光滑解意义下三维相对论欧拉方程组等熵子系统的等价性

主要讨论了柯西问题光滑解意义下,三维相对论欧拉方程组的两个等熵子系统的等价性,即粒子数守恒和动量守恒方程组成的子系统以及能量守恒和动量守恒方程组成的子系统的等价性问题。利用等熵条件下质能密度和粒子数的关系推导出两者的等价性。

三维相对论欧拉方程组的洛仑兹不变性——克莱姆法则的应用

介绍有关三维相对论欧拉方程组的一个性质,即该方程组保持洛仑兹不变性。在证明的过程中,克莱姆法则起了关键的作用,另外一些向量的运算技巧也是必须的。

有限初始能量的相对论欧拉方程组光滑解的爆破

在初始资料的某些限制下证明有限初始能量的相对论欧拉方程组柯西问题光滑解的爆破.该文的爆破条件不需要初始资料具有紧支集,部分补充了Pan和Smoller的经典爆破结果(2006).

零压相对论欧拉方程组含有狄拉克函数初值的黎曼问题

研究一维零压相对论欧拉双曲守恒律系统含有狄拉克函数的初值条件的黎曼问题.借助特征线分析方法,求出了四种不同情形下的整体广义解,包括了含有狄拉克激波.

具有球对称结构的相对论欧拉方程组稳态解的存在性

对于等温气体,作者将考虑具有球对称结构的相对论欧拉方程组经典稳态解(定理1.1)和弱稳态解(定理1.2)的存在性.通过求解两个常微分方程以及比较马赫数M和1的关系,定理1.1证明了相对论欧拉方程组经典稳态解的存在性.在一个C^(2,α),α∈(0,1)稳态背景解的扰动下,定理1.2将证明高维球对称跨音速(双曲-椭圆)解的存在性.

任意大初值等温相对论欧拉方程组的奇性形成问题

主要证明了当初始值受到挤压以及初始流体向外流出时等温相对论欧拉方程组光滑解的奇性形成问题.通过引入与解有关的泛函,证明该泛函满足适当的微分不等式,同时证明该微分不等式的解会发生奇性,继而得到等温相对论欧拉方程组解的奇性形成结果.

三维等熵欧拉方程组解的爆破

研究了带阻尼项的三维等熵欧拉方程组初值问题经典解的爆破.在M(0)<0条件下,若初始动量的某些泛函足够大时,得到了其经典解在有限时间内必定发生爆破的结论.

等熵相对论Euler方程组非线性波的性质

讨论了等熵相对论欧拉方程组黎曼问题解的几何性质,在相互作用条件下,分析了作用前后非线性波的关系,得到了等熵相对论Euler方程组柯西问题非线性波的性质,并通过激波曲线参数化,得到了非线性波的几何性质.

欧拉-泊松方程组的自相似解

三维可压等熵欧拉泊松方程组描述可压等熵理想气态星体的运动规律,它由质量守恒方程、动量守恒方程及自引力位势满足的泊松方程构成。研究欧拉泊松方程组的自相似解是天体物理及数学领域研究的热点问题之一,具有重要的现实意义和广阔的应用前景。关于三维可压等熵欧拉泊松方程组自相似解的研究较少。用分离变量法研究了一类三维可压等熵欧拉泊松方程组的一组自相似解。

相对论Chaplygin气体欧拉方程组的阴影波解

研究了相对论Chaplygin气体欧拉方程组的阴影波解的存在性,利用超压缩熵条件确定了阴影波解的弱唯一性,最后在Schwartz广义函数意义下,证明了超压缩阴影波解收敛到delta激波解。

一种数值稳定的低耗散激波捕捉格式

HLLC格式应用广泛且可以准确捕捉激波间断,其满足熵条件和保正性,易于推广到其他双曲系统。但是,在计算多维强激波时出现的数值不稳定现象大大限制了它在高马赫数流动问题中的应用。本文基于三维无黏可压缩欧拉方程组构造一种激波数值稳定的HLLC格式(SS-HLLC):将传统的HLLC通量显式地改写成耗散的HLL通量和反扩散项的形式,利用充分光滑的控制函数调节激波附近横向通量中的反扩散项来改善格式的激波数值稳定性,分析证明了反扩散控制技术的有效性。此外,采用简单的THINC重构方法和BVD算法来减少数值耗散项中的密度差,从而构造了一种低耗散的激波数值稳定格式(LD-SS-HLLC),可进一步提高格式对接触间断的分辨率。经过一系列标准算例测试,结果证明了LD-SS-HLLC格式的低耗散性和激波数值稳定性。

激波数值稳定的低耗散修正HLLEM格式与应用

在航空航天领域,含强激波的可压缩流动问题的数值模拟具有重要的科学工程意义。许多流行的数值通量格式(如CFD工业软件中普遍使用的Roe格式)在计算强激波时会出现不同形式的数值不稳定现象,这些非物理现象极大影响了模拟结果的可靠性。本文采用平衡对流耗散与声耗散的方法来增强格式的激波数值稳定性,通过简单修改波速的计算将其应用到HLLEM通量格式上。不同于传统上通过增加数值耗散的方法来消除格式的激波数值不稳定性,本文采用的策略不仅简单而且还能局部减少格式对非线性波的数值耗散。此外,采用THINC重构结合BVD算法来进一步减少数值耗散项中网格界面两侧的密度差,从而提高格式对于线性波的分辨率。稳定性分析证明了平衡对流耗散与声耗散可以有效地消除激波数值失稳现象。一系列经典的数值实验验证了构造的激波捕捉格式的高分辨率和强稳定性。

带有扰动项的3D Euler方程

本文主要研究了加一项扰动项εu后的三维欧拉方程情况。通过借助于柱坐标变换,讨论在有旋的情形下,方程组有轴对称解的条件,并得到一个新的结果。

有限长橡胶筒径向刚度精确解

基于经典弹性理论,利用欧拉方程组推导了橡胶筒承受径向载荷时的平面问题位移解析解,推导过程中未采用体积不可压缩假设,考虑了泊松比的影响,得到平面问题径向刚度。利用变型贝塞尔函数导出了有限长橡胶筒端面解除约束后径向位移的改变量,叠加平面应变时的径向位移得到有限长橡胶筒径向刚度的精确解。结果表明泊松比在0.48-0.5的范围内取值不同对平面应变时的径向刚度影响非常大。有限长橡胶筒径向刚度精确解与试验数据是一致的。