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一个膺三阶辛积分器 被引量:4
1
作者 刘福窑 伍歆 陆本魁 《天文学报》 CSCD 北大核心 2004年第4期402-412,共11页
在太阳系动力学中,辛积分器已成为研究哈密顿系统的长期定性演化的最佳工具.对于可积分离的哈密顿系统H=H0+∑i=1N∈iHi(∈≤1),构造了一个膺三阶辛积分器.它大约相当于Wisdom-Holman二阶辛积分器的一次校正或Forest-Ruth四阶辛算法的精... 在太阳系动力学中,辛积分器已成为研究哈密顿系统的长期定性演化的最佳工具.对于可积分离的哈密顿系统H=H0+∑i=1N∈iHi(∈≤1),构造了一个膺三阶辛积分器.它大约相当于Wisdom-Holman二阶辛积分器的一次校正或Forest-Ruth四阶辛算法的精度.此外,含力梯度的辛算法也适合处理哈密顿系统H=Ho(q,P)+∈H1(q),其精度好于原辛积分器,但不优越于相应膺高阶辛积分器. 展开更多
关键词 辛算法 哈密顿系统 可积 四阶 二阶 高阶 梯度 积分器 校正
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辛方法的校正公式 被引量:6
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作者 伍歆 黄天衣 万晓生 《天文学报》 CSCD 北大核心 2002年第4期391-402,共12页
1996年Wisdom等提出了对辛方法进行校正的概念和实践.现在继续对辛校正进行详尽讨论和数值比较,尤其对哈密顿函数可分解为一个主要部分和多个次要部分的一般情形,用Lie级数推导任意阶的各种辛算法的一次和二次辛校正公式并对一些算法给... 1996年Wisdom等提出了对辛方法进行校正的概念和实践.现在继续对辛校正进行详尽讨论和数值比较,尤其对哈密顿函数可分解为一个主要部分和多个次要部分的一般情形,用Lie级数推导任意阶的各种辛算法的一次和二次辛校正公式并对一些算法给出具体的辛校正公式.又以日、木、土三体问题为模型进行数值实验,结果表明一次辛校正能提高精度,改善数值稳定性,计算效率也比较高,因而值得推荐使用.辛方法通常用大步长数值积分,这时二次辛校正并没有显著提高结果的精度,却大大增加了计算时间,不应予以推荐. 展开更多
关键词 天体力学 数值积分 辛方法 哈密顿函数
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几类辛方法的数值稳定性研究 被引量:3
3
作者 刘福窑 伍歆 陆本魁 《天文学报》 CSCD 北大核心 2006年第4期418-431,共14页
主要对一阶隐式Euler辛方法M1、二阶隐式Euler中点辛方法M2、一阶显辛Euler方法M3和二阶leapfrog显辛积分器M4共4种辛方法及一些组合算法进行了通常意义下的线性稳定性分析.针对线性哈密顿系统,理论上找到每个数值方法的稳定区,然后用... 主要对一阶隐式Euler辛方法M1、二阶隐式Euler中点辛方法M2、一阶显辛Euler方法M3和二阶leapfrog显辛积分器M4共4种辛方法及一些组合算法进行了通常意义下的线性稳定性分析.针对线性哈密顿系统,理论上找到每个数值方法的稳定区,然后用数值方法检验其正确性.对于哈密顿函数为实对称二次型的情况,为了理论推导便利,特推荐采用相似变换将二次型的矩阵对角化来研究辛方法的线性稳定性.当哈密顿分解为一个主要部分和一个小摄动次要部分且二者皆可积时,无论是线性系统还是非线性系统,这种主次分解与哈密顿具有动势能分解相比,明显扩大了辛方法的稳定步长范围. 展开更多
关键词 天体力学 辛算法 线性稳定性
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保持Runge-Lenz向量的数值方法 被引量:2
4
作者 刘福窑 伍歆 陆本魁 《天文学报》 CSCD 北大核心 2005年第3期294-306,共13页
对孤立积分和能够保持Runge-Lenz向量的梯形公式进行详尽讨论.孤立积分就是限制粒子运动区域的不变量.具有n个自由度的自治可积哈密顿系统且只有n个互相对合的独立孤立积分,并且其他孤立积分的存在对粒子的运动是有意义的.Kepler二体系... 对孤立积分和能够保持Runge-Lenz向量的梯形公式进行详尽讨论.孤立积分就是限制粒子运动区域的不变量.具有n个自由度的自治可积哈密顿系统且只有n个互相对合的独立孤立积分,并且其他孤立积分的存在对粒子的运动是有意义的.Kepler二体系统存在能量积分、角动量积分和Runge-Lenz向量.对于平面运动情况,这三类积分中只有3个独立孤立积分;而对于三维空间情形,该三类积分仅有5个是独立的.就前者而言,Kepler二体平面运动积分构成该系统中的对称群SO(3),经过Levi-Civita变换,它可以转化为二维各向同性谐振子系统中的对称群,而该对称群能够被梯形公式准确保持.另一方面,对于后者梯形公式对这三类积分的严格保持还可以在5个Kepler轨道根数a、e、i、Ω和ω上得到体现. 展开更多
关键词 天体力学 孤立积分 Runge-Lenz向量 辛方法
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Чаплыгин方程的研究进展 被引量:4
5
作者 梅凤翔 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1996年第3期324-337,共14页
本文给出非完整力学系统方程的研究进展,包括方程形式的推广,方程的代数表示与几何表示,方程的积分理论,动力学逆问题,运动稳定性等方面的近年研究成果,并指出未来研究的几个方向.
关键词 分析力学 非完整系统 辛几何 李代数
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CORIOLIS力和离心力摄动对Robe问题平动点位置和线性稳定性的影响
6
作者 舒斯会 陆本魁 《天文学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期165-172,共8页
研究了Coriolis力和离心力摄动对Robe限制性三体问题主要平动点位置及线性稳定性的影响,给出了Robe限制性三体问题主要平动点的摄动位置和Coriolis力和离心力摄动对主要平动点位置和线性稳定的影响量级.改进了Shrivastava的结果。
关键词 CORIOLIS力 离心力摄动 Robe问题 平动点位置 线性稳定性
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稳定化方法与后稳定化方法的比较
7
作者 朱军芳 伍歆 《天文学报》 CSCD 北大核心 2006年第3期291-300,共10页
对BaumgaLrte的稳定化和Chin的后稳定化进行了详尽讨论与数值比较.用经典数值方法并结合这两种稳定化方式都能提高数值精度和改善数值稳定性.在最佳稳定参数下稳定化精度一般不等价于后稳定化.两者精度优劣并无常定.考虑到Baumgart... 对BaumgaLrte的稳定化和Chin的后稳定化进行了详尽讨论与数值比较.用经典数值方法并结合这两种稳定化方式都能提高数值精度和改善数值稳定性.在最佳稳定参数下稳定化精度一般不等价于后稳定化.两者精度优劣并无常定.考虑到Baumgarte的稳定化使得数值积分的右函数更复杂和增加计算耗费,尤其是存在稳定参数最佳选取的麻烦,故推荐后稳定化投入实算.但值得注意的是用后稳定化与没有经过稳定化处理的经典积分器来比不宜扩大积分步长. 展开更多
关键词 天体力学 数值积分 稳定化 后稳定化
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