非線(xiàn)性對(duì)流擴(kuò)散方程的有限點(diǎn)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-12 17:04
無(wú)網(wǎng)格方法是近幾年發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)數(shù)值計(jì)算方法,該方法采用基于點(diǎn)的近似,不需要建立網(wǎng)格,從而克服了傳統(tǒng)方法對(duì)網(wǎng)格的依賴(lài)性,適合高速碰撞和穿透、流體力學(xué)等問(wèn)題的求解,因此,在眾多領(lǐng)域具有明顯的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。對(duì)流擴(kuò)散模型主要應(yīng)用于流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、環(huán)境及金融工程等眾多領(lǐng)域,對(duì)流擴(kuò)散方程的數(shù)值求解一直是研究領(lǐng)域的重要課題,針對(duì)具有數(shù)值震蕩的對(duì)流擴(kuò)散方程,本文利用Onate提出的無(wú)網(wǎng)格穩(wěn)定有限點(diǎn)方法,在離散方程之前施加穩(wěn)定項(xiàng),從而避免方程求解時(shí)產(chǎn)生的震蕩,且將該方法應(yīng)用到線(xiàn)性和非線(xiàn)性對(duì)流擴(kuò)散方程上進(jìn)行研究,主要研究工作如下:首先總結(jié)了近幾年無(wú)網(wǎng)格發(fā)展史,介紹了有限點(diǎn)方法及目前研究現(xiàn)狀,然后對(duì)穩(wěn)定有限點(diǎn)方法實(shí)施原理進(jìn)行分析推導(dǎo),包括施加穩(wěn)定項(xiàng)的處理、移動(dòng)最小二乘構(gòu)造近似函數(shù)、權(quán)函數(shù)的選取、支持域尺寸大小對(duì)近似函數(shù)的精度影響以及方程的離散方案等,通過(guò)移動(dòng)最小二乘曲線(xiàn)逼近分析影響誤差的主要因素是支持域因子scale的選取。其次針對(duì)由實(shí)際物理背景產(chǎn)生的一維和二維線(xiàn)性對(duì)流擴(kuò)散方程進(jìn)行有限點(diǎn)算法格式推導(dǎo)及數(shù)值模擬,深入探討計(jì)算結(jié)果與支持域尺寸、步長(zhǎng)、時(shí)間之間的關(guān)系,由計(jì)算結(jié)果得到本文算法具有穩(wěn)定高效、...
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 無(wú)網(wǎng)格方法的研究進(jìn)展
1.3 對(duì)流擴(kuò)散方程的產(chǎn)生背景及研究意義
1.4 本文研究?jī)?nèi)容和方法
2 無(wú)網(wǎng)格有限點(diǎn)法
2.1 有限點(diǎn)方法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.2 移動(dòng)最小二乘法(MLS)
2.2.1 移動(dòng)最小二乘形函數(shù)
2.2.2 權(quán)函數(shù)及支持域
2.3 移動(dòng)最小二乘影響因素
2.3.1 不同節(jié)點(diǎn)對(duì)誤差影響
2.3.2 支持域大小對(duì)誤差影響
2.3.3 權(quán)函數(shù)對(duì)近似結(jié)果影響
2.4 有限點(diǎn)施加穩(wěn)定項(xiàng)
2.5 控制方程的離散方案
2.6 本章小結(jié)
3 線(xiàn)性對(duì)流擴(kuò)散方程的有限點(diǎn)方法
3.1 一維對(duì)流擴(kuò)散方程的有限點(diǎn)算法及數(shù)值模擬
3.1.1 算法格式推導(dǎo)
3.1.2 數(shù)值模擬
3.2 二維對(duì)流擴(kuò)散方程的有限點(diǎn)算法及數(shù)值模擬
3.2.1 算法格式推導(dǎo)
3.2.2 數(shù)值模擬
3.3 本章小結(jié)
4 非線(xiàn)性對(duì)流擴(kuò)散方程的有限點(diǎn)方法
4.1 一維非線(xiàn)性對(duì)流擴(kuò)散方程的有限點(diǎn)算法及數(shù)值模擬
4.1.1 算法格式建立
4.1.2 數(shù)值模擬
4.2 二維非線(xiàn)性對(duì)流擴(kuò)散方程的有限點(diǎn)算法及數(shù)值模擬
4.2.1 算法格式建立
4.2.2 數(shù)值模擬
4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論
5.1 本文的主要工作總結(jié)
5.2 本文需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)網(wǎng)格局部強(qiáng)弱法求解不規(guī)則域問(wèn)題[J]. 楊建軍,鄭健龍. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]求解聲波方程的徑向基函數(shù)無(wú)網(wǎng)格法[J]. 蔣嬋君,王有學(xué),李川,曾高福,贠鵬. 煤田地質(zhì)與勘探. 2016(05)
[3]樣條有限點(diǎn)法分析旋轉(zhuǎn)變截面Euler梁彎曲自由振動(dòng)問(wèn)題[J]. 劉鵬,劉紅軍,林坤,秦榮. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(09)
[4]無(wú)網(wǎng)格介點(diǎn)法:一種具有h-p-d適應(yīng)性的無(wú)網(wǎng)格法[J]. 楊建軍,鄭健龍. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2016(10)
[5]伽遼金型無(wú)網(wǎng)格法的數(shù)值積分方法[J]. 吳俊超,鄧俊俊,王家睿,王東東. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[6]無(wú)網(wǎng)格法及其在金屬成形中的應(yīng)用綜述[J]. 黃凱,白鴻柏,路純紅,曹鳳利. 鍛壓技術(shù). 2016(02)
[7]基于有限點(diǎn)法的自由面流動(dòng)的數(shù)值模擬[J]. 盧雨,胡安康,劉亞沖. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2016(01)
[8]一種求解三維聲腔聲壓分布問(wèn)題的無(wú)網(wǎng)格法[J]. 李亞立,李鵬,郭鈴紅,趙高煜. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[9]有限點(diǎn)法在液艙晃蕩問(wèn)題中的應(yīng)用[J]. 盧雨,胡安康,劉亞沖. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(08)
[10]基于樣條有限點(diǎn)法的壓電功能梯度板的動(dòng)力分析[J]. 黃君,莫春美,李雙蓓. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
碩士論文
[1]無(wú)網(wǎng)格法在波紋夾層板斷裂分析中的應(yīng)用[D]. 李鴻橋.廣西大學(xué) 2014
本文編號(hào):3491336
【文章來(lái)源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 無(wú)網(wǎng)格方法的研究進(jìn)展
1.3 對(duì)流擴(kuò)散方程的產(chǎn)生背景及研究意義
1.4 本文研究?jī)?nèi)容和方法
2 無(wú)網(wǎng)格有限點(diǎn)法
2.1 有限點(diǎn)方法國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.2 移動(dòng)最小二乘法(MLS)
2.2.1 移動(dòng)最小二乘形函數(shù)
2.2.2 權(quán)函數(shù)及支持域
2.3 移動(dòng)最小二乘影響因素
2.3.1 不同節(jié)點(diǎn)對(duì)誤差影響
2.3.2 支持域大小對(duì)誤差影響
2.3.3 權(quán)函數(shù)對(duì)近似結(jié)果影響
2.4 有限點(diǎn)施加穩(wěn)定項(xiàng)
2.5 控制方程的離散方案
2.6 本章小結(jié)
3 線(xiàn)性對(duì)流擴(kuò)散方程的有限點(diǎn)方法
3.1 一維對(duì)流擴(kuò)散方程的有限點(diǎn)算法及數(shù)值模擬
3.1.1 算法格式推導(dǎo)
3.1.2 數(shù)值模擬
3.2 二維對(duì)流擴(kuò)散方程的有限點(diǎn)算法及數(shù)值模擬
3.2.1 算法格式推導(dǎo)
3.2.2 數(shù)值模擬
3.3 本章小結(jié)
4 非線(xiàn)性對(duì)流擴(kuò)散方程的有限點(diǎn)方法
4.1 一維非線(xiàn)性對(duì)流擴(kuò)散方程的有限點(diǎn)算法及數(shù)值模擬
4.1.1 算法格式建立
4.1.2 數(shù)值模擬
4.2 二維非線(xiàn)性對(duì)流擴(kuò)散方程的有限點(diǎn)算法及數(shù)值模擬
4.2.1 算法格式建立
4.2.2 數(shù)值模擬
4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論
5.1 本文的主要工作總結(jié)
5.2 本文需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)網(wǎng)格局部強(qiáng)弱法求解不規(guī)則域問(wèn)題[J]. 楊建軍,鄭健龍. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]求解聲波方程的徑向基函數(shù)無(wú)網(wǎng)格法[J]. 蔣嬋君,王有學(xué),李川,曾高福,贠鵬. 煤田地質(zhì)與勘探. 2016(05)
[3]樣條有限點(diǎn)法分析旋轉(zhuǎn)變截面Euler梁彎曲自由振動(dòng)問(wèn)題[J]. 劉鵬,劉紅軍,林坤,秦榮. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(09)
[4]無(wú)網(wǎng)格介點(diǎn)法:一種具有h-p-d適應(yīng)性的無(wú)網(wǎng)格法[J]. 楊建軍,鄭健龍. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2016(10)
[5]伽遼金型無(wú)網(wǎng)格法的數(shù)值積分方法[J]. 吳俊超,鄧俊俊,王家睿,王東東. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[6]無(wú)網(wǎng)格法及其在金屬成形中的應(yīng)用綜述[J]. 黃凱,白鴻柏,路純紅,曹鳳利. 鍛壓技術(shù). 2016(02)
[7]基于有限點(diǎn)法的自由面流動(dòng)的數(shù)值模擬[J]. 盧雨,胡安康,劉亞沖. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2016(01)
[8]一種求解三維聲腔聲壓分布問(wèn)題的無(wú)網(wǎng)格法[J]. 李亞立,李鵬,郭鈴紅,趙高煜. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[9]有限點(diǎn)法在液艙晃蕩問(wèn)題中的應(yīng)用[J]. 盧雨,胡安康,劉亞沖. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(08)
[10]基于樣條有限點(diǎn)法的壓電功能梯度板的動(dòng)力分析[J]. 黃君,莫春美,李雙蓓. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
碩士論文
[1]無(wú)網(wǎng)格法在波紋夾層板斷裂分析中的應(yīng)用[D]. 李鴻橋.廣西大學(xué) 2014
本文編號(hào):3491336
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