基于POD方法带Poisson跳的随机扩散流行病模型数值模拟

将特征正交分解(proper orthogonal decomposition,简记为POD)方法结合有限元方法应用于带Poisson跳的扩散流行病模型,简化其为一个具有较低维数和较高精度的有限元格式,并给出POD有限元解和通常有限元解的误差分析.数值例子表明在POD有限元降维解和通常有限元解之间的误差足够小的情况下,POD有限元方法能大大地降低维数,提高计算速度和计算精度,从而验证带Poisson跳的随机扩散流行病模型的POD有限元格式是可行和有效的.     

随机固定资产模型有限元降维格式的数值解

将特征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,简记为POD)方法应用于固定资产模型,简化其为一个具有较低维数和较高精度的有限元格式,并给出简化的有限元解的误差分析.数值例子表明在简化格式解和通常格式解之间的误差足够小的情况下,简化格式能大大的降低维数,提高计算速度和计算精度,从而验证固定资产模型的简化格式是可行和有效的.     

抛物型方程基于POD方法的时间二阶精度CN有限元降维格式

将特征正交分解(proper orthogonal decomposition, 简记为POD) 方法应用于抛物型方程通常的时间二阶精度Crank-Nicolson (简记为CN) 有限元格式, 简化其为一个自由度极少的时间二阶精度CN 有限元降维格式, 并给出简化的时间二阶精度CN 有限元解的误差分析. 数值例子表明在简化的时间二阶精度CN 有限元解和通常的时间二阶精度CN 有限元解之间的误差足够小的情况下, 简化的时间二阶精度CN 有限元格式能大大地节省自由度, 而且时间步长可以比时间一阶精度的格式取大10 倍, 以至能更快计算到所要时刻数值解, 减少计算机计算过程的截断误差, 提高计算速度和计算精度,从而验证降维时间二阶精度CN 有限元格式用于解类似于抛物型方程的时间依赖方程是很有效的.     

抛物型方程基于POD方法的时间二阶中心差的时间二阶精度简化有限元格式

本文将特征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,简记为POD)方法应用于抛物型方程通常时间二阶中心差的时间二阶精度有限元格式(简称为通常格式),简化其为一个自由度极少但具有时间二阶精度的有限元格式,并给出简化的时间二阶中心差的时间二阶精度有限元格式(简称为简化格式)解的误差分析.数值...     

非定常Stokes方程一种基于POD方法的简化有限差分格式

特征正交分解(proper orthogonal decomposition,简记为POD)方法是一种可对偏微分方程的物理模型(如流体流动)做简化的技术．这种方法已经成功地用于对复杂系统模型降阶．推广应用POD方法,将POD方法应用于具有实际应用背景的非定常Stokes方程经典的有限差分格式,建立一种维数较低而精度足够高的简化差分格式,并给出简化差分格式解与经典差分格式解的误差估计．数值例子说明数值计算结果与理论结果相吻合．进一步表明基于POD方法的简化差分格式对求解非定常Stokes方程数值解是可行和有效的．     

热传导对流方程基于POD的差分格式

本文用奇值分解和特征投影分解(proper orthogonal decomposition,简记为POD)研究热传导对流方程,导出其基于POD的一种简化的差分格式,并分析通常的差分格式的解和基于POD的简化的差分格式的解之间的误差估计.最后用方腔流数值例子验证本文的理论的正确性,从而验证了用基于POD的简化的差分格式解热传导对流方程的有效性.     

基于POD方法随机两种群系统的数值解讨论

主要目的是将特征正交分解(Proper Orthogonal Decomposition,简记为POD)方法应用于随机两种群系统,Euler方法是研究和讨论随机两种群系统数值解最有效的一种方法,但是这种方法存在计算时间久,自由度大等缺点.因此考虑POD方法,使其成为一个具有较低维数和较高精度的有限元格式.并给出了简化的有限元解的误差分析,通过数值算例进一步验证了随机两种群系统的POD FE(Finite Element,简记为FE)方法是可行和有效的.     

二维土壤溶质输运方程基于POD方法的降阶CN有限元外推算法

首先给出二维土壤溶质输运方程时间二阶精度的Crank-Nicolson(CN)时间半离散化格式和时间二阶精度的全离散化CN有限元格式及其误差分析.然后利用特征投影分解(proper orthogonal decomposition,简记为POD)方法对二维土壤溶质输运方程的经典CN有限元格式做降阶处理,建立一种具有足够高精度、自由度很少的降阶CN有限元外推格式,并给出这种降阶CN有限元解的误差估计和外推算法的实现.最后用数值例子说明数值结果与理论结果是相吻合的.     

对流扩散反应方程的局部投影稳定化连续时空有限元方法

本文将局部投影稳定化（LPS）方法和连续时空有限元方法相结合研究对流扩散反应方程,给出稳定化连续时空有限元离散格式.与传统的时空有限元研究思路不同,时间方向利用Lagrange插值多项式,解耦时间和空间变量,降低时空有限元解的维数,具有减少计算量和简化理论分析的优点.通过引入Legendre多项式给出了有限元解的稳定性分析,进一步引进Lobatto多项式证明了有限元解的全局L^∞（L²）和局部L²（J_n;LPS）范数误差估计.最后给出数值算例验证理论分析的正确性,以及稳定化格式的可行性和有效性.     

二阶椭圆问题的混合有限元法的泡函数稳定性及其后验误差估计

本文讨论二阶椭圆问题的混合有限元逼近的一种泡函数稳定性,并给出其基于简化的稳定化格式的先验误差估计和后验误差估计.该方法较通常的格式(例如,Raviaxt-Thomas方法的同阶格式)节省大量的自由度.     

非饱和土壤水流问题基于POD 方法的降阶有限体积元格式及外推算法实现

利用特征投影分解(proper orthogonal decomposition, 简记为POD) 方法对非饱和土壤水流问题的经典有限体积元格式做降阶处理, 建立一种具有足够高精度维数较低的降阶有限体积元格式, 并给出这种降阶有限体积元解的误差估计和外推算法的实现, 最后用数值例子说明数值结果与理论结果是相吻合的. 进一步表明了基于POD 方法的降阶有限体积元格式对求解非饱和土壤水流问题数值解是可靠和有效的.     

对流扩散方程的缩减基有限元法的后验误差

将缩减基(RB)方法和有限元方法相结合,在保证偏微分方程的有限元离散格式具有足够高精确度前提下,能够大幅度地降低有限元离散格式的维数,从而大大降低计算中内存容量和计算时间的消耗.针对对流扩散方程建立基于RB方法的Crank-Nicolson有限元离散格式,并给出后验误差估计结果.     

二维双曲方程基于POD方法的降阶有限差分外推迭代格式

利用特征投影分解(POD)方法建立二维双曲型方程的一种基于POD方法的含有很少自由度但具有足够高精度的降阶有限差分外推迭代格式,给出其基于POD方法的降阶有限差分解的误差估计及基于POD方法的降阶有限差分外推迭代格式的算法实现.用一个数值例子去说明数值计算结果与理论结果相吻合.进一步说明这种基于POD方法的降阶有限差分外推迭代格式对于求解二维双曲方程是可行和有效的.     

三维含弥散可压核废料污染问题的交替方向有限元方法

考虑到数值求解三维可压缩核废料污染问题计算量大,利用块有限元逼近技术提出了交替方向有限元格式,将三维问题化为一系列一维问题逐次求解,大大降低了计算量.由于考虑的模型问题为可压缩且同时包含分子扩散和弥散的一般情形,这为误差分析带来困难,本文采用对误差方程进行差商(dt)处理的技巧,证明了格式的最优H1-模误差估计.     

二维土壤溶质输运问题的CN有限元法

首先给出二维土壤溶质输运问题时间二阶精度的Crank-Nicolson(CN)时间半离散化格式,然后直接从CN时间半离散化格式出发,建立具有时间二阶精度的全离散化CN有限元格式,并给出CN有限元解的误差分析,最后用数值例子验证全离散化CN有限元格式的优越性.这种方法提高了时间离散的精度,并极大地减少时间方向的迭代步,从而减少实际计算中截断误差的积累,提高计算精度和计算效率.而且方法绕开对空间变量半离散化有限元格式的讨论,使得理论研究更简便.     

平面线弹性纯位移边值问题低阶非协调矩形元的Robust多重网格方法

1引 言 对于各向同性,均匀介质的平面线弹性问题,当Lamé常数λ→∞(泊松率v→0.5)时,即对于几乎不可压介质,通常的协调有限元格式的解往往不再收敛到原问题的解,或者达不到最优收敛阶,这就是所谓的闭锁现象(见[3],[7],[8]及[10]).究其原因,在通常的有限元分析中,其误差估计的系数与λ有关,当λ→∞时,该系数将趋于无穷大.因此为克服闭锁现象就需要构造特殊的有限元格式,使得当λ→∞时,有限元逼近解仍然收敛到原问题的解.     

拟线性Sobolev方程的特征有限元格式的交替方向预处理迭代解及其分析

考虑数值求解具有对流项的高维拟线性Ｓｏｂｏｌｅｖ方程,构造了特征有限元格式,提出用交替方向预处理迭代法求特征有限元格式在每一时间步所产生的代数方程组的近似解,整个计算过程仅对一个可方向交替的预处理矩阵求逆一次,大大降低了计算量．证明了迭代解的最佳L^2模误差估计,并给出了算法的拟优工作量估计．     

样条有限元

本文用三次B样条变分方法解规则区域上板梁组合弹性结构的平衡问题.推导出了适用于各种边界条件的统一计算格式,便于在计算机上实现.与通常有限元相比,具有计算量少、精确度高等显著特点.文中对自然边界条件作为约束条件的影响给予了考虑,并以板的弯曲问题为例说明影响极微.给出了几个数值的例子.     

可压缩流动的Fourier谱-有限元解法

本文考虑n维(n=2,3)可压缩流动的带有单向周期边值条件问题的数值解.我们在周期方向采用Fourier谱方法,在非周期方向采用有限元方法,从而构造了一类谱-有限元格式.文中严格分析了计算误差,得到了收敛阶的估计.     

交通流模型基于特征投影分解技术的外推降维有限差分格式

利用特征正交分解(proper orthogonal decomposition,简记为POD)技术研究交通流的Aw-Rascle-Zhang(ARZ)模型. 建立一种基于 POD方法维数较低的外推降维有限差分格式, 并用数值例子检验数值计算结果与理论结果相吻合, 进一步表明基于POD方法的外推降维有限差分格式对于求解交通流方程数值解是可行和有效的.