基于改进同伦算法的非线性最小二乘平差

为了寻求一种更有效的非线性最小二乘平差算法,根据同伦思想提出了一种改进的同伦算法．该算法直接从非线性方程入手,将非线性最小二乘平差准则转化为同伦最小二乘平差准则;根据最优化问题的极值条件,将同伦最小二乘平差准则转化为求解非线性方程组的不动点同伦问题;在Li-Yorke算法的基础上,对切向量及步长求解进行改进,并用于求解微分方程初值问题,进而跟踪同伦曲线．对改进同伦算法的收敛性进行了分析,并采用Matlab语言编程进行了试验．结果表明,较之牛顿迭代法和Li-Yorke算法,改进同伦算法是一种结果稳定、精度较高、速度较快和收敛域扩大的整体收敛方法．     

一种有效的结构特征值问题并行算法

本文利用多项式割线迭代法和矢量逆迭代法，提出了求解结构固有频率与模态的并行解法。该方法首先利用多项式割线迭代法确定各特征值的近似值，并在其中引入并行具，然后将这些特征值归类为N个区间（N为并行机的CPU个数），取这些区间的中间值作为移轴量，最后利用矢量逆代法以各移轴量在各CPU中并行求出移轴量附近的各组特征值和特征量，该算法在西安交通大学ELXSI-6400并行机上程序实现，计算结果表明能有效地节省计算时间，是一种有效的大型工程结构动力问题的求解方法。     

椭圆方程有限差分逼近的混合半迭代法

利用局部消元法建立了求解椭圆型方程的有限差分格式,并根据Chebyshev多项式加速技术构造了一个混合半迭代法.该算法在第一层网格上仍使用经典的Jacobi迭代法,在内层网格上使用多项式加速技术.数值实验表明,新算法比Jacobi半迭代法收敛快.     

求解非线性规划问题的一种迭代法

提出了一种求解等式约束非线性规划的新方法－非线性方程组不含求逆迭代法，证明了该算法的收敛性。给出几个算例，验证了该算法的有效性。     

M步Newton法的一种改进

在许多科学与工程计算问题中,需要求解非线性代数方程组.在诸多解法中,Newton迭代法及其变体M步Newton法是最主要、最常用的方法.通过对非线性方程组的迭代法引入Aitken加速技术,设计了一种非线性方程组的迭代解法的加速方法;将该方法与M步Newton法相结合,得到一种收敛速度快而且计算稳定的方法,并给出了具体算法;数值结果表明了新算法是有效的.此方法具有一定的广泛性,可以直接推广到许多已有的方法,如拟Newton法、M步离散Newton法及Brent方法等,均可在一定程度上改善这些方法的收敛速度和稳定性.     

位场向下延拓系数矩阵性质及Barzilai-Borwein向下延拓法

位场的向下延拓不仅仅能够提高地球物理数据解释的可靠性，在导航方面也有着重要的作用. 为了进一步提高计算精度和速度，提出了位场向下延拓的Barzilai-Borwein （BB）法. 首先证明了位场向下延拓的系数矩阵为对称的双重Toeplitz系统矩阵（block-Toeplitz-Toeplitz-block，BTTB）；其次，假定该系数矩阵为正定的条件下，采用BB法迭代求解下延方程组，并约束其迭代步长确保算法收敛；最后，分别通过理论模型无噪声数据和实际资料对BB法进行检验，并与积分迭代法进行对比. 结果表明:理论模型验证时，同一收敛精度条件下，BB法的计算速度是积分迭代法的2倍以上；实际资料检验时，在相同计算次数下，BB法与积分迭代法的平均相对误差分别为6.1%与7.7%.      

复合材料层合板几何非线性分析

本文用有限条方法分析了复合材料层合板的几何非线性问题，并用Ｎｏｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ迭代法求解非线性方程组，计算得到的线性解与非线性解分别与经典解析和实验吻合较好 。     

并行求解递归问题的块消元与迭代方法

讨论线性递推问题的并行算法，将递归变形成方程组，给出了一种块消元和迭代求解的分析，分析了并行度，而且还证明了迭代法的收敛性。     

船舶舱室布置设计中几何约束的一种求解方法

提出了基于约束表示的船舶舱室布置设备空间位置关系的描述，约束通过转化以非线性方程组的形式求解，Newton-Raphson迭代法求解方程缺乏稳定并且不能处理欠约束和过约束情况，为了克服这种情况，文中提出了采用最优化方法求解几何约束，自然有效地解决了欠约束和过约束情况下方程的求解问题。     

一类虚拟国界预条件多重网络并行算法

对网格方程组作多重网格区域分裂并行计算,以消去法为预条件,讨论了Gauss消去法的迭代性质,指出该迭代法有效改善通常迭代在子域信息传递过程中的障碍性问题,提高多重网格区域分裂并行计算效率。     

Method of a new iteration scheme combined with Kriging model for structural reliability evaluation

The first order reliability method (FORM) is widely adopted for structural reliability evaluation due to its numerical efficiency. Concerning the issue of FORM often failing to converge when the limit state function (LSF) behaves high nonlinearity, a new iteration scheme called ??rotated gradient algorithm (RGA)?? is proposed and combined with Kriging model to evaluate the reliability of implicit performance function. In this paper, the Kriging model is applied to approximate the real LSF first. Then the scheme of RGA, constructed in terms of gradient information of two adjacent design points obtained during the process of calculation, is used to calculate the reliability index. Numerical examples show the validity in convergence and accuracy of the proposed method for arbitrary nonlinear performance function.     

基于拟力法的框架结构静力推覆分析

传统静力推覆分析方法求解结构非线性变形需对结构整体刚度矩阵进行实时地合成与分解，该过程将占用大量计算资源.基于拟力法的纤维梁有限元分析方法进行静力推覆分析，在迭代求解结构非线性变形时，首先对弹性刚度矩阵进行分解，计算出侧向荷载作用下的弹性位移；然后通过反复调用弹性刚度矩阵的分解结果与弹性位移，减少回代计算量；最后采用算法时间复杂度理论定量对比了该方法与传统方法的计算效率，通过一榀八层钢筋混凝土框架结构数值算例，分析比较了两种方法的计算结果与算法时间复杂度. 结果表明:两种方法顶点位移-基底剪力曲线基本吻合，层间位移角与楼层之间的关系曲线也基本一致，两者的最大误差出现在第3层，为3.72%，与传统方法相比，基于拟力法的静力推覆分析方法算法时间复杂度降低了80%，计算效率至少是传统方法的5倍.      

基于归约的几何约束求解策略

针对几何约束系统归约分解中高阶顶点的求解问题,提出高阶低代的低维数值迭代求解算法.通过去除部分约束,使得高阶顶点分解为含有欠约束顶点的低阶求解序列,对求解序列中的欠约束顶点添加虚拟参数变量,以虚拟参数变量的部分迭代求解,替代系统的整体数值求解,提高求解效率和稳定性,算法具有很强的通用性,并在实际应用中得到验证.     

Numerical Investigation of the Dynamics for Low Tension Marine Cables

This paper presents a numerical investigation into the dynamics of marine cables which are extensively used in offshore industry. In this numerical study, the Euler-Bernoulli beam model is adopted to develop the governing equations of the cable. Bending stiffness is considered to cope with the low tension problem in local area of towing cable, and thus a more accurate solution with the consideration of the axial elongation can be given.The derived strongly-coupled and nonlinear governing equations are solved by a second-order accurate, implicit,and large time step stable central finite difference method. The quadratically convergent Newton-Raphson iteration method is applied to solving the discrete nonlinear algebraic equations. Then a towed array sonar system(TASS)problem is studied. The numerical solutions agree reasonably well with the experimental data and the simulated results of the references. The specified program of the present paper shows great robustness with high efficiency.     

空间5S-S并联机器人机构尺度综合的解析方法

Groebner基是多项式理想理论中的一个重要概念和研究工具。将基于Groebner基的代数方法应用于空间5S－S机构体导引综合，获得当给定刚体6个精确点时问题的符合型三角形Groebner基，即解析形式的解。     

结构可靠度分析的初值校准方法

本文在ＪＣ法的基础上，提出了结构可靠度分析的一种初值校准方法。该法可适用于一般情况形的结构可靠度计算，包括非线性极限状态方程的和非正态分布的变量。通过算例表明，本文方法有较高的计算效率，一般只需迭代一次便能得到罗满意的结果。     

非线性随机振动分析的概率密度演化方法

为深入探讨概率密度演化方法对于非线性随机振动分析的适用性,考察了随机地震动作用下一类硬弹簧Duffing振子的非线性响应,对概率密度演化方法与经典非线性随机振动分析进行了比较研究.结果表明:在弱非线性水平,概率密度演化方法与混沌多项式展开、Monte Carlo模拟的解答一致;在强非线性水平,数值求解误差、人为截断误差放大,概率密度演化方法与混沌多项式展开解答在Monte Carlo模拟解附近上下波动,表明概率密度演化方法与经典非线性随机振动解答在均方特征意义上是等价的.      

非线性方程组求解的新方法

提出了一种求解非线性方程组的方法.将非线性方程组的求解问题转化为最优化问题,对经典BFGS变尺度法进行改进:采用高精度通用数值算法求解函数梯度,采用新的数值解析法进行一维探索,进而有效地提高了BFGS变尺度法的效率和程序通用性;对遗传算法进行了改进.将改进的BFGS变尺度法与改进的遗传算法进行混合杂交,得到一种全局优化算法,数值测试表明该算法是可靠的.     

方程求根的Hermite抛物插值法

本文提出了方程求实根的一个 Hermite 抛物插值法,并论证了它的收敛性,敛速为1+2~(1/2)阶.若所求根为二重根(重数未知),则敛速为1/2+(3(1/2))/2阶.若将所得公式与牛顿求根公式复合,则有5阶的敛速;若所求根为二重根,则复合法有1.5阶的敛速.     

变量相关情况下结构可靠指标的简化算法

根据可靠指标的几何意义，通过坐标转换和矩阵变换，探讨了非线性功能函数在变量相关条件下可靠指标的直接迭代计算方法，导出了计算可靠指标的分位值法迭代计算公式，并给出了2个算例，计算结果表明，与传统算法相比，该算法计算简单、精度高。