三维非线性抛物型积分-微分方程的A.D.I.Galerkin方法及其分析

研究三维非线性抛物型积分-微分方程的A.D.I.Galerkin方法.通过交替方向,化三维为一维,简化计算;通过Galerkin法,保持高精度.成功处理了Volterra项的影响;对所提Galerkin及A.D.I.Galerkin格式给出稳定性和收敛性分析,得到最佳H1和L2模估计.     

AN A.D.I.GALERKIN METHOD FOR NONLINEAR PARABOLIC INTEGRO-DIFFERENTIAL EQUATION USING PATCH APPROXIMATION

An A. D. I. Galerkin scheme for three-dimensional nonlinear parabolic integro-differen-tial equation is studied. By using alternating-direction, the three-dimensional problem is reduced to a family of single space variable problems, the calculation is simplified; by using a local approxima-tion of the coefficients based on patches of finite elements, the coefficient matrix is updated at each time step; by using Ritz-Volterra projection, integration by part and other techniques, the influence coming from the integral term is treated; by using inductive hypothesis reasoning, the difficulty coming from the nonlinearity is treated. For both Galerkin and A. D. I. Galerkin schemes the con-vergence properties are rigorously demonstrated, the optimal H~1-norm and L~2-norm estimates are obtained.     

拟线性双曲型方程的A.D.I.Galerkin方法及其敛速估计

§1.引言 本文讨论求解一类二维拟线性双曲型方程的有限元方法([1,4,7]是本文的特殊情形),提出解该方程的 A.D.I.Galerkin方法,并给出最优 H~1模误差估计.[7]中导出了非线性方程组,而本文导出的是U_(ij)~(n+1)的线性方程组.交替方向格式将二维问题化成一维,其计算量比[1,4,7]中诸格式小得多;又在估计误差时,用本文的方法得到的估计式不     

非线性发展方程的Taylor展开方法

提出了积分非线性发展方程的新方法,即Taylor展开方法．标准的Galerkin方法可以看作0-阶Taylor展开方法,而非线性Galerkin方法可以看作1-阶修正Taylor展开方法A·D2此外,证明了数值解的存在性及其收敛性．结果表明,在关于严格解的一些正则性假设下,较高阶的Taylor展开方法具有较高阶的收敛速度．最后,给出了用Taylor展开方法求解二维具有非滑移边界条件Navier-Stokes方程的具体例子．     

M.K.D.V方程高阶全离散Galerkin有限元格式

本文用对角隐式Runge-Kutta方法(D.I.R.K),对M.K.D.V.方程在时间方向离散,采用增加扰动项的办法,得到了L~2模意义下时间方向具有三阶精度的格式。数值实例表明,其精度比无拢动项及C-N格式好。还证明了收敛性和稳定性,用Newton迭代法求解非线性方程组,并证明选取适当的初始值,Newton迭代仅需一步完成。     

具调和振子的非线性Schrodinger方程

考虑具调和振子的非线性Schrodinger方程的Cauchy问题，采用Galerkin方法证明了整体强解的存在性，使用能量估计方法证明了整体强解的唯一性。     

K.D.V.-Burgers 方程谱方法的误差估计

本文给出 K.D.V.-Burgers 方程谱方法的严格误差估计,并在一定条件下由此推出收敛性。如果微分方程的解相当光滑,那末近似解的精度就很高。本文所用的方法也适用于其它非线性问题,例如涡度方程,Navier-Stokes 方程和大气方程等。     

一阶双曲型方程的广义差分法

§1 引言 Dupont讨论了解具有周期解的一阶双曲型方程u_1+u_x=0,当空间取等距网格时的连续时间Galerkin方法。本文讨论解具有周期解的方程u_1+u_x=f的连续时间和离散时间的广义差分法,给出了收敛性定理和最优阶误差估计。与Galerkin方法相比,广     

Kuramoto-Sivashinsky方程的B样条Galerkin方法

采用显隐结合的方法对微分算子进行时间离散 ,提出了解 Kuramoto-Sivashinsky方程的全离散 B样条 Galerkin方法 ,由此得到了有限元解的最优阶收敛性及稳定性估计 .最后的数值算例以图形的形式体现了此算法的精确度     

一类四阶强非线性Schrdinger方程组整体解的存在性和“Blow up”问题

本文用积分估计和Galerkin方法证明了一类四阶强非线性Schrodinger方程组整体广义解的存在性,并讨论了解的“blow up”问题。     

Couette-Taylor流的谱Galerkin逼近

利用谱方法对轴对称的旋转圆柱间的Couette-Taulor流进行数值模拟．首先给出Navier-Stokes方程流函数形式,利用Couette流把边界条件齐次化．其次给出Stokes算子的特征函数的解析表达式,证明其正交性,并对特征值进行估计．最后利用Stokes算子的特征函数作为逼近子空间的基函数,给出谱Galerkin逼近方程的表达式．证明了Navier-Stokes方程非奇异解的谱Galerkin逼近的存在性、唯一性和收敛性,给出了解谱Galerkin逼近的误差估计,并展示了数值计算结果．     

多维非定常中子迁移方程Galerkin有限元法近似解的收敛性和广义解的存在性

使用Galerkin有限元法研究了多维非定常中子迁移方程，证明了Galerkin有限元法近似解的收敛性和广义解的存在性．     

KdV方程的时间谱离散方法

本文提出了解KdV方程周期边值问题的安全港离散方法:在时间方向上采用Chebyshev拟谱逼近,在空间方向上采用Fourier Galerkin逼近。谱展开的系数由目标泛函的极小值来确定。同时证明了该方法的收敛性。     

Navier-Stokes方程对称破坏分歧点的谱Galerkin逼近[英文]

本文研究了Navier-Stokes方程对称破坏分歧点的谱Galerkin逼近问题，构造了定常Navier-Stokes方程对称破坏分歧点扩充系统及其谱Galerkin逼近扩充系统，证明了谱Galerkin逼扩充系统解的存在性和收敛性，从而给出了Navier-Stokes方程对称破坏分歧点的谱Galerkin逼近，并给出了逼近的误差估计。     

抛物方程时间连续有限元全离散格式的超收敛性

利用张量积分解和时间方向单元正交分解,证明了线性抛物型方程的时间连续全离散有限元在单元节点和内部的特征点的超收敛性.并用连续有限元计算了非线性Schrodinger方程,验证了能量的守恒性.计算结果与理论相吻合.     

一类非线性双曲型方程的广义Galerkin方法

本文研究一类非线性双曲型方程混合问题的广义Galerkin方法,即广义差分法.本文应用分片线性试探函数空间和分片常数检验函数空间,讨论了非线性二维二阶双曲型问题半离散和全离散方程的收敛性和稳定性,得到了与线性有限元方法相同的最优收敛阶.     

带有非局部Laplace算子的饱和Schr?dinger-Klein-Gordon方程的概自守动力学

迄今为止,几乎没有学者研究Schr?dinger或Klein-Gordon方程的概自守动力学.该文结合Galerkin方法、Laplace变换、Fourier级数和Picard迭代研究了带有非局部Laplace算子饱和Schr?dinger-Klein-Gordon方程的概自守弱解的一些结果.此外,还考虑了该方程的全局指数收敛性.     

一类非线性抛物型方程的广义Galerkin方法

本文研究一类非线性二维二阶抛物型方程混合问题的广义Galerkin方法(即广义差分法)讨论了半离散化和全离散化方程的收敛性和稳定性,并得到与有限元方法相同的最佳收敛阶。     

一类非自共轭非线性Schrdinger方程的显式差分格式

在量子力学与高能物理中,非线性Schrodinger方程很重要,它和KdV方程、BBM方程及Sine-Gordon方程一样,早就引起了人们的注意.郭柏灵讨论了非线性Sch-rodinger方程的适定性与数值方法;吴相辉研究了四点和六点隐差分格式的收敛性和稳定性;常谦顺探讨了守恒差分格式.在[1]中研究了一维晶体和α-螺旋生物分子所产     

一类非自共轭非线性Schrdinger方程的显式差分格式

在量子力学与高能物理中,非线性Schrodinger方程很重要,它和KdV方程、BBM方程及Sine-Gordon方程一样,早就引起了人们的注意.郭柏灵讨论了非线性Sch-rodinger方程的适定性与数值方法;吴相辉研究了四点和六点隐差分格式的收敛性和稳定性;常谦顺探讨了守恒差分格式.在[1]中研究了一维晶体和α-螺旋生物分子所产