界面跟踪法在计算物理中的应用

  • 物理学院-田雨
  • 日期:2010-06-23
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     李晓林教授

   
   
      李晓林教授

    界面跟踪法是一种用于解偏微分方程自由边界问题的方法。连续介质物理学中的许多问题都牵涉到动态的内部自由边界。这些自由边界把偏微分方程解的函数域分割为子区域,而许多的物理变量在自由边界上是非连续的。更为重要的是,在许多问题里,自由边界两边物质的状态方程本身就是截然不同的。

617日下午3点半,在中关村教学园区S301教室,“李政道讲座”邀请纽约州立大学石溪分校应用数学系的李晓林教授来作题为“界面跟踪法在计算物理中的应用”的学术讲座,这是本期“李政道讲座”的第二讲。该讲座首先介绍了由石溪分校研发的用于界面跟踪方法的软件包FronTier,这个软件包提供了为解物理学偏微分方程的自由边界问题的所需要的功能函数,并为使用者提供了易于接受的软件插口。FronTier软件是一种用拉格朗日方法跟踪界面的方法,它把界面用离散化的点组成表面网格,这种网格在一维问题里为点,二维为用线段离散的曲线,三维为三角离散化的曲面。FronTier能在运算过程中优化表面网格,特别是对界面拓扑结构的变化能自动地调节其数据结构。FronTier的使用能够让偏微分方程的数值解在界面附近消除数值耗散,从而实现解的高精度。李晓林教授继而介绍了FronTier在数值模拟物理问题中的运用,以一系列重要的实际问题为例,展示了大量的模拟动画,相当真实有趣。

李晓林,1982年毕业于武汉大学物理系。1987年获美国哥伦比亚大学(Coulumbia Univ)应用物理系博士学位。1987-1989年在纽约大学(New York Univ) 库朗数学科学研究所(Courant Institute of Mathematical Sciences)从事博士后研究。1989-1991年在新泽西理工学院(New Jersey Institute of Technology)数学系任助理教授。1991-1998年在印第安纳普渡大学(Indiana University Purdue University at Indianapolis)数学系和计算机科学系任助理教授。1998-2003年在纽约州立大学石溪分校应用数学系任副教授,2003年至今任纽约州立大学石溪分校应用数学系教授及研究生部主任。

  作者:物理学院-田雨