时域数值方法论文_孙攀旭,杨红,赵雯桐,刘庆林

导读:本文包含了时域数值方法论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:时域,函数,数值,步进,方程,积分,方法。

时域数值方法论文文献综述

孙攀旭,杨红,赵雯桐,刘庆林[1](2019)在《基于复阻尼模型的时域数值计算方法》一文中研究指出复阻尼模型的时域运动方程通解中包含有发散项,导致传统的逐步积分法计算结果不能稳定收敛。为克服该缺点,引入地震加速度在时间步长内是线性变化的假定,利用复化对偶原则,提出了复阻尼模型的时域数值计算方法,可在时间步长内剔除发散项,保证了时域计算结果的稳定收敛。在此基础上,结合模态迭加法,进一步提出了多自由度体系的时域数值方法。算例分析表明:复阻尼模型的时域数值计算结果与谐波作用下时域解析算法、地震动作用下频域法的计算结果近似相等,证明了方法的正确性;对于钢筋混凝土框架结构,复阻尼模型的时域计算结果与黏性阻尼模型近似相等。(本文来源于《地震工程与工程振动》期刊2019年02期)

张腾,任俊生,李志富,白伟伟[2](2018)在《时域格林函数的新实用数值计算方法》一文中研究指出针对求解无限水深时域格林函数时大、小区域划分界限不明确,数值精度无法保证的问题,在大、小时间区域交界处,采用精细时程积分法对满足时域格林函数的四阶常微分方程进行数值计算.完成对时域格林函数节点制表后,提出基于精细积分法求解常微分方程的节点间插值的计算时域格林函数新方法.数值计算结果表明,本文提出的方法可有效提高时域格林函数的数值计算精度,为计算船舶水动力奠定了可靠的基础.(本文来源于《大连海事大学学报》期刊2018年01期)

陈博[3](2016)在《无界散射体时域正反散射问题的数值方法研究》一文中研究指出本文关心几种带特定形状无界散射体的时域正反散射问题,我们分别建立数值方法对正反问题进行求解,并给出相关的分析.散射问题主要研究的是散射体对波场的散射情况,正问题通常是指已知入射波(声波或电磁波)和散射体信息,求解由于散射体存在而产生的散射场或远场,而反问题则是已知入射场和部分散射场或远场数据,来重构散射体的位置和形状.在各类散射问题中,本文关心的是不可穿透散射体对声波的散射.我们的分析在时域进行,即考虑声波为非时谐波.此时时间项不可以忽略,波场满足波动方程.时域问题依赖于时间相关的数据,相对于频域问题,时域问题和地球物理勘探,医学成像以及无损检测等众多应用领域的关系更加密切.并且在实际操作中,时域分析所需的和时间相关的动态数据更容易获得,这样的时域数据所包含的信息量也远多于频域单一频率或者多个离散频率的数据.对正问题,我们使用基于时域位势函数的边界积分方程方法进行求解.时域位势函数的建立基于波动方程的Green函数,通过位势函数在散射体边界上的跃度分析,可以得到时域散射问题解的位势函数表示,进而由此建立边界积分方程.时域位势函数的定义和一个推迟时间相关,因此这样建立的边界积分方程也被叫做推迟势边界积分方程(RPBIE)本文使用基于单层位势的“第一类”RPBIE来求解正问题,对不同问题建立RPBIE的方法也有所不同.在数值计算中,通常不是直接对RPBIE进行离散求解,由于RPBIE关于时间变量的卷积特性,我们使用CQ方法(the convolution quadrature method)实现时间变量的离散,将时域方程变为一组Helmholtz方程,之后进一步进行频域离散实现数值求解.对反散射问题,我们使用时间相关的线性采样法和基于正问题边界积分方程的Newton型迭代法进行求解.线性采样法的基本思想是把非线性不适定的反散射问题转化为一个线性的第一类Fredholm积分方程,在时域中,所得到的积分方程被称为近场方程.线性采样法对散射体的重构基于近场方程的“爆破”性,即近场方程的解在散射体所在区域内部有界,但在穿过散射体边界进入外部时,方程的解出现“爆破”行为,趋向于无穷.迭代法是求解反散射问题经典方法,其重构效果较好,理论上通过迭代数值解可以无限趋近真解.在正问题RPBIE的基础之上,基于Newton法可以建立迭代方程.取定初始数据,通过循环的求解迭代方程和更新初始数据,我们得到的散射体数据将逐渐靠近真实值.本文的几个主要工作如下:1.讨论时域局部扰动半平面正反散射问题求解的数值方法.首先,通过对称延拓,可以将局部扰动半平面问题就转化成等价的全平面中的散射问题.对于正问题,我们把具有对称结构的散射问题限制在半空间内进行分析,利用半空间Green函数重新定义时域位势函数,进而得到半空间上的RPBIE并证明其唯一可解性.之后考虑反散射问题,即通过测量的散射场数据来反演局部扰动.对反问题,使用时域的线性采样法进行求解.为了适应半空间内的数值计算,利用问题的对称性质重新定义近场方程,并证明该方程所具有的“爆破”性质.本文提出的计算策略简单易行,我们给出若干数值算例来证明算法的可行性.2.研究局部扰动半平面问题的叁维推广,即叁维局部扰动问题.对正问题,我们试图对无界域上散射问题直接分析,并在无界边界建立积分方程进行求解.本文使用基于半空间Green函数的时域单层位势定义,并在此基础上建立边界积分方程,进而证明求解无界边界上的积分方程等价于求解一个定义在积分核有界支集上的积分方程,并对无界边界上的边界积分方程的可解性给出理论分析.对反问题,仍然使用时域线性采样法进行求解,并给出叁维问题近场方程的“爆破”性质.3.考虑时域二维开腔体正反散射问题.散射体为带局部凹陷的半平面,此局部凹陷即为我们所说的开腔体.对正问题,通过在洞穴开口处建立透射边界条件,可以得到在有界开腔体区域上的初边值问题,其在开腔体底部和洞穴开口处满足不同的边界条件.通过积分变换的手段进行分析,我们给出弱解意义下正问题的唯一可解性.在边界条件的基础上,利用时域散射问题解的位势表示,我们在开腔体边界上建立RPBIE来求解正问题,并给出其时间离散的CQ方法.对反问题,在正问题RPBIE的基础之上,通过分析RPBIE中各算子的Frechet导数,我们建立反问题的Newton型迭代求解方法.以上是我们近些年的主要研究内容,也构成了本文的主要章节,但带无界散射体的时域正反散射问题的研究不止于此,要做的工作还有很多.此外,我们也对时域的其他散射问题有所涉猎,在本文中也简单提到了一些,做为今后可能的研究方向.(本文来源于《吉林大学》期刊2016-12-01)

黎东升[4](2016)在《时域地空电性源的叁维电磁数值模拟及噪声抑制方法研究》一文中研究指出随着我国经济的快速发展,对矿产资源的需求也急速增加,资源的供求矛盾成为制约我国经济发展的重要因素,因此,发展一种高效的资源探测方法解决我国资源短缺的问题非常必要。时域电性源地空电磁探测系统融合了时域地面电磁系统和时域航空电磁系统的优势,具有探测深度大、分辨率高、范围广、速度快等优点,特别适用于我国山地、森林覆盖区、沼泽等特殊景观地区开展资源的快速探测工作。数值模拟是研究时域电磁响应变化规律的有效手段,常用的电磁数值模拟方法包括有限差分法、有限元法、体积分法等,其中有限差分法由于具有计算简便的特点,被广泛应用于时域电磁数值模拟中。目前,时域电性源地空电磁有限差分数值模拟主要围绕一维和二维模型展开,但我国矿产资源多呈透镜状、扁豆状、脉状等分布,仅采用一维和二维有限差分无法准确地模拟地下矿体的真实电磁响应,需要开展时域电性源地空电磁叁维有限差分的相关研究。时域地空电磁系统的探测深度和分辨率与电磁数据的质量直接相关,时域地空电磁数据具有较大的动态范围,晚期数据仅有几十毫伏甚至几毫伏,而在飞行探测中电磁数据会受背景噪声、电磁噪声等多种噪声的干扰,由噪声引起的电磁数据信噪比降低成为限制系统探测深度和分辨率的一个重要因素。针对上述两个问题,本文在国家自然科学基金项目“基于全波形航空时域电磁探测的叁维地质体识别技术研究”,吉林省双十工程重大科技攻关项目“时间域半航空电磁探测系统研究”及教育部新世纪人才支持计划项目“时域长导线多源电磁3D数值计算”的共同资助下,开展了时域电性源地空电磁叁维数值模拟和电磁噪声抑制技术的研究,主要研究内容如下:1、本文以Wang和Hohmann开展的叁维时域回线源有限差分数值模拟为基础,针对电性源地空电磁探测采用地面长导线作为发射,空中飞行平台搭载接收系统的特殊工作方式,推导了差分初始场的计算公式,以此作为计算激励源的条件。2、研究了叁维电磁有限差分的快速数值模拟方法,通过CPU+GPU的方案优化了时域电性源地空电磁算法。根据电磁信号的衰减特性,研究了有限差分加速迭代方法,在保证计算精度的同时进一步降低计算时间。采用均匀和层状半空间模型对算法进行验证,并计算了叁维复杂异常和电导率连续变化的模型,分析了不同模型下时域地空电磁响应的特点。3、分析了时域地空电磁信号和电磁噪声的特点,提出了基于小波阈值-指数变窗拟合的地空电磁去噪方法,分别采用小波阈值和指数拟合先后去除信号中的背景噪声和随机电磁尖峰,通过瞬时能量检测实现尖峰噪声的检测,并将去噪方法应用于内蒙古巴彦宝丽格盆地的飞行实测数据去噪中,显着提升了数据质量和成像质量。4、根据阈值-拟合方法的不足进行了去噪算法的改善,提出了基于对数衰减斜率的尖峰噪声检测方法和基于平稳小波变换的尖峰噪声抑制方法,将改善后的方法与小波阈值相结合,形成地空电磁综合小波去噪法,并将新方法应用于江苏连云港燕尾港和上海横沙岛的实测数据去噪中,取得较好的去噪效果。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-12-01)

刘易,赵祥,周建斌,周伟,王敏[5](2016)在《时域数值分析方法的核电子学仿真》一文中研究指出采用时域数值分析方法,利用Excel软件内嵌的VBA功能或Matlab平台,模拟核信号发生、成形、基线恢复、重峰分离、谱数据处理等核电子学中典型电子电路与数据处理过程。建立仿真数学模型并对其进行数值分析,为解决实际核信号与数据处理问题以及仪器的数字化提供重要的参考依据,同时为依赖于硬件设备的核电子学实验教学提供了高效、安全、低成本的新实验方法。(本文来源于《实验室研究与探索》期刊2016年09期)

罗儒俊[6](2016)在《时域积分方程方法数值性能改进的若干研究》一文中研究指出近年来,为了满足对非线性系统和超宽带信号日益增长的需要,迫切的需要一种能够精确、快速、稳定的分析时域电磁问题的方法。时域积分方程方法迎合这种需要,所以对它的研究日趋活跃。本文以时域积分方程为基础,重点研究了求解时域积分方程的时间步进算法中的空间基函数以及时间基函数。主要研究内容分为以下四部分:第一部分研究了时域积分方程的时间步进算法的基本理论。从时域麦克斯韦方程开始,通过推导得到时域电场、时域磁场和时域混合场的积分方程。建立起了求解时域积分方程的时间步进算法的矩阵方程组。同时介绍了几种常用的时间基函数类型、高斯脉冲波形。并且推导了时域远场的具体形式并且给出了雷达散射截面的定义。第二部分研究高阶矢量迭层基函数在时域积分方程方法中的应用。介绍了基于曲面四边形剖分单元的高阶几何建模、高阶迭层矢量基函数的定义以及在时间步进算法中求解未知电流系数矩阵时的直接求解方法和迭代求解方法。通过算例分析采用高阶迭层矢量基函作为空间基函数,在时间步进算法求解时域积分方程过程中的优势以及对比不同阶数的高阶迭层矢量基函数的结果。第叁部分提出了时域积分方程时间步进算法中的高阶迭层矢量基函数的阶数自适应选择。并且给出了相关的理论依据,详细阐述了实施降阶的具体过程,相关参数的提取方法。通过算例分析采用时间步进算法中的高阶迭层矢量基函数阶数自适应选择对内存消耗、计算时间的影响。第四部分研究了一种新型的基于空间延迟的(space-delayed)时间基函数在时域积分方程方法中的应用。详细阐述了该时间基函数的定义,并且推导出了使用新型时间基函数离散时域积分方程(电场、磁场和混合场)的形式。分析使用新型时间基函数与Roof-top空间基函数来求解时域积分方程的优势。通过数值算例来验证采用新型时间基函数和Roof-top基函数后对剖分尺寸、未知量数目、内存消耗、计算时间的影响。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-03-31)

周伟,徐晓娜,周建斌,李扬红,覃俊[7](2015)在《核脉冲信号放大电路时域内数值分析方法的研究》一文中研究指出在时域内提出了一种崭新的核信号放大电路的数值分析方法。详细阐述了运用数值微分法研究实际核信号反相和同相放大电路数字模型的原理,并探讨了基于VBA软件平台数字模型仿真方法。(本文来源于《核电子学与探测技术》期刊2015年09期)

孙葳[8](2015)在《船舶大幅运动的叁维时域数值方法研究》一文中研究指出船舶在复杂海洋环境中作大幅度摇荡运动时,其安全性和舒适性均会受到影响,严重的摇荡运动甚至会造成倾覆失事。因此,如何更加真实地反映航行船舶在波浪中的运动情况,更为合理、准确地预报波浪诱导运动及载荷,对保证船舶设计合理及运营安全具有十分重要的意义。本文基于叁维时域线性理论、弱非线性理论以及物面非线性理论,采用时域Green函数边界元法,建立了求解波浪中航行船舶水动力问题的计算模型。在此基础上,开发了叁维时域数值模拟程序,并开展了相应的数值验证工作。首先,对时域Green函数的数值计算进行了深入研究。时域Green函数波动项满足的四阶常微分方程在本质上是一个时变系统,本文针对这类系数矩阵为多项式形式的时变系统,提出了一种精细时程积分改进算法对其进行数值求解。该方法通过引入新变量拓展系数矩阵的维数,将线性时变系统向时不变系统进行了转化,然后采用精细积分方法对时不变的常微分方程进行数值求解。通过与解析值及其他常微分方程求解方法的对比,发现本文方法能够有效地计算叁维无限水深时域Green函数,且数值精度高、稳定性好。在实现时域Green函数精确数值计算的基础上,本文基于线性理论,建立了有航速辐射问题和绕射问题的水动力计算模型,并对叁维线性时域有航速问题的计算量及存储量作了简要分析。通过对Wigley船在迎浪规则波和长峰不规则波中以不同航速航行的波浪力及运动响应的预报,验证了叁维线性时域数值模拟程序在解决有航速问题时的可靠性和稳定性。然后,基于弱非线性方法,建立了 Froude-Krylov力非线性时域计算模型。此时,扰动速度势及流体扰动力仍在平均湿表面上求解,与线性时域计算模型相同;而入射波力和静水恢复力则通过入射波压力和静水压力在瞬时入射波波面下的浮体湿表面上积分得到。文中给出了两种瞬时网格更新方案,用于确定瞬时入射波面下的浮体湿表面网格,并采用波面修正方法计算面元中心点压力。以此为基础开发了一套计算程序,对船舶以不同航速在波浪中航行时的非线性运动响应进行了预报,考察了非线性因素及航速效应对运动结果的影响。最后,本文基于物面非线性理论,建立了物面非线性时域数值计算模型,旨在解决由小波陡入射波引起浮体大振幅运动响应的水动力问题。此时,扰动速度势在瞬时平均湿表面上求解。由于计算域随时间不断变化,本文引入一种适用于常规船型的瞬时网格更新技术对浮体湿表面进行重新剖分。每一时刻,水动力方程和运动微分方程通过瞬时物面条件进行耦合求解。应用上述物面非线性计算模型对潜体以及水面浮体开展了研究,分析不同航速及波浪条件下物面非线性因素对计算结果的影响。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2015-09-10)

孙丽萍,王建伟,戴绍仕[9](2015)在《一种求解叁维时域Green函数的数值方法》一文中研究指出利用叁维时域方法计算船舶水动力问题的关键是如何准确高效地处理时域Green函数及其空间导数.基于Bessel函数的性质推导出Green函数与其空间导数的关系方程式;由时域Green函数的表达式建立其满足的常微分方程并采用Runge-Kutta法求解.利用关系方程式直接求解出Green函数的空间导数值.研究结果表明,该方法不仅保证了数值的精度,而且CPU的计算时间和文件的存储空间都明显减少.该方法为时域计算方法提供了一种新的求解思路.(本文来源于《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》期刊2015年07期)

贾苗苗,赵延文,郑宇腾,蔡强明[10](2015)在《时域积分方程MOT算法的推迟位时间卷积数值积分新方法》一文中研究指出通过变量代换平滑叁角形上推迟位(标量位函数和矢量位函数)并消除推迟矢量位旋度的奇异性,使得采用数值积分法就能够精确快速地计算任意正则时间基函数与推迟位函数及推迟矢量位旋度之间的时间卷积运算,可用于基于任意类型时间基函数的时域电场、时域磁场及其混合场积分方程时间步进(MOT)算法.与时间卷积运算的解析法对比分析表明,该时间卷积数值积分方法能够精确快速地计算基于任意类型时间基函数和不同时间步长条件下时域积分方程MOT算法的阻抗矩阵元素;而具体的计算实例也表明,阻抗矩阵的精确计算显着地提升了时域积分方程MOT算法的后时稳定性和求解精度.(本文来源于《电子学报》期刊2015年01期)

时域数值方法论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对求解无限水深时域格林函数时大、小区域划分界限不明确,数值精度无法保证的问题,在大、小时间区域交界处,采用精细时程积分法对满足时域格林函数的四阶常微分方程进行数值计算.完成对时域格林函数节点制表后,提出基于精细积分法求解常微分方程的节点间插值的计算时域格林函数新方法.数值计算结果表明,本文提出的方法可有效提高时域格林函数的数值计算精度,为计算船舶水动力奠定了可靠的基础.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

时域数值方法论文参考文献

[1].孙攀旭,杨红,赵雯桐,刘庆林.基于复阻尼模型的时域数值计算方法[J].地震工程与工程振动.2019

[2].张腾,任俊生,李志富,白伟伟.时域格林函数的新实用数值计算方法[J].大连海事大学学报.2018

[3].陈博.无界散射体时域正反散射问题的数值方法研究[D].吉林大学.2016

[4].黎东升.时域地空电性源的叁维电磁数值模拟及噪声抑制方法研究[D].吉林大学.2016

[5].刘易,赵祥,周建斌,周伟,王敏.时域数值分析方法的核电子学仿真[J].实验室研究与探索.2016

[6].罗儒俊.时域积分方程方法数值性能改进的若干研究[D].电子科技大学.2016

[7].周伟,徐晓娜,周建斌,李扬红,覃俊.核脉冲信号放大电路时域内数值分析方法的研究[J].核电子学与探测技术.2015

[8].孙葳.船舶大幅运动的叁维时域数值方法研究[D].哈尔滨工程大学.2015

[9].孙丽萍,王建伟,戴绍仕.一种求解叁维时域Green函数的数值方法[J].天津大学学报(自然科学与工程技术版).2015

[10].贾苗苗,赵延文,郑宇腾,蔡强明.时域积分方程MOT算法的推迟位时间卷积数值积分新方法[J].电子学报.2015

论文知识图

载荷产生在平台桩腿上的水平力...具有通信约束的网络控制系统结构图一1Ye"氏算法中电磁场在网格中的设置仁...1 路径分段示意图主进程流程图

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