基于Newton-Raphson迭代与PSO数字图像相关方法 被引量：15

1

作者 杜亚志 王学滨 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第34期184-189,共6页

鉴于基于Newton-Raphson(N-R)迭代的数字图像相关方法对迭代初值的敏感性问题,提出了一种基于N-R迭代与粒子群优化(PSO)算法的数字图像相关方法。该方法利用了PSO算法中的全局搜索能力与N-R迭代中的局部搜索能力,通过它们的交替迭代以... 鉴于基于Newton-Raphson(N-R)迭代的数字图像相关方法对迭代初值的敏感性问题,提出了一种基于N-R迭代与粒子群优化(PSO)算法的数字图像相关方法。该方法利用了PSO算法中的全局搜索能力与N-R迭代中的局部搜索能力,通过它们的交替迭代以改善初值;以改善后的初值进行最后的N-R迭代。经检验,该方法比N-R迭代对初值的要求宽松。这是由于在N-R迭代与PSO算法多次交替迭代之后,位移和应变的初值都得到了一定的改善。对相似材料模型受载破坏后表面上的点的位移和应变进行了计算,获得了较好的结果。 展开更多

关键词 数字图像相关方法 newton-raphson迭代 粒子群优化算法 初值

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多种数据状态下三参数Weibull分布的极大似然估计 被引量：12

2

作者 范英 王顺坤 晋民杰 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期53-57,共5页

提出一种既适合完全数据,也适合各种截尾数据的三参数Weibull分布极大似然估计的计算方法。首先建立完全数据和截尾数据下统一形式的似然方程;利用二阶收敛Newton-Raphson迭代法求解给定位置参数时含尺度参数和形状参数的两参数Weibull... 提出一种既适合完全数据,也适合各种截尾数据的三参数Weibull分布极大似然估计的计算方法。首先建立完全数据和截尾数据下统一形式的似然方程;利用二阶收敛Newton-Raphson迭代法求解给定位置参数时含尺度参数和形状参数的两参数Weibull分布的极大似然估计;然后采用稳定快速的Brent搜索法,求解出仅含位置参数的单变量似然函数最优解;最后结合实例说明该算法的稳定性和高效性。该方法具有计算精度高、速度快、适用数据范围广的优点。 展开更多

关键词 三参数WEIBULL分布 极大似然估计 完全数据 截尾数据 newton-raphson迭代 Brent搜索

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神经网络-牛顿改进算法求解stewart平台正解 被引量：6

3

作者 荆学东 张英驰 +1 位作者 王梓腾 汪泽涛 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第12期251-254,共4页

正向运动学求解是并联机器人机构应用的基础,传统求解方法中BP神经网络通过将并联机器人平台的逆解作为训练样本,通过网络学习的方法求解stweart平台的正解,具有优秀的解域搜索功能,但求解精度有待提高,且局部存在收敛速度慢以及局部最... 正向运动学求解是并联机器人机构应用的基础,传统求解方法中BP神经网络通过将并联机器人平台的逆解作为训练样本,通过网络学习的方法求解stweart平台的正解,具有优秀的解域搜索功能,但求解精度有待提高,且局部存在收敛速度慢以及局部最小化问题。而牛顿迭代法虽然具有能够在局部快速收敛但对初值依赖程度较大。鉴于两者的优缺点互补,设计一种混合算法能够精确的精确的求得stewart平台正解。能够提升传统神经网络算法的求解速度及就求解精度。 展开更多

关键词 STEWART平台 正向运动学 脊柱微创手术 牛顿-拉夫逊迭代法 BP神经网络

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基于增量微分求积单元法的功能梯度材料夹层板非线性瞬态传热分析

4

作者 张忠 许家婧 +3 位作者 曹小建 王艳超 朱军 姚潞 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期6284-6296,共13页

作为首次尝试,采用增量微分求积单元法(IDQEM)开展了功能梯度材料(FGM)夹层板的一维非线性瞬态传热分析。夹层板组分材料的热工参数随空间位置变化,且具有温度依赖性。基于IDQEM,沿层界面将夹层板划分为3个空间子域,同时将整个受热过程... 作为首次尝试,采用增量微分求积单元法(IDQEM)开展了功能梯度材料(FGM)夹层板的一维非线性瞬态传热分析。夹层板组分材料的热工参数随空间位置变化,且具有温度依赖性。基于IDQEM,沿层界面将夹层板划分为3个空间子域,同时将整个受热过程划分为若干时间子域。采用微分求积技术对任一时间子域内的控制方程、初始条件、界面条件及边界条件进行离散处理。由于所获得的离散方程建立在不同区域的节点上,因此对方程进行修改并将其表示为矩阵形式,以便它们可以建立在同一区域中。采用Kronecker积将联立的矩阵方程转化为一系列代数方程组,并采用Newton-Raphson迭代法近似求解,即可获得单个时间子域内的温度解。由于每个时间子域的初始条件可由上一个时间子域最终时刻的温度分布决定,因此从第一个时间子域逐渐递推到最后一个子域,即可获得整个受热过程的温度分布。数值算例验证了本方法的快速收敛性,与已有文献的解析和数值结果的对比验证了本方法的正确性。最后,讨论了热工参数温度依赖性、体积分数指数及热边界条件对FGM夹层板温度分布的影响。 展开更多

关键词 功能梯度材料夹层板 温度依赖性 瞬态传热 增量微分求积单元法 newton-raphson迭代法

原文传递

流体输运—反应时空动力学质量守恒方程的数值模拟 被引量：4

5

作者 何文武 李铁平 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第1期79-85,共7页

模拟输运—反应耦合动力学的常用方法是有限差分或有限元等数值方法,方程离散的结果将问题转化为在某一时间步求解一套非线性代数方程。在多组分反应体系,在某一时间步所需求解方程的数目总不少于N_c·M_o利用准静态近似法,准静态... 模拟输运—反应耦合动力学的常用方法是有限差分或有限元等数值方法,方程离散的结果将问题转化为在某一时间步求解一套非线性代数方程。在多组分反应体系,在某一时间步所需求解方程的数目总不少于N_c·M_o利用准静态近似法,准静态之间的时间步长不受数值稳定性的制约。改进的Newton-Raphson方法是求解这些非线性代数方程最有效的方法。输运—反应方程差分后所得出的Jacobian矩阵具有序结构,适于块迭代方法的使用,如BSOR法。块迭代方法有利于对角线稠密亚矩阵直接和有效地通过LU分解等标准方法求逆阵。 展开更多

关键词 时空动力学质量守恒方程 有限差分 有限元法 非线性代数方程 准静态近似 块迭代法 流体力学

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基于牛顿—拉普森迭代法的输电导地线找形研究 被引量：3

6

作者 侯景鹏 陈加宝 +2 位作者 曾建华 雷俊方 纪星 《水电能源科学》 北大核心 2012年第2期177-179,共3页

基于悬索结构的找形理论,通过预先设定导地线的初应变以表征初应力来建立输电塔线体系的有限元模型,在重力荷载作用下采用牛顿—拉普森迭代算法计算输电导地线找形。结果表明,该方法可较准确得到输电导地线的线形和内力,收敛快、计算精... 基于悬索结构的找形理论,通过预先设定导地线的初应变以表征初应力来建立输电塔线体系的有限元模型,在重力荷载作用下采用牛顿—拉普森迭代算法计算输电导地线找形。结果表明,该方法可较准确得到输电导地线的线形和内力,收敛快、计算精度、运算效率高,可为输电导地线及其他大跨缆索结构的找形和施工控制提供借鉴。 展开更多

关键词 牛顿—拉普森迭代法 导地线 找形 悬索结构 非线性

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修正Newton-Raphson方法和弧长法在结构推覆分析中的联合应用

7

作者 宋少沪 曾玉山 张佩军 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期101-106,共6页

基于性能抗震设计理论将成为未来建筑抗震设计的主流,推覆分析和非线性时程分析是基于性能抗震设计的主要手段.该文在前人的理论基础上,为了提高分析的精度,搜索结构的软化段,采用了Newton-Raphson方法和弧长法联合应用的非线性方程组... 基于性能抗震设计理论将成为未来建筑抗震设计的主流,推覆分析和非线性时程分析是基于性能抗震设计的主要手段.该文在前人的理论基础上,为了提高分析的精度,搜索结构的软化段,采用了Newton-Raphson方法和弧长法联合应用的非线性方程组的求解技术,对高层结构推覆分析进行了较为深入的探讨. 展开更多

关键词 推覆分析 非线性方程 newton-raphson方法 弧长法

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重庆双碑嘉陵江大桥桥区平面二维水流数值模拟 被引量：2

8

作者 邓洪福 邓君 《西南师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期47-51,共5页

从平面二维水动力学方程组出发,根据有限元Galerkin加权余量法离散模型方程组,并利用Newton-Raph-son迭代法求解,成功地模拟了重庆双碑嘉陵江大桥桥区河道水流流场.经综合分析,得出大桥的建设对通航水流的影响很小.

关键词 newton-raphson迭代法 水深平均 有限元 Galerkin加权余量法

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基于大变形梁模型的风力机叶片气动弹性分析 被引量：3

9

作者 张新榃 杨超 吴志刚 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期327-332,共6页

以水平轴风力机为研究对象分析其叶片大幅值气动弹性动态响应问题.基于非线性欧拉梁模型和风力机叶片动态入流、动态失速气动力模型进行气动弹性建模.气弹方程的动态平衡求解采用Newton-Raphson迭代,分别通过牛顿下山法和同伦沿拓法这... 以水平轴风力机为研究对象分析其叶片大幅值气动弹性动态响应问题.基于非线性欧拉梁模型和风力机叶片动态入流、动态失速气动力模型进行气动弹性建模.气弹方程的动态平衡求解采用Newton-Raphson迭代,分别通过牛顿下山法和同伦沿拓法这两种数值手段改善其迭代收敛性,并对这两种算法的有效性进行比较,结果表明同伦沿拓法的收敛性相对较好.以两种典型的水平轴风机为算例,在额定工作状态以及某些极端风况下计算叶片动态响应.根据叶片根部弯矩载荷幅值定义系统是否达到临界稳定状态,并针对关停状态的风机研究了叶片临界风速与来流方向角的关系.结果表明,某些极端风况和工作状态下,风机叶片根部弯曲载荷较大,相应临界稳定的风速较低. 展开更多

关键词 水平轴风力机 气动弹性 非线性欧拉梁 动态失速 牛顿迭代 同伦沿拓

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景洪水电站典型日运行对下游河道影响预测 被引量：1

10

作者 涂向阳 郭磊 +1 位作者 张晨 郭云霞 《中国农村水利水电》 北大核心 2006年第10期121-125,共5页

介绍了景洪水电站所在地区及澜沧江流域的自然、经济条件,明确了景洪水电站以发电为主,航电结合并兼有其他综合利用的开发任务。以Saint-Venant方程组为基础,用Newton-Raphson方法直接求解按Preiss-mann加权4点隐式格式进行离散所得的... 介绍了景洪水电站所在地区及澜沧江流域的自然、经济条件,明确了景洪水电站以发电为主,航电结合并兼有其他综合利用的开发任务。以Saint-Venant方程组为基础,用Newton-Raphson方法直接求解按Preiss-mann加权4点隐式格式进行离散所得的非线性代数方程组,建立一维河网非恒定流水动力学模型。利用景洪水电站坝址至关累滩段河网枯、平、丰季的水文数据分别对模型进行了率定和验证,结果表明计算值和实测值吻合较好。对景洪水电站7种典型日运行发电方案进行非恒定流计算,得出了下游河道各断面的水位、流量过程线,为确保防洪、航运安全提供依据。 展开更多

关键词 非恒定流 newton-raphson方法 景洪水电站 河网

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桁架结构几何非线性问题的力密度法 被引量：1

11

作者 王勇 高冀峰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期509-513,556,共5页

桁架结构大都具有较强的几何非线性,受荷载后易出现较大的几何变形。提出一种基于力密度的针对桁架结构几何大变形问题的解法;引入杆件单元的力密度矩阵,推导出相应非线性方程的Jacobi矩阵;与有限单元法集成求解的思想相同,采用力密度... 桁架结构大都具有较强的几何非线性,受荷载后易出现较大的几何变形。提出一种基于力密度的针对桁架结构几何大变形问题的解法;引入杆件单元的力密度矩阵,推导出相应非线性方程的Jacobi矩阵;与有限单元法集成求解的思想相同,采用力密度矩阵建立结构变形后整体的精确非线性平衡方程。研究结果表明:应用Newton-Raphson迭代法求解,采用适当的迭代收敛精度可得到较精确的桁架结构位移解。 展开更多

关键词 桁架结构 几何非线性 力密度矩阵 newton-raphson迭代法

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用于导航定位坐标系转换的引申迭代算法研究 被引量：1

12

作者 伍致聪 刘立程 +2 位作者 伍吉修 柯国辉 王峰 《计算机测量与控制》 2016年第8期226-228,232,共4页

GPS导航软件中的坐标轴转换算法的精度对定位结果的精度有重要影响;卫星导航信号处理软件RTKLIB的直角坐标转换至大地坐标算法采用了一般迭代法作为内置算法;为了提升RTKLIB的直角坐标转换至大地坐标算法的性能,作者基于牛顿迭代算法的... GPS导航软件中的坐标轴转换算法的精度对定位结果的精度有重要影响;卫星导航信号处理软件RTKLIB的直角坐标转换至大地坐标算法采用了一般迭代法作为内置算法;为了提升RTKLIB的直角坐标转换至大地坐标算法的性能,作者基于牛顿迭代算法的思路,在Bowring直接解法基础上提出一种引申迭代算法来取代原内置算法;该迭代算法克服了bowring直接解法不可避免带来的低精度的缺点,且在精度上具有很大优势,在高度坐标h上的表现尤其明显;经过理论分析和测试实验数据对比,证实了引申迭代坐标转换算法相对于RTKLIB现有的一般迭代坐标转换算法,具有迭代次数更少、精度更高的特点。 展开更多

关键词 坐标转换 牛顿迭代法 RTKLIB Bowring算法

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无网格Galerkin法在金属弹塑性大变形问题中的应用 被引量：1

13

作者 彭建新 谢桂兰 +1 位作者 刘新 张建卿 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第9期1248-1251,共4页

用无网格伽辽金法研究了金属塑性成形过程模拟中的弹塑性大变形问题。采用修正的拉格朗日法建立金属大变形弹塑性无网格伽辽金方程,求解过程根据Newton-Raphson增量进行迭代,在增量刚度方程的计算中,引进修正的弹塑性应力应变矩阵,从而... 用无网格伽辽金法研究了金属塑性成形过程模拟中的弹塑性大变形问题。采用修正的拉格朗日法建立金属大变形弹塑性无网格伽辽金方程,求解过程根据Newton-Raphson增量进行迭代,在增量刚度方程的计算中,引进修正的弹塑性应力应变矩阵,从而实现了金属塑性大变形问题的无网格模拟。应用FORTRAN语言对圆柱体压缩和反向平面挤压两个大变形弹塑性过程进行了编程模拟,验证了该方法的可行性。此法对网格没有依赖性,模拟大变形问题时不需要网格重构,计算简单。 展开更多

关键词 无网格GALERKIN法 金属塑性成形 弹塑性大变形 牛顿-拉夫森迭代法

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基于ANSYS的轮边减速器行星齿轮系有限元分析 被引量：1

14

作者 张燕 《安顺学院学报》 2018年第5期122-127,共6页

论文以电动叉车轮边减速器作为研究载体,研究对象为轮边减速器核心传动装置行星齿轮系。通过Pro/E软件建立齿轮系三维模型,采用有限元分析软件ANSYS对太阳轮与行星齿轮进行静态接触分析。同时借助牛顿-拉普森迭代法计算发现最大弯曲应... 论文以电动叉车轮边减速器作为研究载体,研究对象为轮边减速器核心传动装置行星齿轮系。通过Pro/E软件建立齿轮系三维模型,采用有限元分析软件ANSYS对太阳轮与行星齿轮进行静态接触分析。同时借助牛顿-拉普森迭代法计算发现最大弯曲应力出现在行星轮上,并且应力值超过齿轮承受的许用弯曲疲劳强度。为此,对齿轮副的参数进行优化,并对优化后的齿轮副再次仿真分析,所得数据在正常值范围内。 展开更多

关键词 行星齿轮系 ANSYS 有限元分析 牛顿-拉普森迭代法

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多晶铝在单向拉伸实验中的晶粒变形测量

15

作者 杨世玲 《物理实验》 北大核心 2010年第6期8-11,共4页

多晶铝试件在单向拉伸实验中,试件表面的应变分布并不均匀.采用扫描电子显微镜观察试件在拉伸过程中的晶粒形貌变化,并在加载过程中跟踪晶粒拍摄了一系列照片,通过数字散斑技术,对所拍照片进行分析,得到了高精度的晶粒名义应力-应变关... 多晶铝试件在单向拉伸实验中,试件表面的应变分布并不均匀.采用扫描电子显微镜观察试件在拉伸过程中的晶粒形貌变化,并在加载过程中跟踪晶粒拍摄了一系列照片,通过数字散斑技术,对所拍照片进行分析,得到了高精度的晶粒名义应力-应变关系曲线. 展开更多

关键词 多晶铝 拉伸形变 数字散斑技术 牛顿迭代算法

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索杆膜混合结构整体协同荷载分析 被引量：1

16

作者 王勇 褚庆春 胡孟辉 《空间结构》 CSCD 北大核心 2013年第1期58-64,共7页

在索杆膜找形分析的基础上,在进行索杆膜混合结构的协同荷载分析时,引入弹性T单元,建立了弹性T单元的非线性平衡方程组,并推导了弹性T单元的切线刚度矩阵.利用全Newton-Raphson方法求解此非线性方程组,运用Fortran95计算机语言,编制了... 在索杆膜找形分析的基础上,在进行索杆膜混合结构的协同荷载分析时,引入弹性T单元,建立了弹性T单元的非线性平衡方程组,并推导了弹性T单元的切线刚度矩阵.利用全Newton-Raphson方法求解此非线性方程组,运用Fortran95计算机语言,编制了相应的计算程序.最后对工程实例进行了验算,其结果与德国著名索膜设计软件Easy进行了对比.结果表明,该程序具有较高的精确度. 展开更多

关键词 索杆膜结构 单元力密度法 协同荷载分析 newton-raphson迭代法

原文传递

特殊矩阵乘积在非线性数值计算中的应用

17

作者 陈文 钟廷修 郁永熙 《应用数学与计算数学学报》 1998年第1期51-58,共8页

本文将Hadamard矩阵乘积引入到非线性数值计算,获得了简单的矩阵形式的非线性代数模拟方程,利用Hadamard矩阵乘积和Hadamard矩阵函数的方法,我们能够容易地构造快速收敛的简单迭代法解非线性代数方程组的迭代公式,使该法成为与Newton-Ra... 本文将Hadamard矩阵乘积引入到非线性数值计算,获得了简单的矩阵形式的非线性代数模拟方程,利用Hadamard矩阵乘积和Hadamard矩阵函数的方法,我们能够容易地构造快速收敛的简单迭代法解非线性代数方程组的迭代公式,使该法成为与Newton-Raphson法相比有竞争力的方法,我们也首次定义了一种新的特殊矩阵乘积—SJT矩阵乘积。运用SJT积,我们能够方便高效的计算Newton-Raphson法中Jacobi导数矩阵的精确解,利用Hadamard矩阵乘积的范数性质,我们也导出了非线性计算摄动误差的分析公式,此外,Hadamard积和SJT积能够被用于非线性数值解耦计算,这极大地减少了求解耦合的非线性偏微分方程组的计算工作量和内存需要量。 展开更多

关键词 HADAMARD积 非线性计算 矩阵 乘积 数值计算

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降雨入渗过程的水-气二相流模型研究 被引量：32

18

作者 孙冬梅 朱岳明 张明进 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期150-156,共7页

本文根据多孔介质中水、气的质量守恒定律,结合多相流理论,建立了求解饱和-非饱和渗流的水-气二相流数学模型,并采用积分形式的有限差分法和Newton-Raphson迭代方法进行数值求解,提出了各种边界条件,包括水相、气相和降雨入渗边界的数... 本文根据多孔介质中水、气的质量守恒定律,结合多相流理论,建立了求解饱和-非饱和渗流的水-气二相流数学模型,并采用积分形式的有限差分法和Newton-Raphson迭代方法进行数值求解,提出了各种边界条件,包括水相、气相和降雨入渗边界的数学处理方法。利用上述模型对土柱试验进行模拟,将计算结果与试验数据比较,验证了模型的正确性;然后对土质边坡降雨入渗过程进行计算,得到孔隙水压力、孔隙气压力和毛细压力的变化过程,其变化规律符合实际,实现了降雨入渗的水-气二相渗流过程,为定量研究空气阻力对入渗水流的影响提供有效途径。 展开更多

关键词 降雨入渗 水-气二相流 饱和-非饱和渗流 积分有限差分法 newton-raphson迭代法

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基于单摄像机的三维位移测试方法 被引量：12

19

作者 孙伟 何小元 郑翔 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1723-1729,共7页

基于三维位移测量手段在工程技术领域的必要性和重要性,开展了基于单摄像机和数字图像相关的三维位移测试方法研究。基于图像位移场矢量中心和斜率与面内和离面位移的分别对应关系,采用Savitzky-Golay(SG)微分滤波器分离图像位移子区内... 基于三维位移测量手段在工程技术领域的必要性和重要性,开展了基于单摄像机和数字图像相关的三维位移测试方法研究。基于图像位移场矢量中心和斜率与面内和离面位移的分别对应关系,采用Savitzky-Golay(SG)微分滤波器分离图像位移子区内的常数项与一次项,可实现物体三维位移分量的有效分离。以针孔摄像机成像模型为基础,开展了相应的数值模拟实验及悬臂梁端部受载的实验,发展了与三维线性变形对应的散斑图模拟方法,验证了基于二阶位移模式的牛顿-拉夫森迭代法的精度和适用性。数值模拟与实验结果均验证了三维位移测试方法用于实现物体三维位移重构的可行性和优越性。 展开更多

关键词 光学测量 针孔摄像机成像模型 数字图像相关 二阶位移模式 牛顿-拉夫森迭代法

原文传递

河网水力数值模拟中New ton-Raphson法收敛性的证明 被引量：3

20

作者 徐小明 汪德爟 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2001年第3期319-324,共6页

Newton- Raphson迭代法以其收敛速度快的优点而常被用于求解非线性代数方程组 ,但对各种不同的问题其局部收敛性条件的证明往往是十分困难的。本文针对用 Newton-Raphson迭代法求解河网数值模拟中所出现的非线性代数方程组的问题 ,证明... Newton- Raphson迭代法以其收敛速度快的优点而常被用于求解非线性代数方程组 ,但对各种不同的问题其局部收敛性条件的证明往往是十分困难的。本文针对用 Newton-Raphson迭代法求解河网数值模拟中所出现的非线性代数方程组的问题 ,证明了只要当时间步长取得足够小时 ,迭代法的局部收敛性条件就一定可以满足 ,从而给出了 Newton- Raphson迭代法在河网非恒定流计算中应用的一个理论基础。 展开更多

关键词 河网非恒定流 newton-raphson迭代法 收敛性 数值模拟

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