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A New Technique for Constructing Higher-order Iterative Methods to Solve Nonlinear Systems
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作者 XIAO Xiaoyong 《应用数学》 北大核心 2025年第3期762-774,共13页
In this paper,a new technique is introduced to construct higher-order iterative methods for solving nonlinear systems.The order of convergence of some iterative methods can be improved by three at the cost of introduc... In this paper,a new technique is introduced to construct higher-order iterative methods for solving nonlinear systems.The order of convergence of some iterative methods can be improved by three at the cost of introducing only one additional evaluation of the function in each step.Furthermore,some new efficient methods with a higher-order of convergence are obtained by using only a single matrix inversion in each iteration.Analyses of convergence properties and computational efficiency of these new methods are made and testified by several numerical problems.By comparison,the new schemes are more efficient than the corresponding existing ones,particularly for large problem sizes. 展开更多
关键词 Systems of nonlinear equation Order of convergence Higher-order method Extended newton iteration Computational efficiency
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考虑圆弧修形和交错角的人字齿轮啮合行为分析 被引量:1
2
作者 侯晓燕 王曦 周越 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第4期180-192,共13页
针对人字齿轮制造加工导致左、右齿面存在不同程度的对称性偏差,以及传统轴向位移迭代法受误差尺度限制的问题,以某型高速列车人字齿轮为研究对象,提出了一种新的轴向位移迭代方法,并建立人字齿轮承载接触分析(LTCA)模型。该模型以有限... 针对人字齿轮制造加工导致左、右齿面存在不同程度的对称性偏差,以及传统轴向位移迭代法受误差尺度限制的问题,以某型高速列车人字齿轮为研究对象,提出了一种新的轴向位移迭代方法,并建立人字齿轮承载接触分析(LTCA)模型。该模型以有限元法和有限长线接触理论为基础,在载荷-变形协调方程中考虑不同啮合点处螺旋角的差异,采用牛顿迭代法计算主动齿轮轴向位移,通过LTCA模型分析了轮齿圆弧修形与齿面交错角对啮合激励和载荷分布的影响。研究结果表明:牛顿迭代法可适用于含不同误差类型的人字齿轮LTCA模型,且小误差下牛顿迭代法比传统迭代法的计算时间减少70%,圆弧修形量从2μm增至15μm,时变啮合刚度均值降低38%,啮合误差均值提高39%;当输入扭矩为500 N·m时,两侧齿面中部最大法向啮合力由100 N增大到370 N;随着齿面交错角的增大,时变啮合刚度均值提高,啮合误差均值减小,交错角相位差从0增加到π,时变啮合刚度、啮合误差的幅值分别降低了54%和79%。该研究结果可为人字齿轮啮合稳定性的提高提供新思路。 展开更多
关键词 人字齿轮 承载接触分析 圆弧修形 齿面交错角 轴向位移 牛顿迭代法
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基于Newton/Gauss-Seidel迭代的DGM隐式方法 被引量:8
3
作者 刘伟 张来平 +2 位作者 赫新 贺立新 张涵信 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期792-796,共5页
在Newton迭代方法的基础上,对高阶精度间断Galerkin有限元方法 (DGM)的时间隐式格式进行了研究.Newton迭代法的优势在于收敛效率高效,并且定常和非定常问题能够统一处理,对于非定常问题无需引入双时间步策略.为了避免大型矩阵的求逆,采... 在Newton迭代方法的基础上,对高阶精度间断Galerkin有限元方法 (DGM)的时间隐式格式进行了研究.Newton迭代法的优势在于收敛效率高效,并且定常和非定常问题能够统一处理,对于非定常问题无需引入双时间步策略.为了避免大型矩阵的求逆,采用一步Gauss-Seidel迭代和Matrix-free技术消去残值Jacobi矩阵的上、下三角矩阵,从而只需计算和存储对角(块)矩阵.对角(块)矩阵采用数值方法计算.空间离散采用Taylor基,其优势在于对于任意形状的网格,基函数的形式是一致的,有利于在混合网格上推广.利用该方法,数值模拟了Bump绕流和NACA0012翼型绕流.计算结果表明,与显式的Runge-Kutta时间格式相比,隐式格式所需的迭代步数和CPU时间均在很大程度上得到减少,计算效率能够提高1~2个量级. 展开更多
关键词 间断Galerkin有限元 Taylor基函数 newton迭代 Gauss-Seidel迭代 时间隐式方法
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用Newton子迭代方法计算前飞旋翼粘性绕流 被引量:8
4
作者 杨爱明 乔志德 翁培奋 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2002年第1期57-63,共7页
通过求解Navier Stokes方程数值模拟了直升机旋翼前飞非定常流场。为了同时保证计算的时间精确性和计算效率 ,时间推进格式采用了双时间推进方法。在该方法中 ,子迭代过程由十分高效的LU SSOR方法完成 ,且使子迭代过程成为Newton子迭代... 通过求解Navier Stokes方程数值模拟了直升机旋翼前飞非定常流场。为了同时保证计算的时间精确性和计算效率 ,时间推进格式采用了双时间推进方法。在该方法中 ,子迭代过程由十分高效的LU SSOR方法完成 ,且使子迭代过程成为Newton子迭代。空间上应用中心平均的有限体积法进行离散。为了模拟前飞桨叶间的相对运动 ,网格布局采用了运动嵌套网格方法。应用本文方法对一悬停流场进行了数值计算 ,计算结果与实验吻合较好 ;尽管缺乏实验数据的验证 。 展开更多
关键词 直升机旋翼 NAVIER-STOKES方程 newton子迭代 有限体积法 运动嵌套网格 前飞非定常流场 计算
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基于Newton-Raphson迭代与PSO数字图像相关方法 被引量:15
5
作者 杜亚志 王学滨 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第34期184-189,共6页
鉴于基于Newton-Raphson(N-R)迭代的数字图像相关方法对迭代初值的敏感性问题,提出了一种基于N-R迭代与粒子群优化(PSO)算法的数字图像相关方法。该方法利用了PSO算法中的全局搜索能力与N-R迭代中的局部搜索能力,通过它们的交替迭代以... 鉴于基于Newton-Raphson(N-R)迭代的数字图像相关方法对迭代初值的敏感性问题,提出了一种基于N-R迭代与粒子群优化(PSO)算法的数字图像相关方法。该方法利用了PSO算法中的全局搜索能力与N-R迭代中的局部搜索能力,通过它们的交替迭代以改善初值;以改善后的初值进行最后的N-R迭代。经检验,该方法比N-R迭代对初值的要求宽松。这是由于在N-R迭代与PSO算法多次交替迭代之后,位移和应变的初值都得到了一定的改善。对相似材料模型受载破坏后表面上的点的位移和应变进行了计算,获得了较好的结果。 展开更多
关键词 数字图像相关方法 newton-Raphson迭代 粒子群优化算法 初值
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求解热传导反问题的一种正则化Newton型迭代法 被引量:4
6
作者 贺国强 孟泽红 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期479-486,共8页
讨论热传导方程求解系数的一个反问题.把问题归结为一个非线性不适定的算子方程后,考虑该方程的Newton型迭代方法.对线性化后的Newton方程用隐式迭代法求解,关键的一步是引入了一种新的更合理的确定(内)迭代步数的后验准则.对新方法及... 讨论热传导方程求解系数的一个反问题.把问题归结为一个非线性不适定的算子方程后,考虑该方程的Newton型迭代方法.对线性化后的Newton方程用隐式迭代法求解,关键的一步是引入了一种新的更合理的确定(内)迭代步数的后验准则.对新方法及对照的Tikhonov方法和Bakushiskii方法进行了数值实验,结果显示了新方法具有明显的优越性. 展开更多
关键词 反问题 非线性不适定算子方程 newton型方法 隐式迭代法 迭代终止准则
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Newton型迭代法在求解烧蚀边界条件控制方程中的应用 被引量:4
7
作者 李海燕 罗万清 石卫波 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期456-461,共6页
对于采用烧蚀手段进行防热的高超声速飞行器而言,利用有限速率烧蚀条件下的防热层热响应与流场耦合计算,则可以更加准确地预测包括气体烧蚀产物在内的化学非平衡流场特性。基于稳态能量平衡假设(SSEB),本文对有限速率烧蚀边界数值处理... 对于采用烧蚀手段进行防热的高超声速飞行器而言,利用有限速率烧蚀条件下的防热层热响应与流场耦合计算,则可以更加准确地预测包括气体烧蚀产物在内的化学非平衡流场特性。基于稳态能量平衡假设(SSEB),本文对有限速率烧蚀边界数值处理方法进行了初步探索。采用Newton迭代法对表面质量和能量平衡方程进行迭代时,为了避免Jacobi矩阵求逆困难,发展了一种基于对角化Jacobi矩阵的Newton型迭代法。以碳基石墨防热材料有限速率烧蚀边界为例,通过与相关文献的壁面温度、热流以及流场不同组分质量分数等计算结果的比较,表明了这种Newton型迭代法在数值求解有限速率烧蚀边界方面的有效性。 展开更多
关键词 化学非平衡流 烧蚀 newton型迭代法 表面质量平衡 表面能量平衡
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并联机构位置正解的基于Hénon混沌映射的Newton迭代法 被引量:3
8
作者 车林仙 罗佑新 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第1期19-22,共4页
分析了一维Hénon混沌序列的概率特性。应用一维Hénon混沌映射产生Newton迭代法的初始点。提出了用基于Hénon混沌映射的Newton迭代法(NIMHCM)求解非线性方程组的新方法与计算步骤。建立了4-DOF 2PRS&2SPS并联机器人... 分析了一维Hénon混沌序列的概率特性。应用一维Hénon混沌映射产生Newton迭代法的初始点。提出了用基于Hénon混沌映射的Newton迭代法(NIMHCM)求解非线性方程组的新方法与计算步骤。建立了4-DOF 2PRS&2SPS并联机器人机构位置正解的数学模型。在此基础上,用NIMHCM算法求该并联机器人机构的位置正解,得到了全部位置正解。计算结果表明:NIMHCM算法计算过程简洁,效率高,具有一般性,也适合其他耦合并联机构的位置正解问题。 展开更多
关键词 Hénon混沌映射 newton迭代法 并联机构 位置正解
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基于强稳定收敛的偏正态联合位置与尺度模型的参数估计算法
9
作者 薛潇 吴刘仓 《应用数学》 北大核心 2025年第1期201-210,共10页
传统的迭代算法(例如牛顿算法,EM算法等)在实际应用中,往往存在初始值较为敏感的问题.为解决这一问题,一种强稳定的收敛算法——Upper-crossing/Solution算法(以下称US算法)被提出,这种算法虽然在求解一元非线性函数时具有强稳定性,但... 传统的迭代算法(例如牛顿算法,EM算法等)在实际应用中,往往存在初始值较为敏感的问题.为解决这一问题,一种强稳定的收敛算法——Upper-crossing/Solution算法(以下称US算法)被提出,这种算法虽然在求解一元非线性函数时具有强稳定性,但是不能推广到多元的情形.那么针对多元情形,本文将结合偏正态分布的随机表示,对偏正态联合位置与尺度模型的似然函数进行分层,并且利用MM算法得到一元的情形,再使用US算法构造强稳定的收敛算法.最后通过随机模拟分析和实例分析研究表明了US算法较牛顿迭代法大大降低了算法对初值的敏感度以及显著地提高了收敛的稳定性. 展开更多
关键词 偏正态联合位置与尺度模型 牛顿迭代法 US算法 强稳定收敛
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基于Newton-Raphson迭代的动压气体止推箔片轴承特性研究 被引量:5
10
作者 闫佳佳 刘占生 +1 位作者 王铮 高佳颖 《汽轮机技术》 北大核心 2017年第2期116-120,124,共6页
以波箔型气体止推箔片轴承为研究对象,给出一种快速收敛的静特性数值求解方法,结合Newton-Raphson迭代法和有限差分法,耦合求解Reynolds方程和润滑膜厚度方程,研究气体止推箔片轴承的静态性能,分析结构参数对气体止推箔片轴承轴向承载... 以波箔型气体止推箔片轴承为研究对象,给出一种快速收敛的静特性数值求解方法,结合Newton-Raphson迭代法和有限差分法,耦合求解Reynolds方程和润滑膜厚度方程,研究气体止推箔片轴承的静态性能,分析结构参数对气体止推箔片轴承轴向承载力、黏性摩擦力矩的影响规律。建立转子止推盘倾斜的润滑膜厚度方程,求解获得轴承压力分布规律,分析转子止推盘倾斜对气体止推箔片轴承静态性能的影响。结果表明:采用基于NewtonRaphson迭代的数值求解方法收敛速度较快;气体止推箔片轴承的轴向承载力和黏性摩擦力矩均随箔片变形刚度的增大而增大;止推盘倾斜时气体止推箔片轴承的静态性能增大,且倾斜角度越大静态特性结果也越大。 展开更多
关键词 气体止推箔片轴承 newton—Raphson迭代 轴向承载力 黏性摩擦力矩 润滑膜厚度 止推盘倾斜
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Newton迭代法的一种新改进 被引量:2
11
作者 田秋菊 宋岱才 《科学技术与工程》 2011年第3期558-559,566,共3页
提出了Newton迭代法的一种新的改进格式,并证明了适当选取参数α,r能使改进的Newton迭代法具有三阶收敛性。最后用数值算例,说明了此改进方法优于经典的Newton迭代法和通常的修正Newton迭代法。
关键词 newton迭代法 收敛 改进方法
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带有时滞补偿的永磁同步电机转子初始位置高精度辨识方法
12
作者 连传强 郭力源 刘计龙 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第3期8-13,33,共7页
精确的转子初始位置信息是永磁同步电机平稳启动与高精度控制的关键,转子初始位置的错误定位会引起电机启动失败甚至失控。针对这一问题,提出了一种带有时滞补偿的转子初始位置高精度辨识方法。首先,在电流-频率控制策略框架下,通过分... 精确的转子初始位置信息是永磁同步电机平稳启动与高精度控制的关键,转子初始位置的错误定位会引起电机启动失败甚至失控。针对这一问题,提出了一种带有时滞补偿的转子初始位置高精度辨识方法。首先,在电流-频率控制策略框架下,通过分析电机实际位置与给定位置之间的关系,计算转子初始位置的预估值;然后,在转速-电流双闭环控制策略的基础上,通过设定不同的运行工况来构建包含转子初始位置估计误差的数学方程,对其求解可以获得考虑时滞补偿的转子初始位置精确值。仿真与实验结果验证了该方法的可行性与有效性,且相比传统高频注入法具有更高的辨识精度。 展开更多
关键词 转子初始位置辨识 时滞补偿 牛顿迭代法 永磁同步电机
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基于Newton迭代法的Julia集的生成方法
13
作者 王能超 郭卫斌 施保昌 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2002年第7期871-874,共4页
介绍了 Newton迭代法的基本思想及其改进方法 .研究了用于复多项式的 Cayley问题 ,并且从理论上讨论了Newton迭代法在 Julia集研究中的重要作用 ,给出了用 Newton迭代法生成 Julia集的计算机快速算法 .
关键词 newton迭代法 JULIA集 吸引域 非线性方程 数值分析 计算机
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修正Newton-Raphson方法和弧长法在结构推覆分析中的联合应用
14
作者 宋少沪 曾玉山 张佩军 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期101-106,共6页
基于性能抗震设计理论将成为未来建筑抗震设计的主流,推覆分析和非线性时程分析是基于性能抗震设计的主要手段.该文在前人的理论基础上,为了提高分析的精度,搜索结构的软化段,采用了Newton-Raphson方法和弧长法联合应用的非线性方程组... 基于性能抗震设计理论将成为未来建筑抗震设计的主流,推覆分析和非线性时程分析是基于性能抗震设计的主要手段.该文在前人的理论基础上,为了提高分析的精度,搜索结构的软化段,采用了Newton-Raphson方法和弧长法联合应用的非线性方程组的求解技术,对高层结构推覆分析进行了较为深入的探讨. 展开更多
关键词 推覆分析 非线性方程 newton-Raphson方法 弧长法
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求解广义绝对值方程的积分-牛顿型迭代法
15
作者 马昌凤 曾姣艳 +1 位作者 康靖 谢亚君 《数学物理学报(A辑)》 北大核心 2025年第4期1301-1310,共10页
基于Gauss-Legendre积分或Newton-Cotes积分方法,提出了求解广义绝对值方程的积分-牛顿型迭代法和改进的积分-牛顿型迭代法.并从理论方面证明了这两个方法的收敛性条件,数值实验验证了所提方法是可行且有效的.
关键词 广义绝对值方程 Gauss-Legendre 积分 newton-Cotes 积分 积分-牛顿型迭代法 改进积分-牛顿型迭代法
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考虑单相触竹故障特性的柔性补偿控制策略
16
作者 周宇 孙章 +3 位作者 宁鑫 陈湘 范松海 王汇灵 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2025年第4期69-77,117,共10页
针对配电线路单相触竹诱发山火的问题,提出一种考虑单相触竹故障特性的柔性补偿控制策略。首先,搭建10 kV真型试验平台分析单相触竹引燃过程,依据植被引燃时间和阻抗变化特性,确立补偿控制目标电压的有效值,并采用部分优化方法求解目标... 针对配电线路单相触竹诱发山火的问题,提出一种考虑单相触竹故障特性的柔性补偿控制策略。首先,搭建10 kV真型试验平台分析单相触竹引燃过程,依据植被引燃时间和阻抗变化特性,确立补偿控制目标电压的有效值,并采用部分优化方法求解目标电压的最优相位,以解决柔性补偿中存在的空窗期问题;然后,提出一种基于牛顿迭代的补偿电流计算方法,无需精确的系统对地参数,结合调控过程中的零序电压和补偿电流,实现故障相补偿目标电压的精确控制;最后,通过仿真分析和试验验证表明所提方法可以有效防治单相触竹故障引燃事故。 展开更多
关键词 配电网 单相触竹 柔性补偿 牛顿迭代法
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用于解算子方程的Newton法的松弛收敛性
17
作者 曾六川 《数学年刊(A辑)》 CSCD 北大核心 2004年第4期477-484,共8页
本文研究在适当条件下用于求算子方程F(x)=0的解的Newton法的收敛性。一方面,给出了解所在的区域和在该区域中解的唯一性,以及逼近解的新的收敛率估计。另一方面,也举例说明了理论结果应用于解Hammerstein型的非线性积分方程时,可给出... 本文研究在适当条件下用于求算子方程F(x)=0的解的Newton法的收敛性。一方面,给出了解所在的区域和在该区域中解的唯一性,以及逼近解的新的收敛率估计。另一方面,也举例说明了理论结果应用于解Hammerstein型的非线性积分方程时,可给出解的存在唯一性与逼近解的收敛判据方面的结果。 展开更多
关键词 迭代程序 newton Kantorovich条件
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解非光滑方程组的Newton-GMRES算法
18
作者 孟泽红 张建军 《华东地质学院学报》 2003年第2期121-122,共2页
给出了求解非光滑方程组的Newton GMRES迭代法。该方法在求解半光滑方程组时,不需要计算广义Jacobi矩阵,同时使求解相应广义Newton方程组也变得容易。尤其对于大型问题,该方法特别适用。数值例子显示了这种方法的有效性。
关键词 非光滑方程组 newton—GMRES算法 迭代法
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重力异常界面反演的Gauss-Newton方法及其隐式迭代实现 被引量:2
19
作者 李会元 许梦杰 +1 位作者 彭瑞仁 陈基明 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1999年第1期29-32,共4页
首先根据重力异常积分公式及重力异常实测数据将确定异常源的密度界面问题归结为求非线性泛函极小化的变分问题,并在Hilbert空间中应用Gauss-Newton迭代方法进行求解.在实际计算中采用有限维试验函数空间对模型进... 首先根据重力异常积分公式及重力异常实测数据将确定异常源的密度界面问题归结为求非线性泛函极小化的变分问题,并在Hilbert空间中应用Gauss-Newton迭代方法进行求解.在实际计算中采用有限维试验函数空间对模型进行离散,每次迭代的增量由隐式迭代方法给出。 展开更多
关键词 界面反演 隐式迭代 高斯-牛顿法 重力异常界面
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一类非线性代数方程组的Newton-Triangle Splitting迭代法 被引量:3
20
作者 胡纪洋 王川龙 温瑞萍 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期29-38,共10页
Triangle Splitting迭代方法是求解大型稀疏非Hermitian正定线性代数方程组的一种有效迭代算法.为了有效求解大型稀疏且Jacobi矩阵为非Hermitian正定的非线性代数方程组,本文将Triangle Splitting迭代方法作为不精确Newton方法的内迭代... Triangle Splitting迭代方法是求解大型稀疏非Hermitian正定线性代数方程组的一种有效迭代算法.为了有效求解大型稀疏且Jacobi矩阵为非Hermitian正定的非线性代数方程组,本文将Triangle Splitting迭代方法作为不精确Newton方法的内迭代求解器,构造了不精确Newton-Triangle Splitting迭代方法.在适当的约束条件下,给出了该方法的两类局部收敛性定理.通过数值实验结果验证了该方法的可行性和有效性,并说明了该方法在计算时间和迭代次数方面比Newton-BTSS迭代方法更有优势. 展开更多
关键词 TRIANGLE Splitting迭代方法 非线性代数方程组 不精确newton方法 局部收敛性
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