收现代思想来丰富教学内容,设计一些反映相关数学、力学、物理等学科常用方法及概念的高质量司题,使学生从茫茫题海中摆脱出来,花较少时间获得更多的启迪、信息和感受．要说明的是这并不等于让高等数学课大包大揽所有相关内容,而是在有限的课时内多说两句话,就可以为后续课程埋下伏…     

基于节点的局部网格生成算法

讨论了基于节点的有限元方法的网格生成算法及其产生的不一致性问题,提出了基于D e launay三角剖分的唯一性来克服网格不一致性现象的思想,并建议使用局部区域分割方法合理地确定探索圆半径,使中心节点的探索圆包含它的所有卫星点,进而确保算法无不一致性。理论分析和算例表明了该方法的可靠性及有效性。     

求Hermite型插值的广义Lagrange基函数方法

在求解各类插值问题时候,各种不同方法的本质是基函数的构造不同.本文提出了每个节点上的广义La-grange基函数概念,从数据表列的角度出发给出了一种求解各类Hermite插值问题的新方法,并通过各种算例进行了验证.     

基于Mori-Zwanzig格式和偏最小二乘的非线性模型降阶

本征正交分解及Galerkin投影是解决复杂非线性系统模型降阶问题常用的方法.然而,该方法在构造降阶系统过程中只截取基函数的部分模态,这通常会使得降阶系统不准确.针对该问题,提出了对降阶系统误差进行快速校正的方法.首先应用Mori-Zwanzig格式对降阶系统的误差进行分析,理论上得到误差模型的形式和有效预测变量.再通过偏最小二乘方法构造预测变量和系统误差的多元回归模型,建立误差预测模型.将所构造的误差预测模型直接嵌入到原降阶系统,得到新的降阶系统在形式上等价于对原模型的右端采用Petrov-Galerkin投影.最后给出了新的降阶系统的误差估计.数值结果进一步说明了所提方法能有效地提高降阶系统的稳定性和准确性,且具有较高计算效率.     

Lagrange插值和Hermite插值的内在统一理论

基于线性空间的有关理论,建立Lagrange插值和Hermite插值的统一形式,揭示它们内在的一致性,并对更为广泛的一类线性空间上的插值问题研究插值函数的存在性、唯一性以及插值函数的表示形式.     

变系数分数阶对流扩散方程的一种算子矩阵方法

研究带Caputo分数阶导数的变系数对流扩散方程的数值解法.基于Chebyshev cardinal函数,推导Riemann-Liouville分数阶积分的一个有效算子矩阵,以之为基础,提出了变系数分数阶对流扩散方程的一种新的算子矩阵法.该方法将方程的求解转化成矩阵的代数运算,具有计算量小和易于编程等特点.给出数值算例并与一些现有的方法进行比较,结果表明该方法是收敛的且在计算精度上占有优势.