快速半解析邊界配點法-大規模複雜波場動力環境高精度模擬 李珺璞 9787030776655 【台灣高等教育出版社】

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物品所在地:中國大陸
原出版社:科學
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書名:快速半解析邊界配點法-大規模複雜波場動力環境高精度模擬
ISBN:9787030776655
出版社:科學
著編譯者:李珺璞
頁數:233
所在地:中國大陸 *此為代購商品
書號:1655887
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內容簡介

圍繞聲波、水波、電磁波與工程結構物的複雜相互作用,本書旨在介紹半解析邊界配點法在大規模複雜波場動力環境高精度模擬中的最新研究進展。本書以聲場作為闡述複雜波場動力環境高精度模擬基本計算理論的研究載體。在計算理論部分,主要包括概論和四個聲場研究專題。其後,本書工程應用實例部分基於前述半解析邊界配點法理論,將其拓展至水波與電磁波模擬。本書以大規模複雜波場動力環境高精度模擬中半解析邊界配點法漸次涉及的關鍵力學瓶頸為技術路線,對目前在高性能計算領域尚未完全解決的力學瓶頸進行研究探討。如何存儲和求解由半解析邊界配點法導致的高病態稠密矩陣是本書的核心研究命題。基於新研發技術,發展可快速模擬大規模複雜波場的高性能計算軟體,是本書的核心研究目標。 本書可作為計算力學、計算聲學、計算數學、計算物理、水力學等專業方向的研究生教學用書,也可作為了解快速半解析邊界配點法在大規模複雜波場動力環境高精度模擬中最新研究進展的參考用書。

作者簡介

李珺璞,工學博士,鄭州大學副教授,美國工業與應用數學學會會員,擔任Mathematical and Computational Applications客座編輯。2010-2019年本、碩、博就讀於河海大學,並於2019年獲得工學博士學位。2017-2019年在國家留學基金委資助下,赴澳大利亞國立大學研究深造。2020年就職于鄭州大學,並於2021年晉陞副教授,2022年被聘為研究生導師。主要研究方向為大規模工程計算、計算波動力學,在大規模高頻聲場計算、海洋動力環境模擬、塗覆納米塗層材料的散射體電磁散射計算等方面有系統研究,近年來致力於發展大規模複雜波場動力環境高精度模擬的快速半解析邊界配點法技術。曾先後多次赴美國、白俄羅斯、黑山、澳大利亞等國的科研院校做學術訪問。截至2024年1月,已出版英文專著1部,發表學術論文28篇,其中第一作者24篇,中國科學院1區9篇,8篇論文人選為ESI(Essential Science Indicators)高被引論文(前1%),1篇論文人選為ESI熱點論文(前0 1%),SCI (Science Citation Index)引用700餘次,H指數16,單篇最高引用81;授權發明專利1項,軟體著作權2件;主持國家自然科學基金青年項目、中國博士后科學基金特別資助及面上項目、海岸災害及防護教育部重點實驗室開放基金項目(揭榜挂帥)、河南省自然科學基金青年項目、河南省重點研發與推廣專項(科技攻關)等國家級及省部級科研項目10餘項;曾獲河南省教育廳科技成果獎一等獎、寶鋼教育獎、徐芝綸力學獎、博士生國家獎學金等多項榮譽獎勵。

目錄

「博士後文庫」序言
前言
第一部分 計算理論
第1章 概論
1 1 引言
1 2 聲場計算中的數值方法
1 2 1 邊界元方法
1 2 2 基本解方法
1 2 3 奇異邊界法
1 2 4 邊界節點法
1 2 5 快速多極子演算法
1 2 6 核獨立快速多極子演算法
1 2 7 有限差分法
1 2 8 有限元方法
1 2 9 無網格方法
1 3 內容提要
1 3 1 技術路線
1 3 2 章節安排
第2章 中低頻聲場高精度計算的奇異邊界法
2 1 引言
2 2 計算三維聲場的源點強度因子
2 3 計算聲場邊界解和近邊界解的近奇異因子
2 4 數值算例
2 5 奇異工具箱
2 5 1 介紹
2 5 2 源點強度因子發展概述
2 5 3 獨立算常式序
2 6 本章小結
第3章 高頻聲場高精度計算的修正奇異邊界法
3 1 引言
3 2 修正奇異邊界法
3 3 數值算例
3 4 本章小結
第4章 高頻聲場高精度計算的雙層基本解方法
4 1 引言
4 2 基本解方法虛擬邊界的物理本質和影響規律
4 3 雙層基本解方法
4 4 調整參數的顯式經驗公式
4 5 基本解方法離散誤差推導
4 6 三維Helmholtz方程源點強度因子
4 7 數值實驗
4 8 本章小結
第5章 大規模科學與工程高精度計算的修正雙層演算法
5 1 引言
5 2 修正雙層演算法
5 3 數值算例
5 4 本章小結
第6章 大規模聲場高精度計算的雙層快速多極邊界元方法
6 1 引言
6 2 基於Burton-Miller公式的雙層快速多極邊界元方法
6 2 1 邊界元基本公式
6 2 2 基於Burton-Miller公式的快速多極邊界元方法
6 2 3 雙層快速多極邊界元方法
6 3 數值算例
6 4 本章小結
第7章 大規模科學與工程高精度計算的修正多層演算法
7 1 引言
7 2 修正多層演算法
7 2 1 修正雙層演算法回顧
7 2 2 修正多層演算法
7 2 3 修正多層演算法存儲複雜度分析
7 3 數值算例
7 4 本章小結
第8章 時間依賴奇異邊界法計算標量波方程
8 1 引言
8 2 時間依賴奇異邊界法計算二維波方程
8 3 時間依賴奇異邊界法計算三維波方程
8 4 基於時間依賴奇異邊界法的主動雜訊控制模型
8 5 本章小結
第9章 半解析邊界配點法計算大規模複雜聲場發展概述與展望
9 1 奇異邊界法計算中低頻聲場發展概述
9 2 奇異邊界法計算高頻聲場發展概述
9 3 奇異邊界法計算大規模聲場發展概述
9 4 奇異邊界法計算標量波方程概述
9 5 半解析邊界配點法發展展望
第二部分 工程應用實例
第10章 複雜目標電磁散射高精度計算的正則化矩量法
10 1 引言
10 2 正則化矩量法
10 3 Burton-Miller型正則化矩量法
10 3 1 電場積分方程
10 3 2 磁場積分方程
10 3 3 混合場積分方程
10 3 4 奇異項和近奇異項計算
10 4 快速近場近似預調節方法
10 5 數值算例
10 6 本章小結
第11章 複雜目標電磁散射高精度計算的正則化快速多極矩量法
11 1 引言
11 2 聲場計算與電磁計算的聯繫與區別
11 3 正則化快速多極矩量法
11 4 數值算例
11 5 本章小結
第12章 快速預報大尺度複雜目標寬頻聲散射特性的雙層快速直接求解器
12 1 引言
12 2 雙層快速直接求解器
12 3 數值算例
12 4 本章小結
第13章 近岸海洋動力環境高精度模擬的奇異邊界法
13 1 引言
13 2 水下旅館近岸海洋動力環境模擬
13 2 1 水下旅館數學建模
13 2 2 奇異邊界法計算二維修正Helmholtz方程
13 3 近岸橢圓樁柱水波繞流精確解及數值模擬
13 3 1 橢圓樁柱水波繞流精確解
13 3 2 奇異邊界法計算二維Helmholtz方程
13 4 近岸海上風力發電機組與海浪相互作用模擬
參考文獻
附錄
附錄A 2 2節三維Helmholtz方程的源點強度因子MATLAB代碼
附錄B 2 3節三維Helmholtz方程的近奇異因子MATLAB代碼
附錄C 正則化矩量法編程中的尋邊演算法
附錄D 基於MATLAB的稀疏近似逆矩陣代碼
附錄E 二維Laplace方程、Helmholtz方程和修正Helmholtz方程源點強度因子
附錄F 外域和內域問題源點強度因子相互關係
附錄G 大規模複雜聲場模擬相關文獻列表
附錄H 工程實例部分相關文獻列表
附錄I 變數命名表
編後記

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