題　目：準確數(shù)值界面條件及其在多尺度計算中的應(yīng)用

報告人：唐少強 教授  北京大學(xué)力學(xué)系

時　間：5月10日（周五）14:00

地　點：宇航學(xué)院會議室（3-146）


報告內(nèi)容摘要：
　　微納米技術(shù),、材料科學(xué)以及生命科學(xué)等領(lǐng)域中,，不同尺度的運動由于非線性而耦合在一起,。由此產(chǎn)生巨大需求，有力推動了交互多尺度計算的發(fā)展,。交互多尺度計算方案，一般包括微觀計算區(qū)域的選擇、大尺度和小尺度的力學(xué)描述與算法,、大小尺度之間的耦合方式等三部分,。算法的性能可用精度與費用來衡量，而影響精度最重要的因素是波的數(shù)值反射,，它會嚴重影響微觀計算區(qū)域的非線性動力學(xué)過程,，進而產(chǎn)生非物理的模擬結(jié)果。
　　本報告中,，我們將針對固態(tài)晶格系統(tǒng),，首先介紹一種有限差分多尺度框架，其核心技術(shù)包括：推導(dǎo)可選擇精度的粗網(wǎng)格格式的匹配微分算子法,、用微觀計算結(jié)果準確高效更正粗網(wǎng)格運動的快速平均方法,、以及一系列可選擇精度的時空局域的速度界面條件。
　　在此框架下,，數(shù)值界面條件成為提高多尺度的算法精度和效率的核心環(huán)節(jié),。我們將首先通過二維方晶格說明精度時間歷史積分方法的困難所在，然后介紹我們近年來發(fā)展的三類準確數(shù)值界面條件：速度界面條件,、匹配邊界條件和幾乎精度邊界條件,。通過這些界面處理方法，我們用盡量少的時間和空間信息,、盡量小的計算量和存儲量,，重構(gòu)原子區(qū)邊界附近的運動狀態(tài)，提供數(shù)值邊界條件,，有效抑制波的數(shù)值反射,。
　　最后，我們簡單介紹雙向界面條件,、以及幾乎精確邊界條件在非線性薛定諤方程中的應(yīng)用,。


報告人簡介：
　　唐少強：北京大學(xué)力學(xué)系教授，應(yīng)用物理與技術(shù)研究中心常務(wù)副主任,、高能量密度物理數(shù)值模擬教育部重點實驗室主任,、工學(xué)院副院長。1990年,、1995年分別從中國科技大學(xué)和香港科技大學(xué)獲得學(xué)士學(xué)位和博士學(xué)位,。1997年加入北京大學(xué)力學(xué)系。長期從事本科生主干基礎(chǔ)課《微積分》和《線性代數(shù)與幾何》,、以及《應(yīng)用分析》,、《數(shù)值方法》和《科學(xué)計算》等全英文課程的教學(xué)工作。2002年和2009年兩度獲選北京大學(xué)十佳教師,。2005-2011年任清華大學(xué)周培源應(yīng)用數(shù)學(xué)中心雙聘教授,。從事計算力學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)研究,，發(fā)表期刊論文50余篇。主持過多項國家自然科學(xué)基金項目,、國家重大專項課題,、科技部973項目（二級子課題），2006年入選教育部新世紀優(yōu)秀人才培訓(xùn)計劃,。擔(dān)任國家重大專項專家,、中國計算物理學(xué)會理事、力學(xué)學(xué)會多個專業(yè)委員會委員,、《力學(xué)與實踐》副主編,、《力學(xué)進展》編委及《Advances in Applied Mathematics and Mechanics》創(chuàng)刊編委。