人才培养

船舶与海洋工程

一些混沌动力系统的数值模拟

赵保源

专业名称:船舶与海洋工程-数学与应用数学
指导教师:廖世俊,唐异垒
毕业去向:中国科学院力学研究所直研
在校期间学术成果或科创实践成果:美国明尼苏达大学暑期科研,致远未来学者项目结项,钱学森杯三等奖

项目概述

本项目围绕混沌动力系统数值模拟的可靠性问题展开。研究数值误差对混沌系统长期演化的影响。 项目以 Lorenz-63 系统和二维 Rayleigh–Bénard 对流为研究对象,分析不同数值误差条件下系统吸引子选择、流动模态变化和状态跃迁现象。研究中引入洁净数值模拟作为高精度参考,并结合吸引域分析、流型识别和有效势函数重构等方法开展讨论。
项目表明,数值误差可以改变系统的长期渐近状态和统计结构。

项目创新点

本项目创新性地从长期动力学角度研究数值误差影响,将吸引子切换问题由 Lorenz系统推广至 Rayleigh–Bénard 对流,并用有效势函数刻画流态跃迁。

项目成果及应用前景

本项目揭示了数值误差对混沌系统长期演化、吸引子选择和流态跃迁的影响规律。研究成果可为 DNS 等数值模拟可靠性评估、多稳态流动识别及海洋工程 CFD 长期预测提供参考。

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