切比雪夫多项式的表格法研究

本文用直观的表格法研究切比雪夫多项式，获得了若干有关切比雪夫多项式的新的结构性质。本文方法在工程应用中较有用。

包含切比雪夫多项式的循环矩阵行列式的计算

行首加r尾r右循环矩阵和行尾加r首r左循环矩阵是两种特殊类型的矩阵,这篇论文中就是利用多项式因式分解的逆变换这一重要的技巧以及这类循环矩阵漂亮的结构和切比雪夫多项式的特殊的结构,分别讨论了第一类、第二类切比雪夫多项式的关于行首加r尾r右循环矩阵和行尾加r首r左循环矩阵的行列式,从而给出了行首加r尾r右循环矩阵和行尾加r首r左循环矩阵的行列式显式表达式.这些显式表达式与切比雪夫多项式以及参数r有关.这一问题的应用背景主要在循环编码,图像处理等信息理论方面.

基于切比雪夫多项式逼近的6级6阶隐式Runge-Kutta方法

以切比雪夫偏差点为插值点,利用切比雪夫多项式逼近理论和高斯-洛巴托-切比雪夫求积公式,构造了一个6级6阶的隐式Runge-Kutta方法.理论分析发现,该算法具有良好的稳定性——A_0稳定,较大α值的A(α)稳定,较小D值的刚性稳定和几乎L稳定.数值算例显示了该算法的有效性.

基于两类切比雪夫多项式的循环矩阵行列式的计算

利用多项式因式分解的逆变换,结合循环矩阵和切比雪夫多项式的特殊结构,首先研究第三类和第四类切比雪夫多项式的通项公式,并给出第三类、第四类切比雪夫多项式的关于行首加r尾r右循环矩阵和行尾加r首r左循环矩阵的行列式的显式表达式,最后给出算法实施步骤.

基于切比雪夫分割法的铣削稳定性分析

利用切比雪夫分割法离散延时微分方程中的时间周期项,然后采用二阶Newton差商方法求出每个时间元端点处铣刀的运动向量,进而得到铣削系统的传递矩阵,并用Floquet理论判断铣削系统的稳定性.利用以上方法,研究了一个两自由度铣削系统稳定性问题,得到了系统稳定性叶瓣图.结果表明:在同等计算精度的要求下,切比雪夫分割法比平均分割法所取的点数要少,计算效率较高;将时间周期分割成相同的份数,切比雪夫分割法计算精度高.

切比雪夫多项式系数特性及其在阻抗变换器中应用

阻抗变换器在电信技术中有着广泛的应用,本文证明了阻抗变换的反射系数和切比雪夫多项式系数间存在的对应关系,在此基础上定义了切比雪夫矩阵和切比雪夫变换,从N为奇数情况入手,给出切比雪夫变换矩阵在阻抗变换中的应用。

切比雪夫方法仿真压电耦合场

仿真压电耦合场已有的方法是FDTD法,具有灵活简单易操作的优点。该方法的局限性是其稳定性受时间间隔和空间间隔的约束,运行时间长。该文提出了一种基于切比雪夫矩阵多项式展开,结合数值积分的方法,仿真压电耦合场。该方法具有高精度,高速度的优点。同时采用复坐标变量完全匹配层作为边界吸收条件,将有限区域仿真拓展到无界空间的仿真。通过一维压电媒质的例子说明算法的可行性和稳定性。

基于切比雪夫多项式求解一类分数阶扩散方程

随着变分数阶微分方程在各个领域得到了广泛深入的运用,变分数阶微分方程的求解随之成为一个新的研究热点.考虑到变时间分数阶扩散方程是工程实际中广泛涉及的一类方程,本文针对该类方程的数值求解方法进行研究.首先介绍Caputo分数阶变导数及移位切比雪夫多项式相关定义和性质.然后,基于移位切比雪夫多项式,推导了变时间分数阶微分方程矩阵算子.最后,结合配点方法,应用该算子矩阵将变时间分数阶扩散方程转化为线性方程组的求解,并通过数值算例验证该方法的有效性及正确性.

切比雪夫多项式的计算机辅助设计及应用

在函数计算、曲线拟合的数学分析及传感器接口电路设计等工程应用中,常常要求计算精度高而又要求数学概念简单。本文通过对切比雪夫多项式的分析,总结出一个求解途径,且利用高级语言编写的程序,可以很方便地求解此类问题。最后,应用分析结果,举例说明设计一个温度传感器后级电路的方法步骤。

辛变换与切比雪夫多项式

利用辛变换条件得到了一些新的切比雪夫多项式公式、三角恒等式和双曲恒等式.

切比雪夫多项式用于GPS高程转换的精度分析

本文主要探讨切比雪夫多项式及基于EGM2008模型的移去-恢复法在GPS高程转换中的应用。利用某一测区GPS/水准数据对这些方法进行验证,并和常用的平面拟合、曲面拟合以及多面函数拟合方法进行比较与分析。计算结果表明,在面状和线状区域里,切比雪夫多项式的拟合结果比较稳定,且GPS高程转换精度较高;基于EGM2008模型的移去-恢复法能显著提高GPS高程转换精度。

基于切比雪夫里兹法的变厚度锥形环盘三维振动特性分析

为更全面地反映变厚度锥形厚环盘的振动特性以及满足机械加工对其高阶频率的需求,提出基于三维弹性振动理论,应用里兹法,以切比雪夫多项式与相应边界条件的乘积作为容许函数,得到特征值方程,进而求得环盘固有频率。对该方法的计算结果进行了收敛性验证以确保该方法的准确性。并与采用代数多项式与相应边界条件乘积作为容许函数的里兹法的计算结果进行比较,由于切比雪夫相较于代数多项式拥有更好的数值稳定性,切比雪夫里兹法可以求得较为准确的结果。

基于切比雪夫多项式的分数控制系统数值模拟

针对分数控制系统问题,提出了一种基于切比雪夫多项式的数值方法。微分法推导了分数阶的运行矩阵,并将原问题转化为线性方程组。最后,通过算例验证了该方法的有效性和可行性。

基于切比雪夫-里兹法的圆截面锥形杆三维振动特性

为了更全面的反应圆截面锥形杆的振动特性及获得更精确的高阶振动频率,基于三维弹性振动理论,应用里兹法,以切比雪夫多项式与相应边界条件的乘积作为容许函数,得到特征值方程,进而求得圆截面锥形杆的固有频率,并对该方法的收敛性进行了验证。结果表明,由于切比雪夫多项式具有更好的数值稳定性,对于不同振动模式,切比雪夫-里兹法至少可以确定锥形杆前15阶固有频率,而采用代数多项式与相应边界条件乘积作为容许函数的里兹法,其最多可以确定前3阶固有频率。

2类切比雪夫多项式性质的证明与应用

文章给出了2类切比雪夫多项式的2个不等式性质的初等解法.以数学高考、竞赛、学考试题为载体,分析这2个性质在中学数学教学中的应用,尝试用高等数学的思想、观点、方法去解释中学数学问题.

多项式数值逼近法在黑体辐射问题反演中的应用

本文提出求解黑体辐射问题的新方法,即采用多项式数值反演法——拉盖尔、勒让德、切比雪夫多项式数值逼近法等求解黑体辐射中的反演问题,数值计算结果显示采用勒让德、切比雪夫多项式数值逼近法的比Laplace反演法以及Tikhonov正则化方法等要精确,并且程序简单、算法高效。

一类矩阵问题的新解法

有时要考虑一个任意方阵情况下的结论,觉得无从下手,但这个方阵可逆时却比较容易处理,这时可通过一个变换间接地处理。

基于LHS-CPSE的非侵入式边坡可靠性分析方法及其应用

边坡可靠性分析大多以侵入式随机有限元法为主,具有抽样次数多、耗时长、通用性差等缺点,而非侵入式可靠度分析方法能够很好地解决上述问题。提出一种基于拉丁超立方抽样-切比雪夫多项式随机展开模型(Latin hypercube sampling-Chebyshev polynomial stochastic expansion, LHS-CPSE)的非侵入式边坡可靠性分析方法(简称LHS-CPSE法),并以兰州市盐什公路一段边坡为案例验证LHS-CPSE法的可靠性,同时将其应用在坡体开挖方案决策中。研究结果表明:LHS-CPSE法与直接蒙特卡洛法结果非常接近,验证了该方法的准确性和可靠性;3阶CPSE随机展开模型较2阶CPSE随机展开模型计算精度略高0.23%,但前者的计算效率是后者的1/3,兼顾精度和效率推荐采用2阶CPSE随机展开模型;随着Ⅰ级边坡平台宽度的增加,开挖量与边坡平均安全系数呈递增趋势,但可靠度呈“先急剧增大,再趋于稳定”的态势,兼顾工程造价与安全考虑,其边坡平台按照4.5 m设计较为合理;LHS-CPSE法能够快速准确地计算边坡的可靠度,可以为边坡设计和决策提供技术支撑。

基于动态响应参数的点阵桁架夹芯板脱焊损伤检测数值方法研究

点阵桁架夹芯板作为一种特殊的超轻多孔材料,具有广阔应用前景。针对其加工和服役过程中经常发生的脱焊损伤,本文提出一种基于结构振动特性进行金字塔型点阵桁架夹芯板无损评价的方法。首先,基于有限元理论对夹芯板在不同损伤状态(损伤个数、位置)下的振动特性进行数值模拟;然后基于计算所得振动特性参数,运用切比雪夫多项式逼近法计算相应均布载荷曲面的曲率,进而通过此参数与原始未损伤模型参数作差进行损伤识别;最后运用曲面拟合算法解决该检测方法对原始未损伤模型参数的依赖性问题。数值计算结果表明:四周简支金字塔型点阵桁架夹芯板中存在损伤时,损伤前后结构损伤位置处的均布载荷曲面的曲率差值比较明显,基于此差分方法可精确识别各种损伤状况下夹芯板脱焊损伤的位置和数量;利用曲面拟合算法可以消除损伤结构参数中因损伤造成的尖点,从而不需以原始未损伤模型参数为依据即可精确识别损伤。

预条件共轭斜量法及其在求解边值问题中的应用

在论证共轭斜量法误差估计式的基础上 ,为提高敛速 ,对系数矩阵进行预处理 ,提供了减少等价问题条件数的方法 ,完美地建立了预条件共轭斜量法的实用算法。最后 ,以泊松方程边值问题为例 ,通过数值实验说明了该方法的有效性。