二阶非线性偶合问题的有限元方法

本文讨论出现于热弹性问题中的一类二阶非线性双曲-抛物偶合问题的有限元方法。在这方面已有刘经伦的工作。我们在较弱的假定下,对更广泛的一类强偶合非线性方程进行了理论分析。不仅得到了L_2、H~1和L_∞误差估计,而且得到关于时间导数的误差     

非线附曲型方程数值积分的有限元逼近

众所周知,解偏微分方程的有限元方法最终归结为求解线性代数方程组,其系数的计算心须求助于数值积分。本文讨论非线性二阶双曲型方程带数值积分的有限元方法,导出了最佳L_2,L_∞误差估计。具有第一类齐次边界条件双曲型方程混合问题的弱形式是求u(x,t)∈H~1(Ω),0≤t≤T,使得     

带弱奇异核非线性积分微分方程的有限元分析

讨论了带弱奇异核的非线性抛物积分微分方程的Hermite型各向异性矩形元逼近.在各向异性网格下导出了关于Riesz投影的L~2和H~1模的误差估计.在半离散和向后欧拉全离散格式下,基于Riesz投影的性质并利用平均值技巧,分别得到了L~2模意义下的最优误差估计.     

非线性双曲型守恒方程(组)的有限元分析

关于一阶线性双曲型方程有限元方法的计算格式及误差估计,G.A.Baker已在[1]中做过分析。本文将发展这个方法考察非线性守恒方程(双曲型)的初边值问题,得到了更一般的结论。这里对非线性项的处理类似于Axelsson在[2]中关于二阶拟线性抛物型方程混合问题所提出的方法。 对于非线性双曲型守恒方程组,在一定的条件下,也能得到这个结果,这样的条件在[3]或[4]中已讨论过。     

一类非线性双曲-抛物耦合方程组的有限元方法

§1.引言在高温流体动力学中会出现一类非线性双曲-抛物耦合方程组,本文讨论该问题的有限元方法,推广并改进了[1]的工作,得到了连续时间有限元逼近的最佳 L_2和 L_∞误差估计.     

半导体器件数值模拟的特征有限元方法和分析

半导体器件的瞬时状态由三个方程的非线性偏微分方程组的初、边值问题决定,电子位势方程是椭圆型的,另二个关于电子和空穴浓度方程是抛物型的,我们提出特征有限元和特征混合元二类格式,并在相当一般的情况下得到了最佳阶的尽H~1误差估计。     

一维非线性抛物问题两层网格有限体积元逼近

该文主要研究一维非线性抛物问题两层网格有限体积元逼近.对一维非线性抛物问题有限体积元解的存在性进行了讨论,给出了最优阶L~2-模和H~1-模误差估计结果,并研究了其两层网格算法.证明了当粗细网格步长满足h=O(H~2)时两层网格算法具有最优阶H~1-模误差估计.数值算例验证了理论结果.     

系数显含时间变量的拟线性双曲型方程Galerkin方法误差估计

本文讨论系数显含时间变量的拟线性双曲型方程的Galerkin方法,导出的有限元方程是关于U_j~(n 1)的线性代数方程组.给出的H~1模误差估计适用于Dirichlet边界条件、混合边界条件以及第三边界条件,误差估计不依赖于任何辅助函数且其逼近阶是最优的.     

一维非线性二阶双曲型方程组有限元方法的L_∞估计

本文讨论一维非线性二阶双曲型方程组初边值问题有限元方法的L_∞估计。对于一维一个未知函数线性双曲型方程有限元方法的L_∞估计,已有[1]、[2]。本文对非线性双曲型方程组的情况,提出一类有限元格式,并讨论了它的L_∞估计。这对于非线性     

一类非线性抛物方程H~1-Galerkin混合有限元方法的高精度分析

研究了非线性抛物方程的H~1-Galerkin混合有限元方法.利用双线性元及零阶RaviartThomas元,在不提高原始解正则性的前提下,创新性的使用分裂技巧等讨论了半离散格式下和Euler全离散格式下的关于原始变量u的H~1(Ω)模及流量p=▽u的H(div;Ω)模的超逼近性质.数值算例证明了理论的正确性.     

一类非线性双曲型方程有限元方法的误差分析

关于二阶双曲型方程有限元方法的理论研究,已有不少工作,如[1]—[5]。[5]对具Dirichlet边界条件且初边值均取0值的一类非线性双曲方程定解问题的有限元方法,导出了H~1-逼近阶估计,其中,对有关辅助函数u([5],p,151)施加了||?u||_(L~∞(Ω×[0,T]))< ∞的假定。 本文对[5]中研究过的方程,就Dirichlet边界及第三类边界两种情况,给出了半离散Galerkin方法H~1及L~2误差估计。得到的逼近阶都是最佳的,而且,在建立H~1估计的     

依赖时间的发展方程Galerkin解的敛速估计

黄明游和Vidav Thomee,P.H.Sammon研究了当A=L_1+L_2是二阶微分算子,其主部L_1是正定对称时,依赖时间的非自伴抛物方程,给出了半离散Galerkin解及其关于时间的导数的L~2(Ω)-模误差估计。我们考虑的是如下形式的发展方程     

四阶拋物方程H~1-Galerkin混合有限元方法的超逼近及最优误差估计

本文基于双线性元及零阶Raviart-Thomas元(R-T)对四阶抛物方程建立了半离散和向后欧拉全离散H~1-Galerkin混合有限元格式.利用积分恒等式技巧和单元的特殊构造,证明了关于上述两元的两个新的重要性质.进而导出了这两种格式下相关变量的最优误差估计和超逼近性质.     

抛物型积分微分方程新混合元格式的超逼近分析

基于双二次元及其梯度空间,建立了抛物型积分微分方程的一种新混合有限元逼近格式.在不需要Ritz-Volterra投影的前提下,直接利用双二次元插值的高精度结果及关于时间变量的导数转移技巧,在半离散格式下,得到了原始变量u和中间变量p=▽u+integral from n=0 to t▽u(s)ds分别关于H~1模和L~2模的O(h~4)阶超逼近结果,相比插值误差估计,提高了二阶精度.与此同时,对向后Euler格式,导出了u和p分别在H~1模与L~2模意义下的O(h~4+τ)阶超逼近;对Crank-Nicolson-Galerkin格式,在L~2模意义下证明了u和p分别具有O(h~4+τ~2)和O(h~3+τ~2)阶的超逼近性质.其中,h,τ分别表示空间剖分参数和时间步长,t代表时间变量.     

一类非线性抛物型方程广义差分法的变分原理及H~1模误差估计

和有限元方法类似,广义差分法属于基于变分原理的差分格式,是解偏微分方程的一种有效的数值方法.因此,寻求对应于定解问题的广义差分法的变分原理是很重要的,本文第一部分内容即属此.本文还给出了用此方法解一类非线性抛物型方程的H~1模误差估计.     

完备流形上一类含负指数项抛物型方程的梯度估计（英文）

设M为完备非紧的黎曼流形,本文在M×[0,+∞)上得到了如下一类含负指数项抛物型方程的正解的梯度估计:u=t=△u+cu~(-α),其中α0和c为两个固定常数.这一结果推广了杨云雁教授关于流形上含负指数项椭圆型方程梯度估计的结论[Acta Math.Sin.,Engl.Ser.,2010,26(6):1177-1182].同时这一结果也可以看作是对李嘉禹教授关于流形上含非线性项椭圆与抛物型方程梯度估计[J.Funct.Anal.,1991,100(2):153-201]的一个补充.     

Cahn-Hilliard方程的有限元分析

建立了求解非线性发展型Cahn-Hilliard方程的有限元方法,借助于一个双调和问题的有限元投影逼近,给出了最优阶L_2模误差估计。特别对于3次Hermite型有限元,导出了L_∞模和W_∞~1模的最优阶误差估计和导数逼近的超收敛结果。     

Sobolev型方程有限元的后处理方法

1 引言 考虑下述Sobolev型方程的混合问题 (a) (b) (c) 其中Ω为R~2中具有边界的矩形域,a,b,f,u_o。为适当光滑且有界的已知函数,a(x,t)有正下界a_*. Sobolev型方程是重要的数学物理方程之一,文[1]导出了问题(1.1)标准有限元方法的最优L_2(2≤P<∞)估计.本文研究矩形剖分上的双k次有限元方法,用插值算子对近似解进行后处理,仅增加极少工作量,使整体收敛性提高一阶.本文证明了误差及任意阶时间导 进行后处理,仅增加极少工作量,使整体收敛性提高一阶.本文证明了误差及任意阶时间导数的H~1,W~(1,∞),L_p和L_∞的超收敛估计.若采用文[2]的预处理方法构造最优剖分,可将本文结果推广到一般区域(仍超收敛1/2阶).这样,采用低次有限元可获得高阶精度,从而大大节省了计算量.     

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     

非线性抛物问题的二重网格混合元算法

针对一类非线性抛物方程的混合元形式,本文提出了二重网格算法.该算法是在网格大小为H的粗网格上求解—个非线性系统,再在网格大小为h的细网格上进行两次线性计算.算法第二步和第三步的误差分别为O(△_t~2 h~(k 1) H~(2K 2)),O(△_t~2 h~(k 1) h~(-d/2)H~(4k 4)),其中k为逼近空间的多项式的次数,d为空间维数.该估计对H的选取起了很大的作用.对于粗网格上的非线性计算,本文给出了L~p(2≤p<∞)模误差估计.