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Poisson积分方程的解的存在唯一性 被引量:4
1
作者 刘经洪 朱起定 《湖南师范大学自然科学学报》 EI CAS 北大核心 2004年第1期9-11,22,共4页
Poisson积分算子是求解Laplace方程边值问题时导出的一种算子,它可以明确地将这些方程的解表达出来.研究从圆周 Ω到一般围道Γ的Poisson积分方程的解的存在唯一性,并给出一个充要条件.
关键词 poisson积分方程 存在唯一性 边界元 偏微分方程 LAPLACE方程
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Poisson积分方程的对称化及Galerkin算法 被引量:3
2
作者 刘经洪 《湖南师范大学自然科学学报》 CAS 2000年第4期12-17,共6页
Poisson积分算子是求解Laplace方程边值问题时导出的一种算子 ,它可以明确地将这些方程的解表达出来 .着重研究从圆周Ω到一般围道Γ的Poisson积分方程的数值解法 ,采用这种方法可以有效地求解椭圆边值问题的数值解 .
关键词 poisson积分方程 GALERKIN算法 正定 对称化
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约束Herglotz方程的代数结构与非保守系统的Poisson积分理论
3
作者 张毅 王文静 《力学学报》 北大核心 2025年第6期1469-1479,共11页
无论完整或非完整约束系统,如果存在非保守力,则这些系统的方程一般不具有Lie代数结构,从而经典Poisson积分理论只能部分地应用于这些系统的积分问题.通过Herglotz原理可导出非保守系统的一类动力学方程,即Herglotz方程.研究Herglotz方... 无论完整或非完整约束系统,如果存在非保守力,则这些系统的方程一般不具有Lie代数结构,从而经典Poisson积分理论只能部分地应用于这些系统的积分问题.通过Herglotz原理可导出非保守系统的一类动力学方程,即Herglotz方程.研究Herglotz方程的代数结构,进而建立其Poisson积分理论,对于深入探寻非保守系统的动力学特性具有重要意义.文章研究Herglotz方程的代数结构,进而建立非保守系统的Poisson理论,包括完整和非完整情形.首先,针对完整非保守系统,建立其Herglotz方程,引入积分因子将方程化为逆变代数形式,证明其具有Lie代数结构,从而Poisson理论可全部地应用于该系统.其次,针对非完整非保守系统,建立其约束Herglotz方程,利用积分因子将方程化为部分正则的逆变代数形式,证明约束Herglotz方程具有Lie容许代数结构,进而建立非完整非保守系统的Poisson理论.若非完整非保守系统实现自由运动,则约束Herglotz方程具有Lie代数结构,Poisson理论仍可全部地应用于该系统.文中以某非线性方程系统,受均匀和各向同性瑞利耗散力作用的在粗糙水平面上作纯滚动的圆球,以及受黏性阻尼的Appell-Hamel问题为例,分析了约束Herglotz方程的代数结构并演示所述Poisson理论的应用. 展开更多
关键词 非保守系统 约束Herglotz 方程 代数结构 poisson 理论
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基于控制方程模型降阶和精细积分算法的瞬变电磁三维快速正演
4
作者 鲁凯亮 岳建华 +2 位作者 周建美 苑俊峰 樊亚楠 《石油地球物理勘探》 北大核心 2025年第2期491-503,共13页
模型降阶算法因其高效的计算性能在瞬变电磁三维正演领域得到了广泛应用。然而,以往研究针对电磁场的解析表达式进行模型降阶,使用一个大范围特征值构成的对角矩阵替代正演系统,需要预先计算Krylov子空间阶数和最优偏移γ。这种方法导致... 模型降阶算法因其高效的计算性能在瞬变电磁三维正演领域得到了广泛应用。然而,以往研究针对电磁场的解析表达式进行模型降阶,使用一个大范围特征值构成的对角矩阵替代正演系统,需要预先计算Krylov子空间阶数和最优偏移γ。这种方法导致Krylov子空间阶数较大,造成额外的计算成本。针对这一问题,文中提出一种新的模型降阶算法:首先,使用非结构四面体网格有限单元法对关断电流后的瞬变电磁控制方程进行空间离散;然后,根据控制方程系数矩阵和空间分布的初始场向量构建位移逆Krylov(SAI-Krylov)子空间;最后,将原始控制方程投影到SAI-Krylov子空间,即可得到降阶后的控制方程,通过求解小维度控制方程即可快速计算瞬变电磁响应。该算法无需预先指定Krylov子空间阶数,通过优选偏移γ和残差阈值tol,可以避免Krylov子空间阶数过大造成的额外计算成本。典型地电模型的数值计算结果表明,在满足数值精度的条件下,文中方法所需的Krylov子空间阶数更小,对于待求解未知量数目为百万级别的瞬变电磁正演问题,能够实现分钟级的快速求解。 展开更多
关键词 瞬变电磁 控制方程模型降阶 精细积分算法 非结构四面体网格 快速正演模拟
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基于任意代数精度的电路微分方程数值积分算法
5
作者 杜金鹏 王康 +1 位作者 汪光森 刘著 《电工技术学报》 北大核心 2025年第7期1995-2006,共12页
数值积分是求解电路微分方程的经典方法之一,但传统数值积分形式固定、积分精度不可调节,且精度、计算量与积分的定量关系不明确。针对此问题,该文提出一种基于任意代数精度的显隐式数值积分算法。首先,给出显隐式数值积分的构造方法,... 数值积分是求解电路微分方程的经典方法之一,但传统数值积分形式固定、积分精度不可调节,且精度、计算量与积分的定量关系不明确。针对此问题,该文提出一种基于任意代数精度的显隐式数值积分算法。首先,给出显隐式数值积分的构造方法,以任意代数精度为条件确定积分系数,并分析证明所提积分算法的精度与稳定性;其次,定义单位时间计算量,补充传统数值积分评价指标,并研究单位时间计算量随方程维度、积分精度等因素的变化规律;最后,通过实时仿真验证所提积分算法与指标的有效性。仿真结果表明,与传统高阶积分相比,所提积分算法的准确度可提高33%~72%,计算量可减小9%~42%,单位时间计算量可减小16%~61%,且单位时间计算量能够定量描述精度、计算量与积分的关系,对数值积分的选择具有指导意义。 展开更多
关键词 电路微分方程 数值积分 代数精度 计算量
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基于加权移位Grünwald-Letnikov公式的时间分数阶抛物型积分微分方程的紧差分方法
6
作者 陈奥 陈雪娟 朱小娟 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期740-746,共7页
[目的]时间分数阶抛物型积分微分方程可用来描述具有记忆和遗传特性的复杂动态系统,其含有时间分数阶Riemann-Liouville(R-L)积分项,与传统的抛物型方程有所不同.本文提出了一种有效求解时间分数阶抛物型积分微分方程的紧差分法.[方法]... [目的]时间分数阶抛物型积分微分方程可用来描述具有记忆和遗传特性的复杂动态系统,其含有时间分数阶Riemann-Liouville(R-L)积分项,与传统的抛物型方程有所不同.本文提出了一种有效求解时间分数阶抛物型积分微分方程的紧差分法.[方法]时间方向上对时间分数阶R-L积分项利用二阶加权移位的Grünwald-Letnikov(SWGL)公式逼近,并结合Crank-Nicolson(C-N)格式进行离散,空间方向上采用紧差分方法进行离散,从而得到基于SWGL公式的全离散数值格式,并使用能量方法证明了该数值格式的无条件稳定性和收敛性.[结果]该数值解法在时间方向上具有二阶精度,在空间方向上具有四阶精度.最后借助数值算例验证了方法的可行性和有效性.[结论]本文基于SWGL公式建立的时间分数阶抛物型积分微分方程的紧差分格式,为求解工程领域中含有分数阶积分项的物理模型提供了一种有效的高精度的数值解法. 展开更多
关键词 时间分数阶抛物型积分微分方程 时间分数阶Riemann-Liouville积分 加权移位的Grünwald-Letnikov公式 CRANK-NICOLSON格式 紧差分格式
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求解广义绝对值方程的积分-牛顿型迭代法
7
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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Floquet波数域声学边界积分方程及其格林函数
8
作者 邓蓉 圣小珍 钟硕乔 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第3期175-181,215,共8页
高速列车通过时车轮和钢轨振动所辐射的轮轨噪声,即使在车速为350 km/h时,也依然是高速铁路环境噪声的主要来源。以往在研究钢轨的声辐射时,认为钢轨与轨道板之间是一个连续的空隙,从而忽略了钢轨与轨道板之间的扣件所形成的周期性间隙... 高速列车通过时车轮和钢轨振动所辐射的轮轨噪声,即使在车速为350 km/h时,也依然是高速铁路环境噪声的主要来源。以往在研究钢轨的声辐射时,认为钢轨与轨道板之间是一个连续的空隙,从而忽略了钢轨与轨道板之间的扣件所形成的周期性间隙对声场的影响。针对无限长周期结构(如轨道结构上的钢轨)的声辐射问题,首先通过Floquet变换将经典的声学边界积分方程转化为Floquet波数域上的边界积分方程。Floquet波数域上的边界积分方程只需考虑一个基本单元的边界,因此可以大大缩小模型,但是其所涉及的格林函数是级数形式,相比常规的格林函数,还多包含一个参数(Floquet波数)。边界积分方程通常需要用边界元方法求解。为了便于以后编写边界元程序,研究上述格林函数的数学性质,包括级数表达的收敛性、场点与源点重合时的奇异性,以及随频率和波数的变化规律等。 展开更多
关键词 声学 周期结构 声辐射 声学边界积分方程 格林函数 Floquet变换
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奇异摄动Volterra积分微分方程参数一致的数值方法
9
作者 刘利斌 廖仪戈 隆广庆 《数学物理学报(A辑)》 北大核心 2025年第2期576-583,共8页
针对一类奇异摄动Volterra积分微分方程,在Vulanovic-Bakhvalov网格上构造了一个一阶参数一致收敛的有限差分格式.进一步,基于Richardson外推技术,将数值格式的收敛阶从O(N^(-1))提高到O(N^(-2)),其中N是网格剖分数.最后,数值实验证明... 针对一类奇异摄动Volterra积分微分方程,在Vulanovic-Bakhvalov网格上构造了一个一阶参数一致收敛的有限差分格式.进一步,基于Richardson外推技术,将数值格式的收敛阶从O(N^(-1))提高到O(N^(-2)),其中N是网格剖分数.最后,数值实验证明了数值方法的有效性. 展开更多
关键词 奇异摄动 VOLTERRA积分微分方程 RICHARDSON外推 Vulanovic-Bakhvalov网格
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相对论性Birkhoff系统动力学方程的代数结构与Poisson积分方法 被引量:4
10
作者 傅景礼 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2001年第1期70-78,共9页
定义相对论性Pfaff作用量.得到相对论性Pfaff-Birkhoff原理和相对论性Birkhoff方程.证明了自治形式和半自治形式的相对论性Birkhoff方程具有相容代数结构和Lie代数结构;一般非自治形式的相对... 定义相对论性Pfaff作用量.得到相对论性Pfaff-Birkhoff原理和相对论性Birkhoff方程.证明了自治形式和半自治形式的相对论性Birkhoff方程具有相容代数结构和Lie代数结构;一般非自治形式的相对论性Birkhoff方程没有代数结构.研究一种特殊的非自治形式的相对论性Birkhoff方程,它具有相容代数结构和Lie容许代数结构.给出相对论性Birkhoff方程的Poisson积分方法.最后给出应用性实例. 展开更多
关键词 相对论 Birkhoff动力学 代数结构 poisson积分
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平面Poisson问题的间接变量等价边界积分方程
11
作者 张耀明 温卫东 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期430-434,共5页
使用变分法确立平面 Laplace外问题的确切形式 ;在此基础上 ,为了避免使用无限区域上的 Green公式 (不成立 ) ,通过构造紧支集上的无穷可微函数 ,获得满足非齐次控制微分方程的特解的重要结果。使用非解析开拓数学方法 ,导出满足控制微... 使用变分法确立平面 Laplace外问题的确切形式 ;在此基础上 ,为了避免使用无限区域上的 Green公式 (不成立 ) ,通过构造紧支集上的无穷可微函数 ,获得满足非齐次控制微分方程的特解的重要结果。使用非解析开拓数学方法 ,导出满足控制微分方程的位势函数集的等价边界积分表示式。获得 Poisson问题的间接变量等价边界积分方程 ;通过一些例子 ,详细讨论了传统的外问题和边界积分方程的形式 。 展开更多
关键词 平面poisson问题 等价边界积分方程 外边值 位势函数集 稳定场 非解析开拓
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标量磁位积分方程法计算舰艇三维静磁场 被引量:2
12
作者 何保委 周国华 +2 位作者 刘胜道 宗敬文 唐烈峥 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期948-956,共9页
掌握舰艇磁场分布规律是实施舰艇磁防护技术的重要前提,采用积分方程法计算舰艇三维静磁场是有效手段之一。积分方程法通常建立以剖分单元内磁化强度或者磁感应强度为待求量的方程组,基于所求得的源区值获得整个场域的解。若想进一步提... 掌握舰艇磁场分布规律是实施舰艇磁防护技术的重要前提,采用积分方程法计算舰艇三维静磁场是有效手段之一。积分方程法通常建立以剖分单元内磁化强度或者磁感应强度为待求量的方程组,基于所求得的源区值获得整个场域的解。若想进一步提高磁场计算精度,需要增加网格密度,代价则是计算机的内存需求和计算量急剧增加。针对这一问题,采用一种以标量磁位为待求量的积分方程。将铁磁源区划分为四面体单元,根据变分原理将未知函数分片展开,按照单元和节点的相对位置关系寻找奇异积分,采用参数替换的方法转化为非奇异积分。球体解析模型表明:使用标量磁位进行建模仅需将源区离散为粗糙的网格单元即可得到高精度的磁场计算结果;网格加密后,标量建模方法在保持计算精度的同时,内存需求和CPU执行时间大幅小于矢量建模方法。开展了三维舰船磁场的虚拟验证实验,对于大型船体等需要精细划分网格的铁磁物体,标量磁位积分方程法计算得到的磁场与有限元商业软件的计算结果吻合较好,并且与矢量建模方法相比更加高效和节约内存。 展开更多
关键词 舰艇磁场 积分方程 标量磁位 四面体单元 奇异积分
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中美大学微积分教材之微分方程内容的比较研究 被引量:2
13
作者 潘建辉 胡学刚 +2 位作者 朱伟 邓志颖 陈继林 《数学教育学报》 CSSCI 北大核心 2024年第1期64-70,共7页
对中美大学微积分5套教材中微分方程内容的比较研究发现,中美教材在内容的编排位置、习题数量、数学表征方式、数学软件的使用、对数学建模的偏重程度、对次要或较高要求内容的处理方式,以及微分方程模型解决的实际问题数量和类型等都... 对中美大学微积分5套教材中微分方程内容的比较研究发现,中美教材在内容的编排位置、习题数量、数学表征方式、数学软件的使用、对数学建模的偏重程度、对次要或较高要求内容的处理方式,以及微分方程模型解决的实际问题数量和类型等都存在差异.美国教材在数学建模的思想方法指导和数学建模难点突破方面,有许多做法值得借鉴.中国教材存在一个重大缺陷,就是求解“无初等解析解的微分方程”所需的大部分知识均未编入教材.由此得到3点启示:一是教材编写者对知识点的认识偏差可能会导致编写指导思想上的偏差;二是数学能力的培养和训练并非都是有益的;三是习题除了具有提供练习的显性功能外,还有许多隐性功能有待开发利用.针对同济教材,建议:增加方向场、欧拉方法等重要内容;删去高阶微分方程等过于形式化的内容;调整微分方程的幂级数解法等的编排位置. 展开更多
关键词 大学教材 积分 微分方程 比较研究 数学建模
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第二类Volterra型积分方程的数值算法研究
14
作者 代雪飞 于一康 牛晶 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2024年第5期1283-1301,共19页
该文将最小二乘法与再生核法相结合,提出了求解第二类Volterra型积分方程的新算法.通过构造再生核空间的多尺度正交基,得到了模型的解的表达式.为了减少计算量,简化计算过程,文章利用最小二乘法将模型转化为线性代数方程进而得到ε近似... 该文将最小二乘法与再生核法相结合,提出了求解第二类Volterra型积分方程的新算法.通过构造再生核空间的多尺度正交基,得到了模型的解的表达式.为了减少计算量,简化计算过程,文章利用最小二乘法将模型转化为线性代数方程进而得到ε近似解.此外,为了验证算法的严谨性,文章详细证明了新算法的一致收敛性和稳定性,并对误差估计进行了讨论分析.通过算例验证了该算法的可行性和适用性,并与一些已知的方法相比,所得结果更精准. 展开更多
关键词 最小二乘法 再生核空间 VOLTERRA积分方程
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POISSON方程新的边界积分方程 被引量:2
15
作者 禤启沃 吴兹潜 《应用数学》 CSCD 北大核心 1989年第4期69-73,共5页
POISSON方程边界值问题边界元法所应用的边界积分方程,其类型,关于未知位势导数是第一类积分方程,关于未知位势是第二类积分方程。本本文从格林公式出发,通过建立位势的单、双场守恒积分公式,推导出POISSON方程新的边界积分方程,其类型... POISSON方程边界值问题边界元法所应用的边界积分方程,其类型,关于未知位势导数是第一类积分方程,关于未知位势是第二类积分方程。本本文从格林公式出发,通过建立位势的单、双场守恒积分公式,推导出POISSON方程新的边界积分方程,其类型与经典方程相反,关于未知位势是第一类积分方程,关于未知位势导数是第二类积分方程。 展开更多
关键词 泊松方程 边界元法 边界积分方程
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一种数值阻尼耗散可控的结构动力方程积分方法
16
作者 刘伟 童小龙 金蓉 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2024年第7期922-935,共14页
数值耗散是数值积分方法的重要特性,直接影响数值仿真结果的准确性.对于含有虚假高频振动的动力系统,数值耗散能够改善数值仿真结果,但是对于具有真实高频振动的动力系统,数值耗散则会导致计算结果失真.该研究针对结构动力系统的求解,... 数值耗散是数值积分方法的重要特性,直接影响数值仿真结果的准确性.对于含有虚假高频振动的动力系统,数值耗散能够改善数值仿真结果,但是对于具有真实高频振动的动力系统,数值耗散则会导致计算结果失真.该研究针对结构动力系统的求解,提出了一种数值耗散可控的两子步隐式数值积分方法.基于理论推导,详细介绍了新积分方法的谱半径、稳定性、振幅衰减和周期延长等数值特性.新隐式积分方法通过算法参数α能够对高频虚假振动数值耗散完全可控,相应的耗散比例为1-α,其中-1≤α≤1.通过单自由度动力系统、高频虚假振动系统和多自由度非线性弹簧质量系统三个典型算例,分别证明了新隐式积分方法在计算精确性、高频数值耗散和非线性求解能力方面的优越性. 展开更多
关键词 结构动力方程 隐式积分方法 数值阻尼 放大矩阵 谱半径
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力学中一类带积分条件的Poisson方程边值问题 被引量:2
17
作者 练钦棠 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1995年第7期134-141,共8页
本文讨论一类带有积分形式边界条件的Poisson方程边值问题,而且证明了它的变分原理及广义解的存在唯一性,并用Ritz方法求其近似解.
关键词 边值问题 广义解 泊松方程 力学 积分条件
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融合局部感知Transformer模型的微积分方程求解 被引量:1
18
作者 卢林 朱兆旻 吴宁 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期606-619,共14页
针对局部信息在数学表达式的符号计算中非常重要,而Transformer模型通常存在局部缺失从而忽略字符间的语义信息的问题,提出一种将一维卷积(Conv1d)和Transformer模型相结合的符号计算模型Convld_Transformer。该模型通过在嵌入层中引入... 针对局部信息在数学表达式的符号计算中非常重要,而Transformer模型通常存在局部缺失从而忽略字符间的语义信息的问题,提出一种将一维卷积(Conv1d)和Transformer模型相结合的符号计算模型Convld_Transformer。该模型通过在嵌入层中引入卷积网络提取局部特征信息,可有效增强局部感知。此外,还提出了一种生成一类偏微分方程数据集的算法,该算法结合特征线法和常微分方程变换,可实现对常系数一阶线性(pde1_cc)、变系数一阶线性(pde1_vc)以及满足一定条件的二阶抛物线偏微分方程(parapde2_cc)的求解。实验结果表明:Conv1d_Transformer模型在函数积分任务中相比Transformer模型精度更高,在解决pde1_cc、pde1_vc和parapde2_cc问题时准确率分别达到了96.00%、77.18%和86.18%,其性能要优于Mathematica和SymPy数学求解器。 展开更多
关键词 符号计算 一维卷积 函数积分 微分方程 特征线法
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爆破型Volterra积分微分方程的高精度计算
19
作者 贾成旺 王雨轩 王同科 《应用数学》 北大核心 2024年第3期792-804,共13页
本文求解爆破型非线性Volterra积分微分方程,使用Picard迭代求出解在初始点的有限项分数阶级数展开式.使用级数解分离出方程的初始奇点,提出一种高效的Chebyshev配置法.对于爆破问题,使用待定系数法得到方程解在爆破时刻的渐近展开式主... 本文求解爆破型非线性Volterra积分微分方程,使用Picard迭代求出解在初始点的有限项分数阶级数展开式.使用级数解分离出方程的初始奇点,提出一种高效的Chebyshev配置法.对于爆破问题,使用待定系数法得到方程解在爆破时刻的渐近展开式主项,并把级数解Padé逼近分母的最小正根作为爆破时间的初步估计,进一步通过积分或微分变换提高爆破时间的预测精度.最后,数值算例验证级数解、Chebyshev配置解和爆破时间预测方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 积分微分方程 级数解 PADÉ逼近 Chebyshev配置法 爆破时间估计
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一类单摆方程的Poincaré分支
20
作者 徐俊文 吴红星 孙杨剑 《数学物理学报(A辑)》 北大核心 2025年第3期843-849,共7页
该文主要研究了一类单摆方程在二阶三角多项式扰动下产生的极限环个数.通过改进相应的Abelian积分零点个数上界判别法,可以得出其包含原点的周期环域至多分支出2个极限环(计重数).
关键词 单摆方程 POINCARÉ分支 Abelian积分 极限环
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