伴随数据同化法反演涌潮河口开边界

构造了非线性守恒型浅水方程的伴随方程,并给出无结构三角网格的开边界校正表达式,利用Godunov格式和Riemann间断解Roe通量格式的设计思想,建立了无结构三角网格有限体积法的伴随开边界反演模型。进行了概化涌潮河口和钱塘江涌潮河口M2分潮开边界反演的数值实验,经过同化得到开边界上振幅的平均误差分别为0.000 6 m和0.053 3 m,证实了本文构造有限体积伴随模型的可行性,也表明本模型能够适应间断解问题。     

广义解析函数的非线性Riemann 问题

讨论了平面上广义解析函数的非线性Riemann问题，把它转化为奇异积分方程，并利用压缩原理证明解的存在性。     

地质构造解析的拉普拉斯法原理

根据地表测定的产状数据,推测地下地质构造,特别是褶皱构造,是构造地质学中一个基本问题。本文提出一种称为“拉普拉斯法”的新方法。其中,褶皱构造可以作为拉普拉斯法方程边界值问题的解给以确定下来。一个与层面年龄调整和Scalar方法被假定满足这一拉普拉斯方程。为解决这一问题,引入代表未变形的有序水平岩层的地层厚度(空间尺度)和相对年代(时间尺度)关系的“基准层序”这一溉念。拉普拉斯方程在主要方面(层准函数)的解被固来模拟地质构造。方程中四个系数用最小的二乘法确定。而地质构造是通过解的“构造部分”来描述的。在各不同的标高获得的产状数据被直接用于此种方法中,不用任何修改。而且此种方法很容易扩展到三维问题。对所测数据的完全吻合是通过将基本解的构造部分乘以一个项数与数据数相同的多项式(适合函数)而得到的。重调和函数是适合函数特殊部分有关的一种特殊类型的解。本文以二维问题为例,演示了这种方法的原理和用途。     

重力场欧拉反褶积最优化滑动窗口选择

针对欧拉反褶积法中使用单一构造指数难于表征多个异常源,而使用不同尺寸的滑动窗口或通过枚举构造指数易于导致欧拉解集庞大,增加不必要的后续处理解释工作.为此,利用聚类分析划分欧拉反褶积解集,采用截断奇异值分解法解欧拉齐次方程,以评价因欧拉反褶积所构成的大型线性方程组条件数过大而造成欧拉解的非唯一性和不稳定性问题.在此基础上...     

重力场欧拉反褶积最优解提取

在传统重力场欧拉反褶积中,单一构造指数难于表征多个异弱常源;而枚举构造指数易于导致欧拉解过度发散、欧拉解解集庞大且其中谬解极多。为此,在采用非预测欧拉反褶积方法,避免枚举构造指数的基础上,采用截断奇异值分解法解欧拉齐次方程,以评价欧拉解的不稳定性,在此基础上,构建估计函数以保留位场总场效应相对较弱的异常源。最后通过数值例子进一步表明了方法的有效性和可靠性。     

〈Max—product〉Fuzzy综合评判的逆问题—〈Max—product〉Fuzzy关系方程

本文在参考文献[1]的基础上给出了〈Max—product〉型Fuzzy关系方程有解的二个充要条件和两种解法,利用此法,特别是解法二可以简捷地求到解集合。     

含自相容源的可积系统

含自相容源的可积方程（SESCSs）是一类重要的非线性偏微分方程,研究其可积性和寻求其精确解都具有重要的数学意义,SESCSs描述的是不同孤波间的相互作用,又有重要的物理意义。这类方程也正丰富了Lax可积系统的内容。从可积意义上详细介绍了含自相容源的可积方程,与求解此类方程有关的构造含自相容源的可积方程的方法。给出Lax可积的概念,作为例子,给出了含自相容源的非等谱KdV方程族、含自相容源的非等谱AKNS方程族及其Lax表示。     

深水波浪非线性薛定谔方程及其精确解

参考Debnath从一般非线性波浪弥散关系推导得出形式为非线性薛定谔方程的波浪传播方程的方法,从非线性二阶Stokes波深水情况下的弥散关系出发,分析了此具体弥散波浪情况下的非线性薛定谔方程,并利用修正影射法对此波浪方程求解,得到非线性波浪周期精确解,此解在形式上与现有解不同,同时包含了Debnath的解,并在极限条件下可得到波浪的孤立波解。     

浅水方程数值计算方法的研究

求解以水位为变量的连续方程,并根据Navier-Stokes方程压力修正算法的基本思想,建立了浅水方程的水位修正算法,放宽了对离散时间步长的限制.通过对离散方程系数矩阵的重新构造,建立了高分辨率有限元格式,该格式既具有较高的离散精度又避免了数值解的伪振荡.对动量方程的阻力项做负坡线性化处理,提高了露滩计算的稳定性.数值模拟结果与解析解吻合良好,表明所建立的数值计算方法是正确的和可靠的.     

同伦摄动法在一类线性积微分方程初值问题中的应用

积微分方程定解问题在数学与其他科学领域里有着重要的应用,利用积分,将一类积微分方程定解问题转为与之等价的第二类Fredholm-Volterra积分方程,然后利用同伦摄动方法求解第二类Fredholm-Volterra积分方程,可得积微分方程定解问题的解,最后利用matlab符号计算功能对实例进行计算,验证了同伦摄动法在求解积微分方程定解问题中是有效的.     

间断伽辽金法(DGM)求解弹性地基梁问题

间断伽辽金法使用节点位移一类未知数作为测试函数,削弱了内部单元边界上的一阶及n阶导数的连续性,大大降低了构造形函数的难度,特别适合控制方程为高阶微分方程问题的求解。基于间断伽辽金法的基本原理,推导了弹性地基梁四阶微分控制方程的积分“弱”形式,编制了计算程序,进行了数值计算和收敛性分析。计算结果表明：用间断伽辽金法求解弹性地基梁问题是十分有效率的。     

瞬变弹性动力问题的一个边界元法

本文给出了瞬变弹性动力问题的一个边界元法。该法是利用威尔逊——θ法的差分公式,把运动方程化为椭圆型微分方程。根据贝蒂定理和动力点荷载的特解,可获得动力问题的边界积分方程。这个解法是在真实时间域内逐步求解的,不需要使用拉氏变换。一个应力波传播的数值算例证实了该方法使用方便,且解答精度较高。     

Elasto-dynamic Problem

A boundary element method formulation in the real time domain in the transient elastodynamic problems is presented. The equation motion of the linear isotropic elastiic bodare transformed into the elliptic partial differential eqnations by means of the differential formulations of the Wilson-θ method. By utilizing the particular solution corresponding to a dynamic point force in an infinite medium and the Betti’s theorem the bundary integral equations may be obtain. As this approach formulates and solves the problem in real time domain in conjunction with a time-stepping algorithm, it does not require a nimerical inversion.Which transformes the results from the Laplace or Fourier ransformed domain to the time domain. A numerical example was shown in order to demonstrate the applicability of the present method to the practical problems.     

结构-地基动力相互作用的时域模型

结构-地基动力相互作用是结构地震响应分析及安全评估的一个非常重要课题。基于比例边界有限元法,提出了一种新颖的结构-地基动力相互作用的时域模型,即采用比例边界有限元子域模拟近场有限域部分,采用高阶透射边界模拟远场无限域部分。通过采用连分式展开和引入辅助变量,有限域的动力方程采用高阶的静力刚度矩阵和质量矩阵表示。高阶透射边界精确满足无限远处的辐射边界条件,具有全局精确、时间局部和收敛速度快等优点。它是基于改进的连分式法求解无限域动力刚度矩阵而建立的,在时域里表示为一阶常微分方程组。通过联立有限域和无限域的运动方程,建立了结构-地基相互作用的标准动力学方程,采用Newmark法可直接求解。3个算例结果表明,该算法在时域里比黏弹性边界更精确、有效。     

利用多尺度边缘检测研究碳酸盐岩裂缝分布

裂缝检测与图像分析中的边缘检测有许多相似之处,因此,能够借助某些边缘检测理论并结合实际地震资料形成有效的裂缝检测方法。作者基于小波多尺度边缘检测理论,结合地震波场对裂缝的多尺度特性,提出了碳酸岩裂缝预测的多尺度边缘检测方法。方法的主要思想是：利用小波变换械的局部极值,检测出三维地震记录裂缝点特征位置,并通过调整模值在图像中的灰度,自动识别裂缝发育区的范围。     

求解偏微分方程的格点法

格点法是在计算流体力学中首先发展起来的数值模拟新方法，共根本思想是对问题重新建模，建立直接模拟流体运动的离散格点模型。本文以一阶拟线性双典型方程及Ｋｄｖ方程为例，推广这种求解一般偏微分方程的。它是运用多尺度分析方法，构造出格点模型的演化方程的局部平衡分布函数。数值试验表明，该方法程序实现简单，求解速度快，数值结果令人满意。     

Stochastic finite element modelling of water flow in variably saturated heterogeneous soils

Water flow is greatly influenced by the characteristics of the domain through which the process occurs. It is generally accepted that earth materials have extreme variations from point to point in space. Consequently, this heterogeneity results in high variation in hydraulic properties of soil. In order to develop an accurate predictive model for transport processes in soil, the effects of this variability should be considered. In this study a two‐dimensional stochastic finite element flow model was developed for simulation of water flow through unsaturated soils. In this model, the stochastic partial differential governing equation of water flow, obtained from implementation of the perturbation‐spectral stochastic method on classical Richard's equation, was solved using a finite element method in the space domain and a finite difference scheme in the time domain. The effective hydrological parameters embedded in the mathematical model depend on time derivatives of capillary tension head; this makes possible to consider the hysteresis due to large‐scale variability of soil hydrological properties. The model is also capable of simulating infiltration and evaporation events and rapid change in the land surface boundary condition from one type event to another, based on a scheme used in the model for implementation of land surface boundary condition. The model was validated with the data obtained from a layered lysimeter test. The model was also used to simulate water flow under a long irrigation furrow. The results obtained with this model show better agreement with experimental measurements in comparison with a deterministic model. The possible reason for this agreement is that in the developed model, the influence of the variability of the properties of soil and effects of parameter hysteresis on water flow and water content redistribution are considered. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

地震波场的高阶交错网格有限差分模拟

应用高阶交错网格有限差分算法,并加入吸收边界条件和衰减带,对弹性波方程进行模拟,分析了其稳定性和收敛性。通过对各向同性和各向异性介质模型的模拟表明,高阶差分波动方程模拟的网格频散较小、精度较高、效果较好,可为地震勘探及其资料解译提供技术手段。     

An algorithm for finding the position of a point relative to a fixed polygonal boundary

This article describes a method that determines the position of a point relative to a fixed boundary. Its advantage over the other existing algorithms described below is that in most cases it is necessary that only part of the algorithm be executed to determine the position of the point. A possible inconvenience of using this algorithm is that the contour boundary has to be entered as data. For problems where the boundary often changes the algorithm is not suitable in its present form. The applications envisaged here are to cases where the position of a very large number of points have to be determined relative to one fixed polygonal boundary whose shape is known in advance, for example, blanking out of contours in automatic contouring, or selecting drill holes which lie in the particular part of a mineral deposit.     

层状煤岩介质的基本解

煤岩的水力压裂实际上就是半无限大分层均匀介质的断裂问题,要利用有限元法或边界元法模拟裂缝扩展,就必须找出半无限空间的基本解。本文从三维弹性力学最基本的平衡方程和本构关系出发,推导出状态传递微分方程。在求解状态传递微分方程时,对指数矩阵进行分解,避免了直接解法导致状态变量的发散。引入了半无限体的无穷边界条件,推导出半无限层表面的位移与应力关系式。根据状态传递方程,可得出层状煤岩任意点的应力和位移的值。此结果可直接退化到经典的半无限域经典的Mindlin解。