数学上优美的解法未必能直接应用于实际。
传统上,人们使用有限元法、有限体积法和有限差分法来简化这些复杂系统,这三种方法被戏称为“御三家”。
不过,也存在其他思路。比如,有一天晚上在机房休息时,许宁偶然看到一篇论文。
这篇应用数学的文章发表在一个化学工程期刊上——《Chemical Engineering Journal》,虽然那时这份期刊还鲜为人知,但在十几年后它将变得举足轻重。
这篇文章的摘要吸引了他,描述了一种新的降维方法,可以有效降低非线性偏微分方程系统的维度,便于快速计算与优化。
这种方法对于力热耦合问题特别有用,而这也是许宁目前研究中的关键难题之一。当看到摘要时,他感到仿佛找到了知音。
下载文档的过程漫长难熬,每一秒都显得格外缓慢。
终于下载完成后,许宁迫不及待地打开了文件。文章介绍了一种基于傅里叶级数展开的方法,用于分离时空变量。
这种技术虽不新鲜,但对于许宁来说却是解决问题的一道曙光,因为它提供了一种可能的途径来克服传统方法的局限性。
许宁快速翻阅文档,直接跳到了第三节,这通常是正文的起点。
他的眼睛一亮,困意全无,因为接下来的内容正是他感兴趣的:
这里详细介绍了如何对复杂的非线性偏微分方程动态系统进行降维,以简化抛物型非线性偏微分方程系统的处理方法。
“终于找到了!”他心中暗喜。
在这一部分中,作者讨论了时空状态变量X(Z,T)的特性。
它是一个在空间区间[A,B]上定义的连续函数,用来描述不同时间点的空间变化。
Z代表空间位置,T则是时间。
通过这些参数,可以构建一个希尔伯特空间H(A,B),从而用数学语言表达这个复杂的非线性系统。
随着阅读深入,许宁遇到了两个具体的案例:
一个是模拟一维空间内的kuramoto-sivashinsky方程,另一个是分析非等温管状反应器中的温度和压力分布。