微分求积方法对于桩基大变形分析的应用

本文基于大变形的理论,采用弧坐标首先建立了具有初始位移的桩基的非线性数学模型,一组强非线性的微分-积分方程,其中,地基的抗力采用了Winkeler模型;其次,引入变数变换将微分-积分方程转化为一组非线性微分方程,并用微分求积方法离散了方程组,得到一组离散化的非线性代数方程;最后用Newton-Raphson迭代方法对离散化方程进行了求解,得到了桩基变形前后的构形、弯矩和剪力.计算中选取了两种不同类型的初始位移,并考察了它们对桩基大变形力学行为的影响.     

第一类双变量Chebyshev多项式的最小零偏差性质研究

利用Rivlin和Shapiro提出的符号理论,证明了文献[10]中提出的第一类双变量Chebyshev多项式恰为所谓的Steiner区域上具有特殊首项的最小零偏差多项式,并由此导出了几类具有一定代数精度的数值积分公式.     

一种结构动力响应分析的快速高阶算法

为了提高基于高阶格式的结构动力响应微分求积分析方法的计算效率,发展了一种求解动力方程的快速算法.利用微分求积原理将结构动力方程转化为标准Sylvester方程的形式,通过对系数矩阵进行矩阵分解,进而将动力响应Sylvester方程化为一系列标准线性方程组,采用相关成熟算法求解这些线性方程组后即可获得结构动力时程响应的全部解答.结构动力响应微分求积分析方法为高阶数值方法,一步计算可以获得多个时点处的动力响应.基于本文快速算法,不必直接对矩阵方程进行求解.数值算例表明,本文快速算法能够准确地计算出结构动力响应,具有数值精度高、收敛性好的优点.     

环壳弹性静力及自由振动问题的弱形式求积元分析

基于旋转薄壳理论, 采用求积元法, 建立了求积元法求解环壳问题的单元列式, 并对圆环壳、椭圆环壳的静力及自由振动问题进行了分析. 数值算例与精确解及有限元结果相对比, 证明了求积元法分析此类连续环壳问题的准确和高效性. 同时, 分析结果表明, 椭圆环壳长短轴的比值k对壳体的受力特性及求积元法的收敛率有显著的影响.     

一类单位圆上的Chebyshev权的Cauchy型求积公式

在本文中,我们首先给出一些基本的结果和一些概念,然后给出单位圆上带Cheby shev权的一些Cauchy主值积分的求积公式,最后给出了它们的误差估计.     

Sobolev类KWr[a,b]基于给定信息的最佳求积公式

由所有区间[a,b]上(r−1)阶导数绝对连续而其r阶导数几乎处处被常数K所界定的函数组成的类记为KW^r[a, b]. 设函数f∈KW^r[a, b]在一组节点x处的函数值及其直到(r−1)阶的导数值为已知, 称之为给定的Hermite信息. 本文报道函数类KW^r[a, b]基于给定Hermite信息的最佳求积公式. 通过完全样条插值解决了该问题解的存在性和具体的构造, 结果表明该问题的解决依赖于插值样条的自由节点所满足的一个非线性代数方程组. 而根据作者的另一项新的研究成果, 该方程组可以封闭地转换为两个次数大约为r/2的代数方程. 顺便还得到了类KW^r[a, b]的最佳插值.     

Fibonacci求积公式对具有有界混合差分的光滑函数类的误差估计

考虑对具有有界混合差分的二元光滑函数类Ｂ＾γ，ｐ，θ的求积公式，本文证明了Ｆｉｂｏｎａｃｃｉ求积公式是渐近最优的，并求出了春误差的渐近最优价。     

类KW2[a,b]基于Hermite信息的最佳求积公式

找到了下述意义下的最佳求积公式: 对于在给定区间上二阶导数的模不超过给定常数的函数, 如果已知它在该区间上的若干点上的函数值和导数值, 则用该求积公式计算它的积分的近似值可以使最大可能的误差达到最小. 也给出了相应的最佳插值方法, 并用它来导出上述最佳求积公式. 同时, 还通过理论分析和随机数值试验把它和开型复合校正梯形公式做了比较.     

EXACT SOLUTIONS FOR FREE IN-PLANE VIBRATIONS OF RECTANGULAR PLATES

All possible exact solutions are successfully obtained in terms of 10 sets of distinct eigensolutions for the free in-plane vibration of isotropic rectangular plates. The plates have simply supported condition at two opposite edges and any combination of classical boundary conditions at the other two edges. The exact solutions are validated through both mathematical proof and comparisons with the solutions of differential quadrature method. Some unusual phenomena are revealed in free in-plane vibrations of rectangular plates due to one of the eigenvalues being zero. This work constitutes an improved version of very recent corresponding work by the same authors [Int. J. Mech. Sci., 2009, 51: 246-255]. Both the solution forms and solving procedures in the previous work are substantially simplified. Some new results are also given, which are useful for validation purpose in future.     

求积元法在金融工程计算领域应用初探

金融工程领域的大量实际问题最终都可归结为对随机微分方程(组)的求解.针对金融工程计算领域涉及到的静态一维问题,首次将求积元方法应用于非自伴随微分方程的求解.建立了相应的求积元方法计算单元.对典型问题进行计算,并与解析解、有限差分解、有限元解分别进行对比.结果表明,求积元法是一种简单准确高效的数值方法,可进一步用于金融工程计算领域动态问题、二维问题的计算分析.