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基于Chebyshev-Galerkin-KL展开的土质边坡稳定可靠度分析 被引量:2
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作者 顾鑫 仉文岗 +2 位作者 欧强 王林 覃长兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2472-2480,共9页
提出了一种基于Chebyshev-Galerkin-KL(Karhunen-Loève)展开的新型随机场离散方法,推导了该方法的理论公式,并研发了基于Python语言的边坡滑体体积计算及其失效模式自动识别的高效程序。采用一个水位上涨时的非饱和土坡算例验证了... 提出了一种基于Chebyshev-Galerkin-KL(Karhunen-Loève)展开的新型随机场离散方法,推导了该方法的理论公式,并研发了基于Python语言的边坡滑体体积计算及其失效模式自动识别的高效程序。采用一个水位上涨时的非饱和土坡算例验证了方法的有效性。结果表明:所提随机场生成方法为求解第二类Fredholm积分方程提供了一种新思路,可准确表征岩土体参数的空间变异性。基于Python提出的边坡风险评估程序,与随机有限元计算过程不耦合,极大地提升了开展边坡风险评估的效率,从而增强预测滑坡致灾风险的时效性。此外,研究中非饱和土坡算例可靠度分析结果表明:水位上涨速度越慢,最大水位高度越高,该边坡的安全程度将越低。岩土体参数的竖向空间变异性对该算例边坡安全系数的影响甚微,但对滑体体积的影响较为显著。在对水位上升条件下的边坡开展可靠度分析时,应关注抗剪强度参数间的负相关性,否则将会低估边坡的安全程度。 展开更多
关键词 chebyshev-galerkin-KL展开法 空间变异性 边坡稳定性 可靠度分析 失效风险
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两点边值问题的Chebyshev-Galerkin谱方法
2
作者 张光辉 任敏 《德州学院学报》 2012年第6期7-9,13,共4页
用Chebyshev-Galerkin谱方法求具有齐次边界条件的Helmholtz方程的数值解.构造了适当的基函数,使得离散后的变分方程为稀疏线性系统,从而提高了方法的效率.最后数值试验表明Chebyshev-Galerkin谱方法可以提高算法的效率.
关键词 谱方法 CHEBYSHEV多项式 GALERKIN方法
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The a Posteriori Error Estimates for Chebyshev-Galerkin Spectral Methods in One Dimension
3
作者 Jianwei Zhou 《Advances in Applied Mathematics and Mechanics》 SCIE 2015年第2期145-157,共13页
In this paper,the Chebyshev-Galerkin spectral approximations are em-ployed to investigate Poisson equations and the fourth order equations in one dimen-sion.Meanwhile,p-version finite element methods with Chebyshev po... In this paper,the Chebyshev-Galerkin spectral approximations are em-ployed to investigate Poisson equations and the fourth order equations in one dimen-sion.Meanwhile,p-version finite element methods with Chebyshev polynomials are utilized to solve Poisson equations.The efficient and reliable a posteriori error esti-mators are given for different models.Furthermore,the a priori error estimators are derived independently.Some numerical experiments are performed to verify the the-oretical analysis for the a posteriori error indicators and a priori error estimations. 展开更多
关键词 chebyshev-galerkin spectral approximation Chebyshev polynomial a posteriori error indicator p-versionfinite element method
原文传递
变系数Volterra型积分微分方程的2种Legendre谱Galerkin数值积分方法
4
作者 范友康 张克磊 覃永辉 《桂林电子科技大学学报》 2024年第1期68-74,共7页
为了进一步提高求解Volterra型积分微分的数值精度,针对一种变系数Volterra型积分微分方程,提出了2种Legendre谱Galerkin数值积分法。采用Galerkin Legendre数值积分对Volterra型积分微分方程的积分项进行预处理,对其构造Legendre tau格... 为了进一步提高求解Volterra型积分微分的数值精度,针对一种变系数Volterra型积分微分方程,提出了2种Legendre谱Galerkin数值积分法。采用Galerkin Legendre数值积分对Volterra型积分微分方程的积分项进行预处理,对其构造Legendre tau格式,同时用Chebyshev-Gauss-Lobatto配置点对变系数和积分项部分进行计算,并通过对方程的定义区间进行分解,提出了一种多区间Legendre谱Galerkin数值积分法。该方法的格式对于奇数阶模型具有对称结构。此外,通过引入Volterra型积分微分方程的最小二乘函数,构造了Legendre谱Galerkin最小二乘数值积分法。该方法对应的代数方程系数矩阵是对称正定的。数值算例验证了这2种Legendre谱Galerkin数值积分方法的高阶精度和有效性。 展开更多
关键词 积分微分方程 数值积分 Chebyshev-Gauss-Lobatto插值 最小二乘法 Legendre Galerkin
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谱Galerkin方法的超几何收敛
5
作者 陶霞 《高师理科学刊》 2016年第6期6-8,共3页
介绍了求解第一类Volterra积分方程的谱Legendre-Galerkin方法和谱Chebyshev-Galerkin方法.数值算例表明,谱Galerkin方法不仅收敛速度快,而且能达到超几何收敛.
关键词 第一类Volterra积分方程 谱Legendre-Galerkin方法 chebyshev-galerkin方法 超几何收敛
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一类Fredholm-Volterra型积分方程的数值求解 被引量:3
6
作者 闵涛 晏立刚 陈星 《应用泛函分析学报》 2015年第2期163-169,共7页
本文引入契贝晓夫多项式作为基函数,利用Galerkin方法研究了一类Fredholm-Volterra积分方程的数值解,并进行了数值模拟.结果表明,该方法可行且有效.
关键词 契贝晓夫多项式 GALERKIN方法 Fredholm-Volterra积分方程
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Sturm-Liouville特征值问题的多区域Legendre-Galerkin-Chebyshev配置法
7
作者 李珊 吴华 王春丽 《应用数学与计算数学学报》 2016年第3期429-436,共8页
提出了求解Sturm-Liouville特征值问题的多区域Legendre-Galerkin-Chebyshev的配置方法.该方法将问题的求解区间分成若干小区间,在小区间上运用Legendre-Galerkin-Chebyshev的配置方法求解,结合了Legendre-Galerkin方法和Chebyshev配置... 提出了求解Sturm-Liouville特征值问题的多区域Legendre-Galerkin-Chebyshev的配置方法.该方法将问题的求解区间分成若干小区间,在小区间上运用Legendre-Galerkin-Chebyshev的配置方法求解,结合了Legendre-Galerkin方法和Chebyshev配置法的优点.数值算例显示了该方法的有效性. 展开更多
关键词 Sturm—Liouville特征值问题 多区域Legendre-Galerkin-Chebyshev的配置方法
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一类非线性反应-扩散方程的间断Galerkin谱元方法
8
作者 吴华 韩晓飞 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期757-768,共12页
提出了一类非线性反应-扩散方程的间断Galerkin谱元方法,在每个子区间上,基本格式采用Legendre-Galerkin方法,非线性项采用Chebyshev-Gauss-Lobatto插值,跳跃项利用中心数值流量处理,时间方向应用4阶低存储Runge-Kutta格式离散.该方法... 提出了一类非线性反应-扩散方程的间断Galerkin谱元方法,在每个子区间上,基本格式采用Legendre-Galerkin方法,非线性项采用Chebyshev-Gauss-Lobatto插值,跳跃项利用中心数值流量处理,时间方向应用4阶低存储Runge-Kutta格式离散.该方法处理某些初值间断问题有效,并可并行实现;给出了该方法半离散格式下的稳定性和收敛性分析,利用Chebyshev-Gauss-Lobatto插值算子在不带权意义下的逼近结果,获得了按L2-模的最优误差估计;最后,给出了连续问题和间断问题的数值算例. 展开更多
关键词 间断GALERKIN方法 谱元法 反应-扩散方程 Chebyshev-Gauss-Lobatto插值
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弹性边界条件下斜拉索弯曲振动特性建模与索力分析 被引量:2
9
作者 闫伟 冯志敏 +2 位作者 陈跃华 张刚 程鹏 《宁波大学学报(理工版)》 CAS 2019年第2期72-80,共9页
针对斜拉索索力估算不准问题,提出一种基于伽辽金原理的弹性边界条件下拉索振动特性分析模型和索力估算分析方法.建立弹性约束边界的斜拉索弯曲振动预测模型,采用切比雪夫级数研究振型函数,推导拉索振动特征方程,通过虚位移原理构建有... 针对斜拉索索力估算不准问题,提出一种基于伽辽金原理的弹性边界条件下拉索振动特性分析模型和索力估算分析方法.建立弹性约束边界的斜拉索弯曲振动预测模型,采用切比雪夫级数研究振型函数,推导拉索振动特征方程,通过虚位移原理构建有限个自由度系统,求解拉索振动前n阶固有频率和主振型,以精确计算拉索索力;对比分析已有文献解析求解的计算结果,验证在固支-固支、固支-简支两种经典边界条件下应用本文方法的有效性;改变拉索边界约束的拉伸刚度和扭转刚度,研究其对振动特性影响的变化规律;分析估算当拉索固有频率在±3%范围内变化时索力的变化情况.最后,搭建拉索振动试验平台,通过试验结果与计算结果对比验证本文方法的正确性.结果表明:当拉索边界为固支-固支时,估算索力最大误差为-7.83%~8.17%,当边界为固支-简支时,估算索力最大误差为-6.83%~6.69%,误差变化了-1.00%~1.48%.以上分析表明,应根据拉索两端的实际边界约束情况来计算相应的索力. 展开更多
关键词 伽辽金原理 切比雪夫级数 弹性边界 约束刚度 振动特性 索力分析
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随机系数Burgers方程的广义多项式混沌-谱方法 被引量:3
10
作者 董帅 吴华 《应用数学与计算数学学报》 2018年第3期675-685,共11页
采用广义多项式混沌-谱方法求解系数随机的Burgers方程.首先,在随机方向上对随机过程和随机系数进行多项式混沌展开,采用随机Galerkin方法将随机Burgers方程化为确定性的非线性微分方程组;然后,对该方程组,在空间方向上采用Legendre-Gal... 采用广义多项式混沌-谱方法求解系数随机的Burgers方程.首先,在随机方向上对随机过程和随机系数进行多项式混沌展开,采用随机Galerkin方法将随机Burgers方程化为确定性的非线性微分方程组;然后,对该方程组,在空间方向上采用Legendre-Galerkin-Chebyshev-collocation方法,对非线性项采用Chebyshev-Gauss-Lobatto点上的Legendre插值,在时间方向上采用二阶Crank-Nicolson/leapfrog格式,以保证时间方向达到二阶精度.最后,分析了该方法求解系数随机的Burgers方程的均方收敛性,并给出了数值结果. 展开更多
关键词 随机系数 广义多项式混沌 随机Legendre-Galerkin方法 Legendre-Galerkin-Chebyshev-collocation方法 均方收敛性
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变系数Burgers方程的一种预处理谱方法
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作者 邓芳芳 马和平 曾凡海 《应用数学与计算数学学报》 2010年第1期99-106,共8页
本文用预处理Legendre-Galerkin-Chebyshev配置方法来求解二阶变系数Burgers方程,该方法首先对方程进行预处理,然后在空间方向应用Legendre-Galerkin-Chebyshev配置方法,对时间方向采用leap-frog/Crank-Nicolson格式进行离散,这样可使... 本文用预处理Legendre-Galerkin-Chebyshev配置方法来求解二阶变系数Burgers方程,该方法首先对方程进行预处理,然后在空间方向应用Legendre-Galerkin-Chebyshev配置方法,对时间方向采用leap-frog/Crank-Nicolson格式进行离散,这样可使得变系数项和非线性项能够显式计算.我们对该方法进行了误差估计,并通过数值算例验证了算法的有效性和理论分析的正确性. 展开更多
关键词 Legendre-Galerkin-Chebyshev配置方法 预处理 变系数
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广义Burgers方程的Legendre-Galerkin Chebyshev-配置方法
12
作者 李文新 马和平 《应用数学与计算数学学报》 2004年第2期57-67,共11页
本文对广义Burgers方程的Neumann和Robin型边值问题构造了LegendreGalerkinChebyshev-配置方法.Legendre-GalerkinChebyshev-配置方法整体上按LegendreGalerkin方法形成,但对非线性项采用在Chebyshev-Gauss-Lobatto点上的配置法处理.文... 本文对广义Burgers方程的Neumann和Robin型边值问题构造了LegendreGalerkinChebyshev-配置方法.Legendre-GalerkinChebyshev-配置方法整体上按LegendreGalerkin方法形成,但对非线性项采用在Chebyshev-Gauss-Lobatto点上的配置法处理.文中给出了方法的稳定性和收敛性分析,获得了按H1-模的最佳误差估计.数值实验证实了方法的有效性. 展开更多
关键词 BURGERS方程 GALERKIN方法 边值问题 非线性项 配置法 误差估计 数值实验 配置方法 收敛性分析 广义
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广义KdV方程的Legendre-PetrovGalerkin-Chebyshev配置方法的误差估计
13
作者 原琦 马和平 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期159-164,共6页
该文分析了广义Korteweg deVries(KdV)方程非周期边值问题的Legendre Petrov GalerkinChebyshev配置(LPG CC)方法,其中非线性项用Chebyshev配置方法来逼近,时间方向上采用Crank Nicolson离散格式.对于半离散和全离散格式,都获得了关于L2... 该文分析了广义Korteweg deVries(KdV)方程非周期边值问题的Legendre Petrov GalerkinChebyshev配置(LPG CC)方法,其中非线性项用Chebyshev配置方法来逼近,时间方向上采用Crank Nicolson离散格式.对于半离散和全离散格式,都获得了关于L2 范数的最优误差估计. 展开更多
关键词 KORTEWEG-DE VRIES方程 Legendre-Petrov-Galerkin方法 Chebyshev配置方法
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Schrdinger特征值问题的Legendre-Galerkin-Chebyshev配置法
14
作者 王春丽 陈岚 马和平 《应用数学与计算数学学报》 2015年第4期486-495,共10页
提出了求解多维的Schrodinger特征值问题的Legendre-Galerkin-Chebyshev配置法(LGCC).LGCC方法是Legendre-Galerkin方法和Chebyshev配置法的耦合,便于处理变系数和非线性项且保持了Legendre-Galerkin方法的稳定性和高精度.对于拟线性Sch... 提出了求解多维的Schrodinger特征值问题的Legendre-Galerkin-Chebyshev配置法(LGCC).LGCC方法是Legendre-Galerkin方法和Chebyshev配置法的耦合,便于处理变系数和非线性项且保持了Legendre-Galerkin方法的稳定性和高精度.对于拟线性SchrodingerPoisson特征值问题,建立了基于同伦连续法的LGCC方法.数值结果显示了该方法的有效性. 展开更多
关键词 Schrodinger特征值问题 Legendre-Galerkin-Chebyshev配置法 同伦连续法
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A Method for Solving Fredholm Integral Equations of the First Kind Based on Chebyshev Wavelets 被引量:2
15
作者 M. Bahmanpour M. A.Fariborzi Araghi 《Analysis in Theory and Applications》 2013年第3期197-207,共11页
In this paper, we suggest a method for solving Fredholm integral equation of the first kind based on wavelet basis. The continuous Legendre and Chebyshev wavelets of the first, second, third and fourth kind on [0,1] a... In this paper, we suggest a method for solving Fredholm integral equation of the first kind based on wavelet basis. The continuous Legendre and Chebyshev wavelets of the first, second, third and fourth kind on [0,1] are used and are utilized as a basis in Galerkin method to approximate the solution of integral equations. Then, in some examples the mentioned wavelets are compared with each other. 展开更多
关键词 First kind Fredholm integral equation Galerkin and Modified Galerkin method Legendre wavelets Chebyshev wavelets.
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时间分数阶对流-扩散方程的局部间断Galerkin谱方法
16
作者 许艳艳 吴华 韩晓飞 《应用数学与计算数学学报》 2018年第1期74-86,共13页
提出了求解时间分数阶对流-扩散方程的局部间断Galerkin谱方法.在空间方向上,按局部间断Galerkin谱方法进行离散,时间方向上,对α阶Caputo时间分数阶导数按有限差分格式进行离散,非线性项和源项采用Chebyshev-Gauss-Lobatto插值,从而得... 提出了求解时间分数阶对流-扩散方程的局部间断Galerkin谱方法.在空间方向上,按局部间断Galerkin谱方法进行离散,时间方向上,对α阶Caputo时间分数阶导数按有限差分格式进行离散,非线性项和源项采用Chebyshev-Gauss-Lobatto插值,从而得到有限差分/局部间断Galerkin谱全离散格式,并且给出了其全离散格式线性情形下的稳定性和收敛性分析.最后给出了一些数值算例,比较了单区域方法和局部间断Galerkin谱方法的数值结果,得出后种方法更具优势.还通过对比Gorenflo-Mainardi-Moretti-Paradisi(GMMP)和有限差分这两种全离散格式下的数值结果,得出有限差分格式在某些问题中比GMMP格式精度更高,收敛速度更快. 展开更多
关键词 时间分数阶对流-扩散方程 间断GALERKIN方法 谱方法 Chebyshev—Gauss-Lobatto插值
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抛物方程的Legendre Galerkin谱配置最小二乘法 被引量:1
17
作者 胡玉巧 覃永辉 范友康 《桂林电子科技大学学报》 2021年第1期55-60,共6页
为了进一步提高求解抛物型方程的数值精度,针对一种抛物型方程,研究了Legendre-Galerkin谱配置最小二乘法。通过引入一个通量,将原问题转化为等价的一阶系统,并定义其半离散的最小二乘函数。空间上采用Legendre Galerkin方法,时间方向... 为了进一步提高求解抛物型方程的数值精度,针对一种抛物型方程,研究了Legendre-Galerkin谱配置最小二乘法。通过引入一个通量,将原问题转化为等价的一阶系统,并定义其半离散的最小二乘函数。空间上采用Legendre Galerkin方法,时间方向采用差分方法对时间变量进行离散,用Legendre/Chebyshev-Gauss-Lobatto配置法对右端源项进行离散。该方法导出的代数方程组的系数矩阵具有对称正定特点。数值实验结果表明,该方法具有有效性和高阶谱精度。 展开更多
关键词 抛物方程 最小二乘 Legendre Galerkin Legendre/Chebyshev-Gauss-Lobatto点
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抛物方程的Legendre-Galerkin Chebyshev配置最小二乘法 被引量:1
18
作者 胡晓梅 覃永辉 谢珍姝 《聊城大学学报(自然科学版)》 2019年第1期1-5,共5页
研究抛物方程的Legendre-Galerkin-Chebyshev配置(LGC)最小二乘方法以及其多区域格式.首先通过引进通量,将原问题变成等价的一阶系统.然后对一阶系统,该方法基于Legendre-Galerkin格式,对右端源项与初值部分则采用Chebyshev插值.数值实... 研究抛物方程的Legendre-Galerkin-Chebyshev配置(LGC)最小二乘方法以及其多区域格式.首先通过引进通量,将原问题变成等价的一阶系统.然后对一阶系统,该方法基于Legendre-Galerkin格式,对右端源项与初值部分则采用Chebyshev插值.数值实验显示该方法具有高阶谱精度. 展开更多
关键词 抛物方程 LEGENDRE GALERKIN Chebyshev配置 最小二乘
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二维非线性反应扩散方程的局部间断Galerkin谱元法 被引量:1
19
作者 汪海鹭 吴华 《数值计算与计算机应用》 2020年第1期1-18,共18页
本文提出了二维非线性反应扩散方程的局部间断Galerkin谱元法.在空间方向上采用了Legendre-Galerkin Chebyshev谱配置法,即在每个子区域上,该格式按Legendre-Galerkin谱方法形成,子区域交界面处的跳跃项利用数值流量进行处理,非线性项... 本文提出了二维非线性反应扩散方程的局部间断Galerkin谱元法.在空间方向上采用了Legendre-Galerkin Chebyshev谱配置法,即在每个子区域上,该格式按Legendre-Galerkin谱方法形成,子区域交界面处的跳跃项利用数值流量进行处理,非线性项采用在Chebyshev-Gauss-Lobatto点上的插值进行计算.时间方向上采用四阶低存储Runge-Kutta方法.文中给出了半离散格式下的稳定性和收敛性分析,以及单区域和多区域算法的数值算例,并与间断Galerkin有限元方法进行比较. 展开更多
关键词 局部间断Galerkin方法 谱元法 Legendre-Galerkin Chebyshev配置法 反应扩散方程
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