潘文峰 作品数:25 被引量:42 H指数:4 供职机构: 武汉理工大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 博士科研启动基金 湖北省自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 一般工业技术 天文地球 交通运输工程 更多>>
三维海洋波导中HelmHoltz方程外问题的数值解 被引量:4 2007年 研究了三维海洋波导中障碍物的声散射问题.基于Galerkin变分原理和DtN映射方法,发展了数值求解这类声散射问题的一种自然边界元与有限元耦合的求解方法,并提出了有效的数值实现方法.该方法避开了常规有限元中需要采用吸收边界的缺点,对多种形状障碍物的数值计算结果表明了所建立的理论方法是有效的. 尤云祥 潘文峰 缪国平关键词:声散射 有限元 自然边界元 具有双重虚拟边界的基本解方法求解Stokes问题 被引量:1 2018年 针对传统的基本解方法求解二维Stokes问题时,基本解矩阵病态程度高的问题,提出一个具有双重虚拟边界的基本解方法(method of fundamental solution,MFS)。基于Laplace分解,Stokes问题被转化成3个Laplace方程,进而使用具有双重虚拟边界的基本解方法求解该Laplace方程组。对应地,这3个Laplace方程的数值解被表示成源点位于2个虚拟边界上的基本解的线性组合。利用在实际边界上的边界配置点处,方程组所要满足的边界条件,得到未知系数。数值实验表明:数值解是高度准确的,与精确解相比,误差约为10-6~10-5,通过在边界上添加噪音,数值解的稳定性得到了验证;与基本解方法相比,具有双重虚拟边界的基本解方法显著地降低了基本解矩阵的条件数。 潘文峰 戴海关键词:STOKES问题 基本解方法 二维海洋波导中Helmholtz方程外问题数值解的有限元方法 被引量:6 2006年 研究了二维海洋波导中声波与散射体相互作用的问题.基于伽辽金变分原理和DtN映射方法,发展了这类声散射问题的一种有限元数值求解方法,提出了有效的数值实现手段.考察了海洋波导中声波与散射体相互作用的回声结构特性,包括海洋界面的多重反射效应对回声结构特性的影响.数值计算结果表明,所建立的有限元理论方法是有效和实用的,而且数值实现速度较快. 潘文峰 尤云祥 缪国平关键词:声散射 有限元 电磁波逆散射在结构损伤识别中的应用研究 由于环境的侵蚀和锈蚀以及生产工艺等的影响,一般地,大量的缺陷和夹杂总是存在于结构和材料中.随着时间的推移,有的会发生严重的损伤,甚至导致断裂,由此会产生灾难性的后果.因此,如何使用简单而快速的方法而且准确的识别缺陷和夹杂... 潘文峰关键词:电磁测量 浅海波导赫姆霍茨方程外问题多尺度有限元法 2008年 研究了二维多尺度海洋波导中声波与散射体相互作用的问题.将海洋波导中散射体的声散射问题分解为两个外问题和一个内问题进行求解,外问题和内问题的解通过在人工边界上的DtN映射耦合,建立了相应的DtN映射.通过DtN映射,把赫姆霍茨方程在无限长带状区域中的定解问题,转化为在一个有限区域中的定解问题.基于伽辽金变分和DtN映射方法,发展了数值求解这类声散射问题的一种多尺度有限元求解方法,提出了有效的数值实现手段.数值计算结果表明了所建立的有限元理论方法是有效和实用的,而且它的数值实现是很快速的. 潘文峰 李卓球关键词:声散射 自然边界 边界元法求解3D水下声传播透射问题 2017年 为了更精确有效地研究三维情况水下声传播透射问题,给出了透射问题模型,提出了透射问题的表达定理,该表达定理将透射问题的解表示为只包含单层势和其法向导数,有效地避免了双层势表示的高阶或超奇异性。为了提高计算效率,对格林函数进行了8节点线性插值,利用边界元方法求解,最后通过数值实验验证了所提出的边界元法的精确性。结果表明应用表达定理能有效精确地求解三维水下声传播投射问题。 冯康 潘文峰关键词:边界元法 边界积分方程 FREDHOLM算子 奇异性 海洋波导中三维可穿透目标的快速声学成像 被引量:1 2007年 研究了用声传播远场分布信息来成像海洋波导环境中三维可穿透目标的反问题.建立了求解这类反问题的远场方程,基于内透射边界值问题的分析,讨论了远场方程解的唯一性和可解性,证明了总能找到远场方程的一个在最小平方意义下的近似解,其模在可穿透目标内部的取值是小的,而在外部的取值是大的,进而发展了一种快速成像可穿透目标的一种指示器样本方法.数值试验表明了这种方法是有效的,即使在有限孔径测量方式的情况,也能够得到未知目标的一个理想成像,而且不需要先验知道可穿透目标的任何几何与物理信息. 潘文峰 尤云祥 缪国平 李卓球关键词:反问题 海洋波导的可穿透障碍物散射场远场分布的若干性质 被引量:3 2008年 研究了海洋波导中可穿透目标时谐声波散射传播远场分布的性质,构造了透射问题解的集合,使得所构造解的集合在边界上的限制在某个Hilbert空间中是稠密的,确定了传播远场分布的集合在某个Hilbert空间中是完备的.这些性质对研究海洋波导中的逆透射问题有重要的应用. 潘文峰 尤云祥 缪国平 李卓球关键词:稠密性 热传导方程的完美匹配层公式及其稳定性分析 2017年 为了求解无界空间中的热传导方程,基于Laplace变换,引入若干个辅助变量,提出了一个热传导方程的完美匹配层(PML)公式。通过分析偏微分算子特征值实部的符号和特征向量的完备性,得到了PML方程的稳定性。在二维空间中,常系数PML方程的柯西问题是弱稳定;在三维空间中,常系数PML方程的柯西问题是强稳定。数值实验结果表明:热传导方程PML公式的绝对误差最大值大约是1.5×10^(-3),经典Dirichlet边界条件和Neumann边界条件的绝对误差最大值大约是2.5×10^(-2)和3.0×10^(-2)。因此,热传导方程PML公式可以显著提高数值解的准确性。 王小花 潘文峰关键词:热传导方程 稳定性 LAPLACE变换 谱元法求解Helmholtz方程透射特征值问题 被引量:5 2018年 研究了Helmholtz方程透射特征值问题,提出一种Chebyshev谱元法求解,该方法兼具了有限元法处理边界及区域的灵活性和谱方法的快速收敛特性.运用加权余量原理,得到了Chebyshev谱元法用于透射特征值问题的基本理论以及数学公式,将原问题转化为二次特征值问题.最后通过数值实验算例验证了Chebyshev谱元法的有效性. 戴海 潘文峰关键词:二次特征值问题 谱元法