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特征值问题的预变换方法(II):任意三角形域Laplace特征值的计算分析
  • ISSN号:0254-7791
  • 期刊名称:《计算数学》
  • 时间:0
  • 分类:O157.5[理学—数学;理学—基础数学]
  • 作者机构:[1]中国科学院软件研究所并行计算实验室,北京100190
  • 相关基金:国家自然基金项目资助(No.60970089,61170075).
作者: 孙家昶[1]
中文摘要:

本文基于三类特殊三角形(等边、等腰直角及(30°,60°,90°)三角形域)Laplace特征函数系的构造,提出任意三角形区域上Laplace特征值的近似公式与算法.给出任意三角形域上所有特征值的逼近公式:λm,n≈π2/24s2(h1^2(7m^2-12mn+7n^2)=h2^2(3m^2-4mn+3n^2)-2h2^2(m^2-4mn+n^2)),(m〉n≥)特别,对于最小特征值λmin=λ2,1≈χ2/s211h1^2+7H2^2+6H3^2/24,其中S 是该三角形(h1≤h2≤h3)的面积,可作为数值PDE中三角剖分质量的一咱新标准q(T):=3h3^2/16s^211h1^1+7h2^2+6h3^2/24结合数值计算与符号计算,将这三类三角形的基底综合形成统一的新基底,以反映几何(三条边)对于特征问题的影响,从而提高任意三角形域的求解精度.

英文摘要:

Based on Laplace eigen-structure over three special triangle domains (regular trian- gle, isoceles triangle and triangle with (30°, 60°, 90°)), we propose a unified basis to com- pute all Laplace eigenvalues over an arbitrary triangle with mixed numerical and symbolic computation. And a class of approximate formulas for evaluating all eigenvalues over an arbitrary triangle asλm,n≈π2/24s2(h1^2(7m^2-12mn+7n^2)=h2^2(3m^2-4mn+3n^2)-2h2^2(m^2-4mn+n^2)),Especially, for the smallest eigenvalueλmin=λ2,1≈χ2/s211h1^2+7H2^2+6H3^2/24 ~ " lengths where S is the areu of the triangle with three h1≤h2≤h3.And it can be as a new quality of 2-D triangle grid for 2-nd PDE problems as q(T):=3h3^2/16s^211h1^1+7h2^2+6h3^2/24/Toreflect the influence of the three side-lengths on the eigenvalues over an arbitrary triangle, we put the above three basis together and use numerical computation with some symbolic. This hybrid algorithm may a way to raise the accuracy of eigenvalues in computing.

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期刊信息
  • 《计算数学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院数学与系统科学研究院
  • 主编:周爱辉
  • 地址:北京市海淀区中关村东路55号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:
  • 电话:010-62555115
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-7791
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2125/O1
  • 邮发代号:2-521
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),德国数学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:4140