多维广义SRLW方程的Chebyshev拟谱方法分析

考虑了一类多维的广义对称正则长波(SRLW)方程的齐次初边值问题Chebyshev拟谱逼近,构造了全离散的Chebyshev拟谱格式。

关于t是周期的非线性抛物问题的Fourier—Chebyshev拟谱方法

本文考虑用Fouriet-Chebyshev拟谱方法解一类在t方向是周期的非线性问题,给出了拟谱格式并进行了误差估计。

三维广义神经传播型方程初边值问题的Chebyshev拟谱方法

本文对如下的三维广义神经传播型方程的初边值问题D_t^2U一△D_tu+f(U)D_tu+g(u)=h(x,t),(x,t)∈Ω×(0,T]u(x,O)=u_o(x),D_tu(x,O)=u_1(x),x∈Ω,u l_αΩ=O,t∈(0,T].用Chebyshev 拟谱方法作了数值分析,构造了半离散和三层线性全离散拟谱格式,证明了近似解的误差估计,并给出了一个简单算例.

Chebyshev-Legendre拟谱方法解非经典抛物型方程

利用Chebyshev-Legendre拟谱方法数值求解了一类非经典抛物型方程,同时利用罚方法处理边界条件,得到了精度更高的数值结果.

基于Chebyshev谱方法的多孔介质二维方腔内自然流动模拟

采用Chebyshev配置点谱方法对局部热平衡状态下多孔介质方腔内的自然流动进行了模拟,使用Chebyshev-Gauss-Lobatto配置点对无量纲化的控制方程进行了空间上的离散,离散方程组采用高效矩阵对角化方法进行了求解.将所得结果与已有文献进行了对比,计算结果吻合良好.为验证该数值方法的精度,构造了一个精确解对该方法的求解误差进行了测试,结果表明,Chebyshev配置点谱方法具有很高的计算精度.最后,在验证程序正确性的基础上,研究了Ra对流场、温度场及努塞尔数的影响.

基于Chebyshev多项式的Galerkin谱方法在求解偏微分方程问题中的应用

基于Chebyshev多项式的Galerkin谱方法广泛应用于偏微分方程边值问题与初边值问题的计算 中,但详细介绍该方法的具体应用过程的文章较少。 本文通过求解具体例子(Helmholtz方程 边值问题、 含时一阶波动方程的初边值问题以及含时二阶线性热传导方程的初边值问题)来详 细介绍基于Chebyshev多项式的Galerkin谱方法的实现过程。 先假定方程的未知函数能够用基 于Chebyshev多项式展开式来逼近,然后将该未知函数的逼近展开式代入微分方程之中,再取方 程的弱形式并使其为零,进而得到未知函数展开式中的系数所满足的方程组,最终通过求解该方 程组得到未知函数的近似信息. 基于Chebyshev 多项式的Galerkin谱方法具有精度高、实现过程 简单等优点,本文通过算法实现过程及数值例子介绍了基于Chebyshev多项式的Galerkin 谱方 法的这些优点。

利用Chebyshev谱方法模拟一维大地电磁响应

为了计算一维地电模型的大地电磁响应,采用高精度的Chebyshev谱方法进行了数值模拟。首先,从磁场满足的微分方程出发,利用Chebyshev求导矩阵导出了一维大地电磁正演计算的线性方程组;其次,利用Matlab工具编写了一维大地电磁响应的Chebyshev谱方法计算程序,同时通过计算均匀半空间模型的数值解,并与理论解析结果对比,验证了正演算法的正确性;最后,通过对二层D型地电模型的大地电磁响应模拟,说明了Chebyshev谱算法的有效性,并总结了近地表单元剖分间距对大地电磁响应的影响。

Chebyshev谱方法研究非稳态Maxwell流体在轴向余弦振荡圆柱上的斜驻点流动

研究了非稳态Maxwell流体斜撞击轴向余弦振荡圆柱的斜驻点流动.首先,基于斜驻点流动特性,在柱面坐标系下求得关于压力的二阶常微分方程,对压强进行修正,建立了非稳态Maxwell流体在振荡圆柱上斜驻点流动的边界层模型.接着,合理的相似变换将模型转化,使用Chebyshev谱方法求得模型的数值解.结果表明,在贴近圆柱表面的流体随着圆柱体做周期性运动;圆柱的曲率越大越会使在同一时刻同一位置处的流体质点的速度越大;相反,非稳态参数及流体的记忆特性也会在更靠近圆柱壁面处阻碍流体流动.

基于Chebyshev配置点谱方法的多孔介质平板通道内的流体流动数值模拟

本文基于Chebyshev配置点谱方法,利用数值模拟研究了多孔介质平板通道内的流体流动问题。针对动量方程的离散,空间上采用Chebyshev配置点谱方法,时间上采用准隐式格式离散,结合改进的投影算法(IPS)将速度和压力的计算解耦为一系列椭圆方程(泊松方程或亥姆霍兹方程),转换椭圆方程为矩阵方程形式后利用二步求解法求解矩阵方程。通过MATLAB编程实现对多孔介质平板通道内的流体流动问题的数值模拟并验证了程序的准确性。在此基础上,讨论了达西数(Da),雷诺数(Re)以及孔隙率(ε)对多孔介质平板通道内流体的速度分布、边界层厚度及入口长度的影响。

用时间方向二阶精度的混合Chebyshev-Legendre-球面调和拟谱方法求解Allen-Cahn型方程

提出了求解两同心球所介区域上Allen-Cahn型方程的时间方向二阶精度的混合Chebyshev-Legendre-球面调和拟谱格式,即在半径方向选择混合Chebyshev-Legendre插值逼近,球面方向选择球面调和插值逼近,而时间方向的导数采用二阶中心差商离散.数值结果显示该算法具有很高精度.

一类非线性抛物型方程的大时间Chebyshev拟谱逼近

运用Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ 拟谱方法考虑一类非线性抛物方程的大时间问题，建立半离散的拟谱格式。

极坐标系下泊松方程的拟谱方法

极坐标系下的泊松方程,由于坐标原点的奇异性,给谱方法的实施带来了很大的困难。本文提出了一种新的拟谱方法,在径向上求解区域为[-1,1],采用标准的Gauss-Lobatto配置点;而在角方向上配置点均匀分布在[0,π]内。通过对配置点及空间导数矩阵的处理,成功解决了坐标奇异问题。同时也避免了配置点在原点附近的集中,极大改善了矩阵条件数,减小了舍入误差,从而提高了解的精度。数值实验表明,该方法具有很高的精度。

拟谱-微分求积混合方法求解一类双曲电报方程

拟谱方法和微分求积法是两类重要的无网格法,二者都已在科学和工程计算中获得了广泛应用。采用拉格朗日插值多项式作为二者的试函数,且采用同一种网格点分布,指出了在空间域上,微分求积法是拟谱方法的一种特殊形式。在此基础上,结合二者各自的特点,提出了拟谱-微分求积混合方法用于求解一类双曲电报方程。理论分析和数值测试表明,新方法在空间域上具有谱精度收敛性,在时间域上是A-稳定的,比较适合于求解多维电报方程。

具有磁场效应的非线性Schrdinger方程组的拟谱方法

考察一类具有磁场效应的非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程组的周期初值问题，构造了全离散的Ｆｏｕｒｉｅｒ拟谱格式，利用有界延拓法，证明了其格式的收敛性与稳定性，并给出了误差估计及其算法分析，为对此模型的数值分析提供了理论基础和一个有效的算法．最后，通过数值例子，检验了理论结果的可信性．

大亚湾海域潮流场谱方法数值模拟

运用分步拟谱法,以Chebyshev多项式为基底,对偏微分项进行谱展开,建立了拟谱法数值求解二维潮波方程的计算模型,模拟计算了均匀方池水柱微扰引起的水波运动,并以大亚湾海域为背景,由静止水位算起,模拟计算了区域的潮流。

多维区域中非线性偏微分方程的修正Laguerre谱与拟谱方法

研究多维区域中非线性偏微分方程的谱与拟谱方法.建立了修正Laguerre正交逼近与插值结果,这些结果对于建立和分析无界区域中的数值方法起着重要的作用.作为结果的一个应用,研究了二维无界区域中的Logistic方程的修正Laguerre谱格式,证明了它的稳定性和收敛性.数值试验结果表明所提出方法具有很高的精度,与理论分析结果完全吻合.

对流扩散问题的特征拟谱方法

对一类对流扩散方程的周期初值问题提出了一种新的数值求解方法—特征拟谱方法,此方法既有特征方法的优点,又有拟谱方法的优点.证明了该方法的收敛性,并给出了最优阶误差估计.

一类广义Zakharov方程组拟谱方法的整体误差估计(Ⅱ)(英文)

文［９］的继续。研究了广义Ｚａｋｈａｒｏｖ方程组全离散拟谱格式，构造了线性的三层拟谱格式，利用能量估计的方法，我们得到近似解的整体误差估计。

非对称双势阱薛定谔方程的Chebyshev谱方法分析

首先以一个含非齐次边界条件的二阶线性常微分方程为例,用Chebyshev谱方法求解该微分方程的解,并分析解的精度,结果显示其随基函数数目增多呈指数快速收敛.随后用该方法求解非对称双势阱稳态薛定谔方程的本征值问题,得到系统的本征波函数和能谱结构,发现非对称双势阱存在两个近似对称的局域在左右浅阱中的基态,它们之间有很小的能级裂距;同时也进一步证实Chebyshev谱方法是一种精度高、收敛快的有效方法.

基于时域叠加的反应谱拟合的新方法

本文研究了反应谱拟合的时域叠加法,发现时域叠加法保留了实际加速度记录的全部相位特性和时变频谱特性,对原始地震动修改最小,在大多数情况下,可保留输入记录的非平稳特性和保持原始地震动的自然积分关系,是一种比较精确的方法。在此基础上本文提出了基于时域叠加的反应谱拟合的窄带时程反演构造法。该方法通过单自由度体系的稳态反应推导出窄带时程与反演输入时程之间的关系式,无需进行复杂的傅里叶逆变换,计算量小且精确简便,可非常方便地求出反演输入时程。通过本文方法可对任意时程波进行调整改造,改造后的地震动加速度时程既能与设计目标反应谱相符,又能保持原地震动加速度在时域上的特性,改造前后的时程波具有高度相似性。算例分析结果表明,本文方法合理可行,且拟合精度较高。