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边界积分方程再认识及其软件研发——纪念杜庆华院士诞辰100周年 预览
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作者 张见明 《计算机辅助工程》 2019年第2期1-3,共3页
值杜庆华院士诞辰一百周年之际,感念与杜先生交往的点滴及杜先生对边界元法研究的贡献,对比有限差分法、有限元法和边界元法各自适用问题的特点,呼吁学者们勇敢面对边界元法及其自主CAD/CAE软件研发劳动强度大、研究经费难的现状,直面... 值杜庆华院士诞辰一百周年之际,感念与杜先生交往的点滴及杜先生对边界元法研究的贡献,对比有限差分法、有限元法和边界元法各自适用问题的特点,呼吁学者们勇敢面对边界元法及其自主CAD/CAE软件研发劳动强度大、研究经费难的现状,直面边界元法被日渐边缘化的困境,遇山钻洞、遇堑搭桥,继承和发扬杜先生开创的边界元法,并以此纪念杜先生! 展开更多
关键词 软件研发 边界积分方程 院士 CAD/CAE 边界元法 有限差分法 有限元法 劳动强度
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Burgers方程的最优同伦渐近方法研究
2
作者 单丽 冯思佳 《高等学校计算数学学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期45-53,共9页
Burgers方程是由Bateman在1915年提出的.求解该方程对于空气动力学、湍流、热传导、交通流、半导体模拟以及地下水污染等领域具有重要意义.求解Burgers方程的数值方法很多,例如有限差分法、LDG有限元方法、拟小波配点法、直线法等.
关键词 BURGERS方程 渐近方法 同伦 空气动力学 地下水污染 有限差分法 有限元方法 小波配点法
沉桩过程三维离散—连续耦合数值模拟分析研究
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作者 叶成银 龚维明 +3 位作者 周马生 栾阳 徐健 庞彪 《公路》 北大核心 2019年第4期61-67,共7页
基于离散-连续界面直接耦合法,依托空间网格搜索算法,借鉴双线性参数化方程法,建立预制桩沉桩过程PFC3D-FLAC3D离散-连续耦合数值模型,从宏、细观多尺度对沉桩过程进行了数值模拟分析。结果表明:沉桩过程对浅层土的影响比较大,顶部土体... 基于离散-连续界面直接耦合法,依托空间网格搜索算法,借鉴双线性参数化方程法,建立预制桩沉桩过程PFC3D-FLAC3D离散-连续耦合数值模型,从宏、细观多尺度对沉桩过程进行了数值模拟分析。结果表明:沉桩过程对浅层土的影响比较大,顶部土体受沉桩影响的范围约(4~6)D;桩端周围土颗粒有明显的运动趋势,其运动趋势与梅耶霍夫滑动面相近;振动沉桩可以有效减小沉桩过程中的桩侧摩阻力,在一定情况下也可减小桩端阻力,但并非振动频率越高助沉效果越好。 展开更多
关键词 沉桩 离散单元法 有限差分法 耦合
基于有限差分的路堑边坡分步开挖稳定性研究 预览
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作者 刘小强 《北方交通》 2019年第7期79-82,共4页
以太原二环高速公路凌井店至龙白段(东二环)为依托,基于FLAC有限差分法,对边坡开挖过程中水平、竖向位移及塑性区发展情况进行模拟分析,利用极限平衡法计算开挖过程中边坡安全系数。根据计算结果给出边坡处治方案,为类似高速公路边坡设... 以太原二环高速公路凌井店至龙白段(东二环)为依托,基于FLAC有限差分法,对边坡开挖过程中水平、竖向位移及塑性区发展情况进行模拟分析,利用极限平衡法计算开挖过程中边坡安全系数。根据计算结果给出边坡处治方案,为类似高速公路边坡设计提供参考。 展开更多
关键词 有限差分法 路堑边坡 边坡稳定性 极限平衡法 数值模拟
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深水钻井隔水管增压管线对井筒温度的影响 预览
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作者 骆奎栋 李军 +3 位作者 任美鹏 杨宏伟 王江帅 张鑫 《石油机械》 北大核心 2019年第2期49-54,共6页
深水钻井中,井筒和地层温度分布对流体性质和压力控制具有重要的影响,为了研究其影响情况,考虑了深水钻井过程中增压管线流体进入井筒引起的变质量流动,基于质量和能量守恒原理,建立了井筒和地层不同区域的瞬态传热数学模型,并分析了增... 深水钻井中,井筒和地层温度分布对流体性质和压力控制具有重要的影响,为了研究其影响情况,考虑了深水钻井过程中增压管线流体进入井筒引起的变质量流动,基于质量和能量守恒原理,建立了井筒和地层不同区域的瞬态传热数学模型,并分析了增压管线排量和入口温度对井筒温度场的影响规律。研究结果表明:增压管线排量和入口温度仅对海水段的环空温度影响较大,且随着排量和入口温度的升高,海水段环空温度随之增加;随着距井口距离的减小,增压管线排量对环空温度的影响逐渐增大,而入口温度对环空温度的影响逐渐减小;由于钻柱和环空内流体流动方向相反,增压管线排量和入口温度对整个钻柱内流体温度的影响较大,且随着排量和入口温度的升高,钻柱内流体温度随之升高。研究结果可为深水钻井过程中井筒温度场的预测提供理论参考。 展开更多
关键词 深水钻井 瞬态传热模型 有限差分法 增压管线 变质量流动
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斜拉索动应变非接触实时测定方法
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作者 王渠 吴庆雄 黄宛昆 《福州大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第3期385-390,397共7页
基于单设备多目标高速相机非接触测量动位移测定系统,进行非接触式实时测定斜拉桥拉索动应变的计算方法研究.首先,从斜拉索非线性计算理论,推导拉索整体割线坐标系下由动位移计算动应变的计算公式;其次,采用扁平索的基本假定,得到不考... 基于单设备多目标高速相机非接触测量动位移测定系统,进行非接触式实时测定斜拉桥拉索动应变的计算方法研究.首先,从斜拉索非线性计算理论,推导拉索整体割线坐标系下由动位移计算动应变的计算公式;其次,采用扁平索的基本假定,得到不考虑非线性项的斜拉索动应变简化计算公式,并建立采用有限差分法的斜拉索动应变实时测定方法;再次,利用LabVIEW程序开发平台,在圆形边界检测结合模板匹配的图像处理技术的基础上,进行斜拉索动应变实时测定系统的开发.最后,通过室内摆锤模型试验验证斜拉索动应变简化计算公式的正确性和动应变测定方法的可靠性,通过实桥测试验证开发的测定系统的可行性和有效性. 展开更多
关键词 斜拉索 动应变 非接触测量 实时测定 有限差分法
高温阻燃材料隔热防护服的热传导 预览
7
作者 盛秋月 《山东工业技术》 2019年第10期8-8,34共2页
在高温环境下工作时,工作人员需要穿着专用服装以控制体内温度﹑避免灼伤。专用服装通常由三层理化性质不同的织物材料构成,本文通过建立热传导模型,研究各层材料的温度分布情况。根据这一模型,我们分析了热传导过程的时延效应。考虑到... 在高温环境下工作时,工作人员需要穿着专用服装以控制体内温度﹑避免灼伤。专用服装通常由三层理化性质不同的织物材料构成,本文通过建立热传导模型,研究各层材料的温度分布情况。根据这一模型,我们分析了热传导过程的时延效应。考虑到所用材料的理化特征,我们通过调节材料的厚度,设计出性能更为优越的新型隔热阻燃防护服。 展开更多
关键词 一维热传导方程 有限差分法 相平衡 遗传算法 多目标规划 多重搜索
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随机与谐和激励联合作用下非线性系统的有限差分解 预览
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作者 崔杰 孙鹏 +1 位作者 吴杰 姜文安 《江西科学》 2019年第1期5-16,共12页
研究了高斯白噪声与谐和激励联合作用下非线性系统对应FPK方程的瞬态解。基于九点隐式有限差分格式,给出FPK方程的差分数值解,并应用于4类不同的非线性振子,求得了相应的瞬态解,并研究了边缘概率密度函数和联合概率密度函数随时间的演... 研究了高斯白噪声与谐和激励联合作用下非线性系统对应FPK方程的瞬态解。基于九点隐式有限差分格式,给出FPK方程的差分数值解,并应用于4类不同的非线性振子,求得了相应的瞬态解,并研究了边缘概率密度函数和联合概率密度函数随时间的演化历程。 展开更多
关键词 FPK方程 瞬态解 有限差分法
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Burgers方程的两种Crank-Nicolson差分格式 预览
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作者 陈莲 郭元辉 邹叶童 《西华师范大学学报:自然科学版》 2019年第2期149-153,共5页
建立Burgers方程的两种Crank-Nicolson差分格式。格式一是对由Hopf-Cole变换线性化后的Burgers方程建立C-N格式,再由Hopf-Cole变换求得原Burgers的数值解。格式二是对Burgers方程的非线性项用泰勒公式逼近,建立C-N格式。理论分析,两种... 建立Burgers方程的两种Crank-Nicolson差分格式。格式一是对由Hopf-Cole变换线性化后的Burgers方程建立C-N格式,再由Hopf-Cole变换求得原Burgers的数值解。格式二是对Burgers方程的非线性项用泰勒公式逼近,建立C-N格式。理论分析,两种差分格式在时间和空间方向均为二阶收敛。通过数值算例,差分格式二比差分格式一的绝对误差略小。 展开更多
关键词 BURGERS方程 Hopf-Cole变换 CRANK-NICOLSON格式 泰勒公式 有限差分法
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求解一维对流方程的高精度紧致差分格式 预览
10
作者 侯波 葛永斌 《应用数学》 CSCD 北大核心 2019年第3期635-642,共8页
本文提出数值求解一维对流方程的一种两层隐式紧致差分格式,采用泰勒级数展开法以及对截断误差余项中的三阶导数进行修正的方法对时间和空间导数进行离散.格式的截断误差为O(τ^4 +τ^2h^2 + h^4),即该格式在时间和空间上均可达到四阶精... 本文提出数值求解一维对流方程的一种两层隐式紧致差分格式,采用泰勒级数展开法以及对截断误差余项中的三阶导数进行修正的方法对时间和空间导数进行离散.格式的截断误差为O(τ^4 +τ^2h^2 + h^4),即该格式在时间和空间上均可达到四阶精度.利用von Neumann方法分析得到该格式是无条件稳定的.通过数值实验验证了本文格式的精确性和稳定性. 展开更多
关键词 对流方程 高精度 紧致格式 无条件稳定 有限差分法
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海底电缆抛石保护层抗锚害能力的数值模拟研究 预览
11
作者 程志远 李黎 肖鹏 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第7期99-104,共6页
海底电缆抛石保护层抗锚害能力涉及离散和连续两种不同尺度介质的相互作用。针对单独使用连续体法或离散元法分析的不足,首先通过经典变分原理,证明了离散-连续耦合算法的可行性。接着引入接触面的相容条件和平衡条件,实现了离散元法(D... 海底电缆抛石保护层抗锚害能力涉及离散和连续两种不同尺度介质的相互作用。针对单独使用连续体法或离散元法分析的不足,首先通过经典变分原理,证明了离散-连续耦合算法的可行性。接着引入接触面的相容条件和平衡条件,实现了离散元法(DEM)和有限差分法(FDM)的耦合计算。设计了抛石保护层抗锚害能力的室内缩尺试验,采用与试验相同的工况,分别用DEM近似法和DEM-FDM耦合法进行了计算,并将两种数值算法的结果和试验值作了对比分析。结果表明,两种数值方法得到的结果都比试验值偏大,但是DEM-FDM耦合法更接近实际情况。 展开更多
关键词 海底电缆 抛石保护层 离散单元法 有限差分法 缩尺试验
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一种改进的和声搜索算法求解线性两点边值问题
12
作者 雍龙泉 《数学的实践与认识》 北大核心 2019年第10期226-233,共8页
研究了线性两点边值问题的数值解.首先采用有限差分法将线性两点边值问题离散化,进而得到一个无约束优化问题,采用全局和声搜索算法求解.全局和声搜索算法嵌入了位置更新和小概率变异策略,通过反复调整乐队中各乐器的音调,最终达到一个... 研究了线性两点边值问题的数值解.首先采用有限差分法将线性两点边值问题离散化,进而得到一个无约束优化问题,采用全局和声搜索算法求解.全局和声搜索算法嵌入了位置更新和小概率变异策略,通过反复调整乐队中各乐器的音调,最终达到一个美妙的和声状态的过程.通过求解3个线性两点边值问题,结果表明该方法是有效的. 展开更多
关键词 线性两点边值问题 有限差分法 数值解 无约束优化 全局和声搜索
难变形金属薄带温轧卷取加热温度计算 预览
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作者 矫志杰 闫恩波 李建平 《东北大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期952-955,共4页
设计开发了两侧配备热卷取箱的温轧机组,用于难加工金属薄带成卷轧制生产.采用二维圆柱坐标系,考虑沿带卷的径向和轴向传热,建立薄带卷取温度计算模型.在计算径向导热系数时将带卷沿径向分为薄带层、氧化层和间隙层.利用有限差分法,建... 设计开发了两侧配备热卷取箱的温轧机组,用于难加工金属薄带成卷轧制生产.采用二维圆柱坐标系,考虑沿带卷的径向和轴向传热,建立薄带卷取温度计算模型.在计算径向导热系数时将带卷沿径向分为薄带层、氧化层和间隙层.利用有限差分法,建立轴向和径向的显式差分方程和隐式差分方程,并采用交替方向隐式法进行求解.边界传热系数以辐射换热为主,并通过引入修正系数来考虑其他因素的影响.进行薄带卷取加热测温实验,回归实测温度与加热时间的关系函数,利用实测温度对传热修正系数进行优化,计算温度和实测温度偏差控制在±2℃以内. 展开更多
关键词 难变形金属 温轧 卷取 加热温度 有限差分法
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水下非典型拖曳缆阻力及下沉量的研究 预览
14
作者 陈文礼 《石化技术》 CAS 2019年第5期46-47,共2页
本文采用有限差分法将拖曳缆进行微元化处理,对于节点及拖曳缆微元采用计算流体力学的方法计算切向力与法向力。
关键词 CFD 拖曳缆 有限差分法
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基于一维非稳态热传递模型的高温作业专用服饰 预览
15
作者 蒋钰玲 魏思婕 李昂 《企业科技与发展》 2019年第6期103-104,共2页
文章基于传热学原理,利用一维非稳态热传递过程模型,对热防护服的初始条件和边界条件进行讨论,通过偏微分方程得到温度的分布关系;利用变步长搜索法遍历II层厚度值,得到最优厚度值;最后遍历出若干组满足约束条件的Ⅱ层、Ⅳ层厚度值,通... 文章基于传热学原理,利用一维非稳态热传递过程模型,对热防护服的初始条件和边界条件进行讨论,通过偏微分方程得到温度的分布关系;利用变步长搜索法遍历II层厚度值,得到最优厚度值;最后遍历出若干组满足约束条件的Ⅱ层、Ⅳ层厚度值,通过综合评价求解出最优的Ⅱ层、Ⅳ层厚度。 展开更多
关键词 导热微分方程 有限差分法 多目标优化 变步长搜索
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缠绕式提升系统钢丝绳横向振动分析 预览
16
作者 马文文 王燕 王国营 《煤矿机电》 2019年第3期18-21,共4页
天轮轴向摆动会对缠绕式提升系统的钢丝绳产生横向振动的影响,通过应用Hamilton原理,建立缠绕式提升钢丝绳横向偏微分振动方程。利用有限差分方法,将横向激励作用下提升钢丝绳偏微分振动控制方程进行离散化求解,得到提升钢丝绳横向振动... 天轮轴向摆动会对缠绕式提升系统的钢丝绳产生横向振动的影响,通过应用Hamilton原理,建立缠绕式提升钢丝绳横向偏微分振动方程。利用有限差分方法,将横向激励作用下提升钢丝绳偏微分振动控制方程进行离散化求解,得到提升钢丝绳横向振动特性。仿真分析了缠绕式提升系统在上升过程中,天轮轴向摆动对矿井提升系统提升钢丝绳横向振动影响,为深入研究缠绕式提升系统钢丝绳横向振动提供了途径与方法。 展开更多
关键词 有限差分法 横向振动 HAMILTON原理
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求解带间断系数非线性椭圆问题的两重网格法
17
作者 李明 郑洲顺 赵金娥 《西南大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期48-52,共5页
利用有限差分法离散带间断系数的非线性椭圆问题,针对离散后所得到的非线性方程组,从减少计算量的角度出发,只使用一个辅助的粗层网格空间,并在最细层网格上求解线性校正方程组,构造了两重网格(NETG)法.数值结果表明,新算法在计算量和... 利用有限差分法离散带间断系数的非线性椭圆问题,针对离散后所得到的非线性方程组,从减少计算量的角度出发,只使用一个辅助的粗层网格空间,并在最细层网格上求解线性校正方程组,构造了两重网格(NETG)法.数值结果表明,新算法在计算量和计算时间方面优于以往的算法. 展开更多
关键词 非线性椭圆问题 两重网格法 有限差分法 线性校正方程组
刚架抗滑圆桩在富水滑坡治理中的应用研究 预览
18
作者 顾中华 《路基工程》 2019年第3期183-188,共6页
对于规模较大的滑坡处治,若地层难以提供足够的锚固力,且地下水丰富,传统抗滑桩施工风险较大。桩顶通过系梁连接的机械成孔的门架式抗滑桩彰显其独到优势。对此,基于弹性地基刚架理论,建立刚架抗滑桩的设计计算方法,并通过工程实例进行... 对于规模较大的滑坡处治,若地层难以提供足够的锚固力,且地下水丰富,传统抗滑桩施工风险较大。桩顶通过系梁连接的机械成孔的门架式抗滑桩彰显其独到优势。对此,基于弹性地基刚架理论,建立刚架抗滑桩的设计计算方法,并通过工程实例进行验证。结果表明:治理效果较好,保障了沈海高速复线罗溪互通的运营安全。 展开更多
关键词 滑坡 门架式抗滑桩 弹性地基 有限差分法
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基于热传导方程的高温防护服优化模型 预览
19
作者 王壮 王者 张吉发 《科技创新导报》 2019年第4期126-128,共3页
穿戴高温防护服是防止人在高温作业环境中被灼伤的重要手段。本文对高温防护服传热过程进行分析,在合理简化假设的基础上将此过程转化为一维热传导问题,建立基于一维热传导方程的高温防护服温度分布模型,并确定初始条件、边界条件及耦... 穿戴高温防护服是防止人在高温作业环境中被灼伤的重要手段。本文对高温防护服传热过程进行分析,在合理简化假设的基础上将此过程转化为一维热传导问题,建立基于一维热传导方程的高温防护服温度分布模型,并确定初始条件、边界条件及耦合条件。为避免求解复杂的偏微分方程,本文采用有限差分法对偏微分方程进行求解。考虑到防护服的实用性及经济性,本文对防护服的厚度进行单目标优化,并采用变步长搜索法对单目标优化模型进行求解。 展开更多
关键词 热传导方程 有限差分法 变步长搜索 单目标规划
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基于混合分数布朗运动下带跳的两值期权定价 预览
20
作者 康莉 陈爽 《应用数学进展》 2019年第5期883-891,共9页
本文研究了股票价格服从混合分数布朗运动模型下带跳过程的两值期权的定价问题。首先通过热传导方程理论得到了两值期权的定价公式,随后用保险精算方法得到了两值期权的级数解公式,然后应用蒙特卡洛模拟的方法和有限差分方法得到数值解... 本文研究了股票价格服从混合分数布朗运动模型下带跳过程的两值期权的定价问题。首先通过热传导方程理论得到了两值期权的定价公式,随后用保险精算方法得到了两值期权的级数解公式,然后应用蒙特卡洛模拟的方法和有限差分方法得到数值解。以热传导方程得到的定价公式作为标准,将其余三种方法得到的期权价格与定价公式解进行比较,通过比较的结果,得出了这种级数解和数值方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 混合分数布朗运动模型 两值期权 蒙特卡洛模拟 有限差分法 保险精算方法
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