极坐标与圆柱坐标下Fourier-Chebyshev配置点谱方法泊松方程求解器 被引量：4

1

作者 李本文 于洋 赫冀成 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期241-245,共5页

采用矩阵相乘的Fourier-Chebyshev配置点谱方法求解极坐标与圆柱坐标系下的泊松方程.通常,在极坐标与圆柱坐标系下运用谱方法求解泊松方程会产生奇点问题.为了避免这个问题,分别采用两种方法开发了泊松方程求解器.一种方法是采用Gauss-R... 采用矩阵相乘的Fourier-Chebyshev配置点谱方法求解极坐标与圆柱坐标系下的泊松方程.通常,在极坐标与圆柱坐标系下运用谱方法求解泊松方程会产生奇点问题.为了避免这个问题,分别采用两种方法开发了泊松方程求解器.一种方法是采用Gauss-Radau配置点,从而排除中心点r=0;另一种方法是采用区域转换将半径方向计算域[0,1]转换成[-1,1],采用Gauss-Lobatto配置点,当节点数取奇数时同样避开了中心点r=0.这两种方法均避免了中心处的奇点,且不需构造额外的极条件.针对二维、三维的不同算例进行了比较和验证计算.计算结果证明两个求解器都具有直接、快速、高精度的特性. 展开更多

关键词 计算流体力学 极条件 奇点 极坐标 圆柱坐标 Fourier-chebyshev配置点谱方法 泊松方程

在线阅读 下载PDF 职称材料

Chebyshev配置点谱方法直接求解离散坐标辐射传递方程 被引量：1

2

作者 李本文 张文玲 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期296-301,共6页

针对三维长方形炉内具有吸收-发射介质的辐射换热,基于Chebyshev配置点谱方法和Schur分解开发了直接求解辐射离散坐标方程的求解器。针对离散后所得到的三维矩阵方程,分别用两种方法进行求解,一种是用张量积将三维转变成二维然后直接用S... 针对三维长方形炉内具有吸收-发射介质的辐射换热,基于Chebyshev配置点谱方法和Schur分解开发了直接求解辐射离散坐标方程的求解器。针对离散后所得到的三维矩阵方程,分别用两种方法进行求解,一种是用张量积将三维转变成二维然后直接用Schur分解求解;另一种是自行开发三维Schur分解直接求解。数值实验表明,在相同的输入参数下,新求解器具有很好的精度,尤其相比于标准离散坐标法,新求解器能节省大量计算时间。特别是基于三维Schur分解的直接求解器,在相同的输入参数下,计算时间只有标准离散坐标法的10%～1%。 展开更多

关键词 辐射换热 离散坐标法 chebyshev配置点谱方法 SCHUR分解

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

3

作者 李斌 李本文 +1 位作者 陈元元 许学成 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2020年第4期305-312,共8页

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... 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。 展开更多

关键词 多孔介质 平板通道 chebyshev配置点谱方法 IPS 流动特性 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

多维广义SRLW方程的Chebyshev拟谱方法分析 被引量：16

4

作者 尚亚东 郭柏灵 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期1035-1048,共14页

　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。

关键词 多维广义SRLW方程 初边值问题 chebyshev拟谱方法 误差估计

在线阅读 下载PDF 职称材料

非对称双势阱薛定谔方程的Chebyshev谱方法分析 被引量：2

5

作者 杨斌 李鹤龄 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期96-101,共6页

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... 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. 展开更多

关键词 chebyshev谱方法 薛定谔方程 本征谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

配置点谱方法求解推进剂供应管路瞬变流动 被引量：4

6

作者 陈宏玉 刘红军 刘上 《火箭推进》 CAS 2013年第4期24-29,共6页

基于一维管道瞬变流理论和数值谱方法,给出了求解推进剂供应系统管路内液体瞬变流控制方程的Chebvshev配置点谱方法,通过将"超谱粘性项"引入控制方程,有效地消除了由于解的间断或大梯度变化引起的数值振荡。以一段两端分别连... 基于一维管道瞬变流理论和数值谱方法,给出了求解推进剂供应系统管路内液体瞬变流控制方程的Chebvshev配置点谱方法,通过将"超谱粘性项"引入控制方程,有效地消除了由于解的间断或大梯度变化引起的数值振荡。以一段两端分别连接贮箱和阀门的等截面圆直管为例,利用该方法对阀门关闭后管道内水击现象进行了计算,给出了相应的水击压力仿真结果,并分别与采用特征线法和有限元法求解的结果进行了分析比较,论证了Chebyshev配置点谱方法求解推进剂供应管路内流体瞬变流的可行性。 展开更多

关键词 液体火箭发动机 推进剂输送 配置点谱方法 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

矩形板自由振动的Chebyshev谱方法 被引量：1

7

作者 刘涛 王青山 +1 位作者 秦斌 王艾伦 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期145-152,共8页

提出一种分析矩形板结构在不同边界下的自由振动特性的Chebyshev谱方法。基于一阶剪切变形理论,考虑了矩形板结构面内和面外位移建立其控制方程和边界条件方程,将矩形板结构的位移函数进行谱展开成有限项Chebyshev多项式,再根据Gauss-Lo... 提出一种分析矩形板结构在不同边界下的自由振动特性的Chebyshev谱方法。基于一阶剪切变形理论,考虑了矩形板结构面内和面外位移建立其控制方程和边界条件方程,将矩形板结构的位移函数进行谱展开成有限项Chebyshev多项式,再根据Gauss-Lobatto点进行离散得到结构的矩阵形式特征方程,求解特征方程获得矩形板自由振动的频率和振型。将计算的矩形板结构振动特性与相关文献和有限元软件计算结果对比,充分验证了所提出Chebyshev谱方法的快速收敛性和计算精确性。结果表明,当矩形板厚度较厚时,其面内振动频率会出现在前几阶固有频率之中;当矩形板的面积增大时,其固有频率参数降低。此方法可进一步发展为通用数值计算方法,指导结构参数化设计。 展开更多

关键词 chebyshev谱方法 矩形板 自由振动 一阶剪切变形理论 面内振动

在线阅读 下载PDF 职称材料

求解非线性时间分数阶Klein-Gordon方程的谱配置方法 被引量：2

8

作者 周琴 杨银 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期286-292,共7页

用Jacobi谱配置方法,数值求解一类非线性时间分数阶导数为Caputo导数的KleinGordon方程.先用Caputo分数阶导数和Riemann-Liouville分数阶积分的关系,将分数阶Klein-Gordon方程转化为在时间上带奇异核的积分微分方程,再在时间和空间上采... 用Jacobi谱配置方法,数值求解一类非线性时间分数阶导数为Caputo导数的KleinGordon方程.先用Caputo分数阶导数和Riemann-Liouville分数阶积分的关系,将分数阶Klein-Gordon方程转化为在时间上带奇异核的积分微分方程,再在时间和空间上采用Jacobi谱配置法,并用高斯积分公式逼近积分项,使方程在配置点上成立,从而求得其数值解.数值算例结果表明,该方法所得数值解很好地逼近了精确解. 展开更多

关键词 CAPUTO分数阶导数 时间分数阶Klein-Gordon方程 谱配置方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

一类线性奇异边值问题的谱配置方法 被引量：7

9

作者 王天军 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第6期75-78,8,共4页

对一类具有正则奇点的线性常微分方程奇异边值问题进行了正则化处理,利用Jacobi-Gauss-Lobatto节点为配置点,用谱配置方法求其数值解,逼近问题的正确解。给出算法格式和相应的数值试验结果,证明所提算法格式的有效性和高精度。所用方法... 对一类具有正则奇点的线性常微分方程奇异边值问题进行了正则化处理,利用Jacobi-Gauss-Lobatto节点为配置点,用谱配置方法求其数值解,逼近问题的正确解。给出算法格式和相应的数值试验结果,证明所提算法格式的有效性和高精度。所用方法可用于求解奇点阶数为任意正数的正则奇点的情况。 展开更多

关键词 常微分方程 奇异边值问题 谱配置方法 Jacobi-Gauss-Lobatto节点

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Chebyshev谱方法的多孔介质二维方腔内自然流动模拟

10

作者 陈元元 李本文 张敬奎 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期522-526,共5页

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... 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. 展开更多

关键词 chebyshev配置点谱方法 多孔介质 自然流动 局部热平衡 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

Volterra型积分微分方程Chebyshev谱配置法求解 被引量：1

11

作者 方春华 黄超兰 王建雨 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期215-220,共6页

采用Chebyshev谱配置法求解Volterra型积分微分方程.首先将积分微分方程改写成等价的第二类Volterra积分方程组,再取Clenshaw-Curtis点为配置点,然后利用Clenshaw-Curtis求积法则离散方程中积分项得到配置方程组,最后给出在L∞范数空间... 采用Chebyshev谱配置法求解Volterra型积分微分方程.首先将积分微分方程改写成等价的第二类Volterra积分方程组,再取Clenshaw-Curtis点为配置点,然后利用Clenshaw-Curtis求积法则离散方程中积分项得到配置方程组,最后给出在L∞范数空间下的误差分析,并用数值实例验证理论分析的结果.该方法既有谱精度,程序又易实现. 展开更多

关键词 VOLTERRA型积分微分方程 第二类Volterra积分方程组 chebyshev谱配置法 Clenshaw-Curtis求积 谱精度

在线阅读 下载PDF 职称材料

非线性Klein-Gordon方程的广义Jacobi谱配置方法 被引量：1

12

作者 孙涛 《应用数学》 CSCD 北大核心 2013年第2期465-470,共6页

构造非线性Klein-Gordon方程的广义Jacobi谱配置格式,并给出相应收敛性分析.文中的方法和技巧为设计和分析各类线性与非线性偏微分方程的谱配置格式提供了有效的框架.

关键词 非线性KLEIN-GORDON方程 广义Jacobi谱配置方法 收敛性分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

扩展型动网格的Chebyshev有限谱方法

13

作者 詹杰民 李毓湘 董志 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2011年第3期365-374,共10页

给出了基于非均匀网格的Chebyshev有限谱方法.提出了可生成两种类型扩展型动网格的均布格式.一种类型的网格被用来提高波面附近的分辨率,另一种类型则用在梯度较大的流动区域.由于采用Chebyshev多项式作为基函数,该方法具有高阶精度.从... 给出了基于非均匀网格的Chebyshev有限谱方法.提出了可生成两种类型扩展型动网格的均布格式.一种类型的网格被用来提高波面附近的分辨率,另一种类型则用在梯度较大的流动区域.由于采用Chebyshev多项式作为基函数,该方法具有高阶精度.从上个时间步到当前时间步,两套不均匀网格间的物理量采用Chebyshev多项式插值.为使方法在时间离散方面保持高精度,采用了Adams-Bashforth预报格式和Adams-Moulton校正格式.为了避免由Korteweg-de Vries(KdV)方程的弥散项引起的数值振荡,给出了一种非均匀网格下的数值稳定器.给出的方法与具有分析解的Burgers方程的非线性对流扩散问题和KdV方程的单孤独波和双孤独波传播问题进行了比较,结果非常吻合. 展开更多

关键词 chebyshev多项式 有限谱方法 非线性波 非均匀网格 移动网格

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进的配置点谱方法直接求解平行平板间的辐射传热

14

作者 孙亚松 李本文 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期977-981,共5页

采用一种基于改进契贝谢夫配置点谱方法直接求解在吸收、发射和各向异性散射灰体参与性介质内的一维平行平板内的辐射传递方程.选取两个经典算例对改进的契贝谢夫配置点谱方法求解平行平板间的辐射传递问题的性能进行检验.通过改进的契... 采用一种基于改进契贝谢夫配置点谱方法直接求解在吸收、发射和各向异性散射灰体参与性介质内的一维平行平板内的辐射传递方程.选取两个经典算例对改进的契贝谢夫配置点谱方法求解平行平板间的辐射传递问题的性能进行检验.通过改进的契贝谢夫配置点谱方法获得的辐射强度和辐射热流,并将计算结果与解析解和文献中采用最小二乘法获得的计算结果相比较.结果表明,采用改进的契贝谢夫配置点谱方法求解平行平板间的辐射换热问题是准确。 展开更多

关键词 辐射传热 配置点谱方法 离散坐标方法 契贝谢夫多项式 直接求解

在线阅读 下载PDF 职称材料

配置点谱方法-人工压缩法(SCM-ACM)求解同心圆筒内流体流动 被引量：1

15

作者 刘宇浩 周家秀 +3 位作者 王露宁 崔苗 林欢 张敬奎 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期326-331,共6页

发展了配置点谱方法SCM(Spectral collocation method)和人工压缩法ACM(Artificial compressibility method)相结合的SCM-ACM数值方法,计算了柱坐标系下稳态不可压缩流动N-S方程组。选取典型的同心圆筒间旋转流动Taylor-Couette流作为... 发展了配置点谱方法SCM(Spectral collocation method)和人工压缩法ACM(Artificial compressibility method)相结合的SCM-ACM数值方法,计算了柱坐标系下稳态不可压缩流动N-S方程组。选取典型的同心圆筒间旋转流动Taylor-Couette流作为测试对象,首先,采用人工压缩法获得人工压缩格式的非稳态可压缩流动控制方程;再将控制方程中的空间偏微分项用配置点谱方法进行离散,得到矩阵形式的代数方程;编写了SCM-ACM求解不可压缩流动问题的程序;最后,通过与公开发表的Taylor-Couette流的计算结果对比,验证了求解程序的有效性。结果证明,本文发展的SCM-ACM数值方法能够用于求解圆筒内不可压缩流体流动问题,该方法既保留了谱方法指数收敛的特性,也具有ACM形式简单和易于实施的特点。本文发展的SCM-ACM数值方法为求解柱坐标下不可压缩流体流动问题提供了一种新的选择。 展开更多

关键词 配置点谱方法 人工压缩法 SCM-ACM 柱坐标系统 不可压缩流动 Taylor-Couette流

在线阅读 下载PDF 职称材料

非线性Burgers方程Chebyshev谱方法的MATLAB实现 被引量：1

16

作者 周晓军 《贵州师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第4期75-78,共4页

非线性Burgers方程是计算流体力学领域的一个热点问题,它含有非线性对流项和扩散项.给出了用Che-byshev谱方法求解该方程的MATLAB源程序以及相应的数值实验结果.

关键词 非线性Burgers方程 chebyshev谱方法 MATLAB程序

在线阅读 下载PDF 职称材料

Legendre配置谱方法求解Bose-Einstein凝聚态的基态解 被引量：1

17

作者 刘文杰 王汉权 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2023年第6期719-730,共12页

近年来,有关Bose-Einstein凝聚态基态解的实验研究已经取得了一系列重要的成果.该文在相关研究成果的基础上,首先通过降维和无量纲化方法将Bose-Einstein凝聚态基态解问题转换成能量泛函极值问题,在离散该泛函时,尝试使用Legendre配置... 近年来,有关Bose-Einstein凝聚态基态解的实验研究已经取得了一系列重要的成果.该文在相关研究成果的基础上,首先通过降维和无量纲化方法将Bose-Einstein凝聚态基态解问题转换成能量泛函极值问题,在离散该泛函时,尝试使用Legendre配置谱方法离散该能量泛函的一维和二维情形.其次,对该能量泛函极小值问题进行了数值模拟.最后,通过分析实验数据结果和图像得出,针对非旋转的Bose-Einstein凝聚态的基态解问题可以使用Legendre配置谱方法来求解,且数值结果的误差较小. 展开更多

关键词 Bose-Einstein凝聚态 Legendre配置谱方法 数值计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

广义KdV方程的Legendre-PetrovGalerkin-Chebyshev配置方法的误差估计

18

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

Chebyshev-Legendre谱方法解广义RLW方程的误差分析

19

作者 唐致娣 赵廷刚 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期72-77,共6页

考虑一类具有Dirichlet边界条件的广义RLW方程(即长波方程),通过将Legendre谱方法在Chebyshev点上实现,建立求解该方程的Chebyshev-Legendre谱方法的离散格式,这种配点法结合了Legendre方法的稳定性和Chebyshev方法计算方便的优点.选取... 考虑一类具有Dirichlet边界条件的广义RLW方程(即长波方程),通过将Legendre谱方法在Chebyshev点上实现,建立求解该方程的Chebyshev-Legendre谱方法的离散格式,这种配点法结合了Legendre方法的稳定性和Chebyshev方法计算方便的优点.选取基函数构造系数矩阵,采用矩阵分解简化方程,提高了计算效率,证明了此离散格式的稳定性和收敛性,给出了近似解的敛速估计,并进行了数值实验. 展开更多

关键词 广义RI w方程 chebyshev—Legendre谱方法 稳定性 收敛性

在线阅读 下载PDF 职称材料

配置点谱方法-人工压缩法(SCM-ACM)求解不可压缩流体流动

20

作者 牟永强 郝建超 +2 位作者 张敬奎 董华 林欢 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期304-309,共6页

开发了配置点谱方法SCM(spectral collocation method)与人工压缩法ACM(artificial compressibility method)相结合的方法 SCM-ACM,用于求解不可压缩粘性流动问题。选取典型的方腔顶盖驱动流为研究测试对象,首先建立人工压缩格式的控制... 开发了配置点谱方法SCM(spectral collocation method)与人工压缩法ACM(artificial compressibility method)相结合的方法 SCM-ACM,用于求解不可压缩粘性流动问题。选取典型的方腔顶盖驱动流为研究测试对象,首先建立人工压缩格式的控制方程,其次采用SCM离散控制方程的空间偏微分项,推导出矩阵形式的代数方程,最后测试了SCM-ACM代码的有效性。结果显示,SCM-ACM能够有效求解不可压缩流动问题,并继承了谱方法的指数收敛特性,且具有ACM求解过程简单及易于实施的特点。 展开更多

关键词 SCM-ACM 配置点谱方法 人工压缩法 顶盖驱动流 不可压缩流动

在线阅读 下载PDF 职称材料