表面阻抗边界条件在时域有限差分方法中的实现

研究了表面阻抗边界条件(SIBC)在时域有限差分法(FDTD)中实现的方法。用 FDTD 法计算电磁波在有耗媒质中的传播问题时,引入 SIBC 后只需要计算有耗媒质或导电结构的外部场,而不需要模拟结构内部场分布,大大节省了计算量和存储空间。用 FDTD 与 SIBC 相结合的方法对良导体反射面上的单极子天线的输入阻抗进行了模拟计算,结果表明了该方法的有效性。     

时域有限差分算法的MPI实现与效率分析

以MPI为编程环境,讨论了时域有限差分算法(FDTD)的子区域划分方法和虚拟拓扑的建立;通过分析FDTD算法,建立了相邻子区域间的通信规则和FDTD并行算法的MPI实现步骤;通过对运算开销和通信开销的测试与计算,分析了算法的效率.     

隐含变向时域有限差分方法的MPI实现

在MPI环境中,研究了适合于隐含变向时域有限差分算法（ADI-FDTD）的虚拟拓扑和节点间的数据通信。将并行对角占优算法（PDD）应用于ADI-FDTD,极大地减少了并行节点间的数据通信。进一步分析数据通信的传输速率,提出了数据成批传送方案,实现了ADI-FDTD的高效率并行计算。     

一类趋化性生物模型的有限差分

研究了一类趋化性(Chemotaxis)生物模型的有限差分,证明了此差分格式的稳定性,并给出了算法和数值例子.     

汶川震源有限差分数值模拟研究

2008年5月12日在四川汶川发生8．0级地震,震中位于龙门山断裂带上。地震激发的地震波可以用来研究震源破裂过程及地球内部的层次结构。对地震台站接收到的地震记录的拟合图重新进行了拟合,得到一个极易用数学式表达的震源时间函数,并结合龙门山的实际情况,划分为碎屑岩层、碳酸盐层及基底层模拟区域,并运用交错网格的有限差分法对声波方程进行数值模拟。研究表明,利用3个不同初始震源都能得到较好的波场快照图,而初始震源持续时间短的波场快照精度更高;不同初始震源不同地层的单点P波形图都能与根据地震台站接收记录拟合的P波形图相符合。因此,通过数值模拟能够反映汶川地震波传播的相关特征。     

一类非线性抛物型方程的有限差分格式

对一类非线性抛物型方程初边值问题建立了一个二阶差分格式,证明了差分格式解的存在唯一性、关于初值的无条件稳定性和在L∞范数下,关于时间步长和空间步长的二阶收敛性,最后给出的数值算例验证了理论结果。     

用加权有限差分—边界元耦合方法研究瞬态温度应力场问题

本文用加权有限差分－边界元耦合方法对瞬态温度应力场问题进行了研究，由于这种差分格式是无条件稳定的，合理选取加权因子值使计算在采用较大时间步长条件下仍可得到较精确的结果．文末计算了泵体的瞬态温度及其相应工作应力场（即内压和变温引起的应力场）．计算结果表明：采用该方法计算瞬态温度场，比有限元法未知量少，同时结果稳定，收敛性好，是一种简便有效的方法。     

有限差分法在河流水质预测中的应用

为了更好的对河流水体污染进行控制和治理,及时了解河流的水质状况是必要的。河流水质预测是了解河流水质污染趋势的重要手段。利用一维水质模型来近似模拟河水的水质状态,采用有限差分法对模型进行求解,从而预测河流中污染物浓度。以淮河淮南段为例进行验证,证明了采用一维水质模型对河流水质进行预测是可行的,利用有限差分法求解一维水质模型完全满足实际应用对误差的要求。     

基于有限差分计算的某水库大坝渗流场稳定性分析

为了对云南某水库大坝渗流稳定性进行评价分析,运用基于有限差分原理的Visual Modflow软件进行渗流场数值模拟。结果得出,坝体内部浸润线较低,稳定性较好;下伏地层二叠系灰岩岩溶裂隙发育,渗流速度较大,最大渗流速度出现在坝体上游坡脚处。此外,该坝体两侧后坝脚,沿管壁均有较集中的渗水点,说明坝体土与管壁的接缝处理较差,在长期渗水或在高水位情况下,将会进一步加剧接缝的扩大发展趋势,易导致管壁周边土体产生接触冲刷型的渗透破坏现象,进而影响水库运行及坝体稳定。针对所出现的问题,提出2点建议:一是增加坝基填土的厚度,防止库水过多渗入下伏地层,最大程度避免土体液化现象出现;二是严格监测二叠系灰岩地层中的岩溶现象,一旦出现较大规模的溶洞,应及时进行灌浆处理,以防地基出现坍塌下沉,从而威胁大坝的安全。     

差分GPS定位系统在友谊农场精准农业中的应用

为了探索精准农业技术的具体应用 ,黑龙江垦区首次在黑龙江省友谊农场五分场二队建立示范试验点。引进美国天宝 (Trimble)公司GPS差分纠偏设备 ,在友谊农场五分场二队建立了GPS差分纠偏站 ,从而构建了精准农业技术的一个重要部分———DGPS系统。结合友谊农场五分场二队试验示范点情况 ,简述了全球卫星定位技术和DGPS系统构建中的一些技术问题。     

差分方程在计算n阶行列式中的应用

目的 旨在利用差分方程寻找求行列式值的新方法.方法 依照差分方程的不同类型,应用分析对比研究的方法.结果 探讨了利用差分方程解决了实际应用问题一计算n阶行列式,特别是那些可以用递推法计算的行列式,往往可以利用一阶、二阶常系数差分方程,能够比较方便的求出它的值.较全面、系统地讨论了这一新的方法,总结出多种适用类型,并一一给出了具体求解过程.结论 运用差分方程计算行列式值的新方法是简便而有效的.     

自适应差分进化算法在反求含水层参数中的应用

【目的】研究自适应差分进化算法在反求含水层参数中的适用性。【方法】以理论计算值与实际观测值的离差平方和的均值作为目标函数,应用自适应差分进化算法优化待估含水层参数;计算相关实例,对比改进直线图解法、混沌序列优化算法、简算法、泰斯配线法、线性回归法与自适应差分进化算法的最终优化结果。【结果】与改进直线图解法、混沌序列优化算法和简算法等计算方法相比,自适应差分进化算法的计算结果更加精确,与实际观测值的差异较小;对于不同的含水层参数取值范围,自适应差分进化算法较传统差分进化算法稳定且寻优率与计算结果精度更高。【结论】自适应差分进化算法是一种有效的反求含水层参数的方法。     

植物叶片表面蜡质除去方法的研究

在许多种类植物叶片的表面通常都附有一层蜡被(单子叶植物蜡质层更多、更厚),其化学成分为高级脂肪酸及高级一元醇的脂类化合物,为高分子量热塑性固体。此结构具有防止叶片中水分过多地蒸腾及微生物侵袭叶肉细胞的功能。然而由于这层蜡质的存在,往往掩盖了植物叶片表皮细?..     

海南安诺兰菌根表面消毒方法研究

采用75%乙醇、次氯酸钠溶液浸泡和无菌水洗涤的方法,对海南安诺兰的菌根进行表面消毒,以消毒强度逐步递减的方式,确定最佳分离植物内生真菌的表面消毒强度;同时设置漂洗液无菌检测和组织印迹无菌检测2种对照处理,确保适度的表面消毒强度,然后采用不同浓度的培养基分离培养内生真菌。结果表明,先用75%乙醇浸泡材料30 s,再用3.0%次氯酸钠浓度浸泡5 min处理,是海南安诺兰菌根内生真菌最佳的表面消毒方法,使用20%PDA双抗培养基、于25℃恒温条件下培养,能最大限度地分离所有植物内生真菌,分离效果最佳。     

并行ADI-FDTD的循环归约PDD实现

实现ADI-FDTD并行计算的关键是三对角线性方程组的求解.提出了一种新的分解方法实现三对角线性方程组的并行求解,使得修正值计算方程组仍为三对角线性方程组,且具有对角占优特性.修正值方程组采用循环归约算法求解,根据三对角系统的对角占优的强弱和预期的计算精度选择适当的归约次数,近似处理可加速方程组的求解.利用FDTD的重复计算特性,保存适当的中间量可降低算法的计算复杂性和通信复杂性,但对存储空间的要求更高.算例验证了算法的正确性.     

网片形状和张力的差分算方法及其在刺网设计计算中的应用

众所周知，尽管网片的形状和张力是设计计算渔具中的重要内容，但是由于这个问题比较复杂，迄今未能完全解决。本文是从分析网片的受力情况着手，先建立求解网片形状和张力的基本微分方程组，并根据网片的特点列出差分格式，然后结合刺网网片，网索的结构和装配情况提出初边条件，利用计算机求出刺网网片网目各结节点的位置和网线张力，并将所得结果与实测值相对照，以考核本文计算方案和计算结果。     

电化学阻抗谱在锂离子电池负极研究中的应用

介绍了电化学阻抗谱在锂离子电池研究中的主要应用。电化学阻抗谱在锂离子电池中主要用于测定负极材料表面的固体电解质中间相的阻抗。在实效电池研究中,电化学阻抗谱还可以用于分析低温下锂离子电池电化学性能变差和电池容量衰减的原因。     

生物表面活性剂在堆肥中的研究进展

介绍堆肥的原理、生物表面活性剂的特点及其研究进展,重点说明生物表面活性剂在堆肥中的作用机理和应用实例,并提出存在的问题和发展前景.