Henon-Heiles系统的有限元研究

来源 :湖南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:helen_00_00
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
哈密尔顿系统是描述无耗散的物理过程与物理现象的一种动力学系统,广泛出现在物理、力学、工程、纯数学与应用数学等领域中.经典的哈密顿系统有两个重要特性:(1)能量守恒性.(2)辛结构,即对应的流形是保面积不变的.   利用传统的数值方法,例如多步法、RK方法模拟哈密顿系统时,会破坏它的辛结构,长时间计算后使数值模拟严重失真,甚至面目全非.1984年冯康首次系统地提出基于辛几何的辛算法,这种格式长时间计算能够保持辛性质,模拟轨道效果好.此后国内外提出了辛Runge-kutta格式、块辛格式(PSRK)等,辛算法理论逐渐成熟.   任何离散算法,一般不能既保能量又保辛(Ge-Masden定理).近二十年来辛算法研究,重点集中在讨论其辛性质,而涉及能量的较少,在很多领域表明保能量更重要,而有限元法能够突出哈密顿系统的能量守恒性,因此研究有限元法是很有意义的.   本文重点研究Henon-Heiles系统的有限元方法,此系统是哈密顿系统中产生混沌的经典例子.从传统的算法中挑选一些数值方法,如:RK法,辛差分法、辛RK法、与连续有限元方法进行比较,得到以下结论:   (1)通过数值结果研究发现任意次有限元法计算Henon-Heiles系统始终是保能量的,计算的能量误差长时间为机器0,长时间计算的轨道具有很好的稳定性及高精度.   (2)首次提出从三维能量曲面的视野考察Henon-Heiles系统计算轨迹的行为,比传统的二维的Poincare相平面研究更直观,和传统的算法比较,更能证明有限元保能量的重要性.   (3)数值证明Henon-Heiles系统,当H<1/6它的运动是正规的,当H>1/6时,运动是非正规的,即产生混沌.
其他文献
随着我国医疗体制改革的不断推进,医疗卫生服务日益规范化,但仍然突显不少结构性的问题。诸如医疗卫生资源配置不合理,医疗卫生机构盲目扩大规模,病人就诊流向不合理等问题日
本学位论文研究了变指标Besov型空间和Triebel-Lizorkin型及其应用。所得结果包括了经典的常指标Besov型空间和Triebel-Lizorkin型空间的情形以及一些特殊的Triebel-Lizorkin
对高维问题利用一次元求解,只有2阶精度,当网格加密时计算规模浩大而不可接受。本文提出,在多网格上利用2次有限元的超收敛性,采用CG迭代求解,是一种可行的办法。本文研究一维二次
非线性方程组讨论的问题是F(u)=0,其中F∶Rn→Rn,该问题广泛应用于工程、管理和经济学等领域.非线性方程数值求解中最典型的方法是Newton法和Newton-Cmres方法,其中Newton-Gmres
1996年以来,量子编码已成为量子信息学领域最热门的课题之一。量子纠错编码作为其中的一种量子编码方案,是量子通信和量子计算实用化的基础。目前量子纠错编码理论已日趋完善,许
本文主要研究了两类非对称波动方程,一方面研究齐次非对称波动方程解的Strichartz估计,另一方面研究了非齐次非对称波动方程解的Strichartz估计,主要分为三个部分:   第一部分
本硕士论文主要研究了两类方程.首先,研究了一类半线性椭圆方程(1)△w=α(x)G(w)+H(w))|▽w|2,x∈Ω(∈)R2.解的严格凸性,在一定条件下,我们得到了方程解的严格凸定理.其次,对另一
本文首先建立一般环是分配环的条件,即证明了一个环R是分配环当且仅当R中的每一个不可约理想是强不可约理想。这一结论推广了William J.Heinzer,Louis J.Ratliff Jr.及David E
自上同调理论出现后,其思想方法很快成为数学研究的主流方法之一。近年来,许多数学家把这一思想方法运用到群、代数、以及模理论的研究中。例如:Pareigis在文献[32]中研究了Hopf
在没有信息损失的情况下产生局部特征和提取鉴别特征是人脸识别中的两个重要步骤。特别地,在许多实际应用中,用于测试的图像可能被随机的污染,或者被其他不相关的物体(图像)连续