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三维泊松方程的七点差分格式 被引量:8
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作者 豆桂芳 吴振远 杜艳林 《工程地球物理学报》 2009年第6期802-805,共4页
泊松方程在地球物理中的应用非常广泛,随着三维勘探的展开,三维泊松方程的快速、精确求解变得越来越重要。本文用有限差分方法推导出长方体域的三维泊松方程的七点差分格式,及其边界条件的差分格式,并对满足第一类边界条件的七点差分格... 泊松方程在地球物理中的应用非常广泛,随着三维勘探的展开,三维泊松方程的快速、精确求解变得越来越重要。本文用有限差分方法推导出长方体域的三维泊松方程的七点差分格式,及其边界条件的差分格式,并对满足第一类边界条件的七点差分格式进行求解,详细推导了七点差分格式的求解过程。 展开更多
关键词 三维泊松方程 七点差分格式 求解过程
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一种基于正弦变换的三维泊松方程并行求解算法 被引量:1
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作者 林士伟 张卫民 +1 位作者 方民权 李松 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2017年第8期1419-1424,共6页
泊松方程的数值解法在许多物理或者工程问题上得到广泛应用,但是由于大部分三维泊松方程的离散化格式不具有明显的并行性,实际中使用整体迭代的思想,这使得计算效率和稳定性受到了限制。摒弃了传统数值解法中整体迭代的思想,结合离散正... 泊松方程的数值解法在许多物理或者工程问题上得到广泛应用,但是由于大部分三维泊松方程的离散化格式不具有明显的并行性,实际中使用整体迭代的思想,这使得计算效率和稳定性受到了限制。摒弃了传统数值解法中整体迭代的思想,结合离散正弦变换理论(DST),基于27点四阶差分格式,将三维泊松方程求解算法在算法级进行修改和并行优化,把整个求解问题转化成多个独立的问题进行求解,稳定性和并行性能得到大幅提升。对于确定的离散化形式,可以使用同一套参数解决不同的泊松方程,大大提高了编程效率。基于共享存储并行模型实现了该算法,实验结果显示,对于给出的实例,新算法具有较好的加速效果,计算结果精度误差约为10e-5,在可接受范围内,并且计算精度随着维数的升高具有一定提升。 展开更多
关键词 三维泊松方程 离散正弦变换 并行 OPENMP
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三维泊松方程基于Richardson外推法的高阶紧致差分方法 被引量:2
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作者 马月珍 葛永斌 王燕 《数学的实践与认识》 CSCD 北大核心 2011年第8期146-152,共7页
基于Richardson外推法提出了数值求解三维泊松方程的高阶紧致差分方法.方法通过利用四阶和六阶紧致差分格式,分别在细网格和粗网格上求解,然后利用Richardson外推技术和算子插值方法,得到三维泊松方程在细网格上的六阶和八阶精度的数值... 基于Richardson外推法提出了数值求解三维泊松方程的高阶紧致差分方法.方法通过利用四阶和六阶紧致差分格式,分别在细网格和粗网格上求解,然后利用Richardson外推技术和算子插值方法,得到三维泊松方程在细网格上的六阶和八阶精度的数值解.数值实验结果验证了该方法的精确性和有效性. 展开更多
关键词 三维泊松方程 高阶紧致差分方法 RICHARDSON外推法 交替方向隐式迭代
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基于顶点中心有限元算法的重力场矢量和重力梯度张量高精度模拟
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作者 童孝忠 孙娅 +1 位作者 黄基文 柳建新 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第5期1659-1670,共12页
密度非均质性引起的重力异常由三维泊松方程控制,而目前大多数正演模拟方法都依赖于其积分解和以单元为中心的数值方法。当利用重力位计算重力场时,这些数值策略将不可避免地失去准确性。为了缓解这一问题,本文提出了一种高效、准确的... 密度非均质性引起的重力异常由三维泊松方程控制,而目前大多数正演模拟方法都依赖于其积分解和以单元为中心的数值方法。当利用重力位计算重力场时,这些数值策略将不可避免地失去准确性。为了缓解这一问题,本文提出了一种高效、准确的高阶顶点中心有限元方法来模拟三维重力异常。首先,通过具有六面体网格的顶点中心有限元来建立正演算法,并选用ILU-BICGSTAB迭代方法求解大型对称稀疏线性方程组。其次,为了获得重力位的一阶导数和二阶导数,采用了高阶拉格朗日插值技术。最后,采用三维立方体密度模型测试了顶点中心有限元算法的准确性,并利用薄垂直矩形棱镜模型和实测模型测试了算法的灵活性。数值结果表明,高阶顶点中心有限元算法能获得高精度的重力场矢量和重力梯度张量。与精确积分解和顶点中心算法相比,高阶顶点中心有限元格式在模拟三维重力异常方面表现出更高的效率和准确性。同时,相较于单元中心数值解,高阶顶点中心有限元算法在模拟三维重力异常表现出更高的效率和准确性。 展开更多
关键词 重力异常 三维泊松方程 顶点中心有限元算法 数值模拟 ILU-BICGSTAB迭代法
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量子点接触器件电势准3D数值模型和模拟方法
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作者 康宇 杜磊 +1 位作者 陈华 孙亚杰 《电子科技》 2010年第5期12-14,共3页
采用三维泊松方程和二维薛定谔方程自洽求解方法,建立量子点接触器件(QPC)内的电势分布和二维电子气层的电子密度分布的准三维模型及模拟方法,并将模拟结果与传统的Buttiker鞍型电势分布进行比较。结果表明,器件中的电势分布随结构和偏... 采用三维泊松方程和二维薛定谔方程自洽求解方法,建立量子点接触器件(QPC)内的电势分布和二维电子气层的电子密度分布的准三维模型及模拟方法,并将模拟结果与传统的Buttiker鞍型电势分布进行比较。结果表明,器件中的电势分布随结构和偏置对传统鞍型电势有所偏离,并讨论了栅极结构和外加偏压对电势分布影响的规律,对QPC传感器设计具有指导作用。 展开更多
关键词 QPC 自洽模拟 三维泊松方程 电势分布
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Partial Differential Equations as Three-Dimensional Inverse Problem of Moments 被引量:1
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作者 Maria B. Pintarelli Fernando Vericat 《Journal of Mathematics and System Science》 2014年第10期657-666,共10页
We considerer partial differential equations of second order, for example the Klein-Gordon equation, the Poisson equation, on a region E = (a1, b1 ) × (a2, b2 ) x (a3, b3 ). We will see that with a common p... We considerer partial differential equations of second order, for example the Klein-Gordon equation, the Poisson equation, on a region E = (a1, b1 ) × (a2, b2 ) x (a3, b3 ). We will see that with a common procedure in all cases, we can write the equation in partial derivatives as an Fredholm integral equation of first kind and will solve this latter with the techniques of inverse problem moments. We will find an approximated solution and bounds for the error of the estimated solution using the techniques on problem of moments. 展开更多
关键词 Partial differential equations (PDEs) Freholm integral equations generalized moment problem
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Large time behavior of solutions to 3D compressible Navier-Stokes-Poisson system 被引量:8
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作者 LI HaiLiang ZHANG Ting 《Science China Mathematics》 SCIE 2012年第1期159-177,共19页
We consider the three-dimensional compressible Navier-Stokes-Poisson system where the electric field of the internal electrostatic potential force is governed by the self-consistent Poisson equation.If the Fourier mod... We consider the three-dimensional compressible Navier-Stokes-Poisson system where the electric field of the internal electrostatic potential force is governed by the self-consistent Poisson equation.If the Fourier modes of the initial data are degenerate at the low frequency or the initial data decay fast at spatial infinity,we show that the density converges to its equilibrium state at the L 2-rate (1+t)(-7/4) or L ∞-rate (1+t)(-5/2),and the momentum decays at the L 2-rate (1+t)(-5/4) or L ∞-rate (1+t)(-2).These convergence rates are shown to be optimal for the compressible Navier-Stokes-Poisson system. 展开更多
关键词 compressible Navier-Stokes-Poisson system optimal decay rate
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