非稳态奇异系数微分方程的时间间断时空有限元方法

针对一类二维单轴奇异系数非稳态问题构造了一种时间间断时空有限元格式,利用以Radau点为节点的Lagrange插值多项式的特性,结合有限差分法和有限元法的技巧证明了格式的稳定性和有限元解的时间最大模、空间加权L²（?）-模误差估计.最后列举了一些数值试验结果,验证了理论结果和格式的可行性.     

一阶双曲问题的间断流线扩散法

1．引言众所周知，求解一阶双曲问题的Galerkin有限元法，仅具有次最优LZ一收敛阶估计，难于建立H＼误差估计【‘1，且Gderkill有限元解常呈现伪数值振荡．为改善计算精度与稳定性，诸多非标准有限元解法相继提出，其中，间断（Discontinuous）Galerkin有限元法（以下简称DG方法）与流线扩散（StreamlineDiffusion）有限元法（以下简称SD法）是两种具有鲜明特点，较为成功的算法．具体地，DG方法是一种迎风型显式算法，它从入流边界开始，沿流场方向，自上游往下游，逐个单元进行解算，计算十分简便且可局部并行化．SD方法则是一种P…     

非线性分数阶反应扩散方程组的间断时空有限元方法

利用时间间断空间连续的时空有限元方法构造了空间分数阶反应扩散方程组的可以逐时间层求解的全离散格式.在时间离散区间上,采用Radau积分公式,将插值理论与有限元理论相结合,给出了全离散格式解的存在唯一性结果,并证明了所给格式是无条件稳定的,进而详细给出最优阶L~∞(L~2)模误差估计过程.最后用数值算例验证了理论分析的正确性.     

MAXIMUM NORM ERROR ESTIMATES OF CROUZEIX-RAVIART NONCONFORMING FINITE ELEMENT APPROXIMATION OF NAVIER-STOKES PROBLEM

1. IntroductionThere are many research works on finite element approximation of Navier-Stokesproblem in the case of lower Reynold number, by using the so-called velocity--pressuremixed by Teman [26], the optimal results were also obtained. The other nonconforming finiteelement schemes for Navie--Stokes problem may be found in [4,8,9,14,15,23,26]. But sofar, maximum norm error estimates for any nonconforming finite element schemes werenot considered.Recently, the quasi--optimal maximum norm …     

非线性双相滞热传导方程的新混合元超收敛分析

针对非线性双相滞热传导方程,建立了一种自由度少且自然满足B-B条件的新混合元逼近格式.在半离散格式下,基于双线性元的高精度结果,分别导出了原始变量的H~1模及中间变量的L~2模的超逼近性质,进而,借助于插值后处理算子,得到了原始及中间变量比传统误差高一阶的整体超收敛结果.     

Convergence of Weak Galerkin Finite Element Method for Second Order Linear Wave Equation in Heterogeneous Media

Weak Galerkin finite element method is introduced for solving wave equation with interface on weak Galerkin finite element space $(\mathcal{P}_k(K), \mathcal{P}_{k−1}(∂K), [\mathcal{P}_{k−1}(K)]^2).$ Optimal order a priori error estimates for both space-discrete scheme and implicit fully discrete scheme are derived in $L^∞(L^2)$ norm. This method uses totally discontinuous functions in approximation space and allows the usage of finite element partitions consisting of general polygonal meshes. Finite element algorithm presented here can contribute to a variety of hyperbolic problems where physical domain consists of heterogeneous media.     

对流反应扩散方程的稳定化时间间断时空有限元解的误差估计

在流线迎风Petrov-Galerkin（SUPG）稳定化有限元数值格式的基础上,结合时间方向的变分离散,构造对流反应扩散方程的稳定化时间间断时空有限元格式.该类格式在工程上有一些数值模拟应用,但相关文献没有看到类似数值格式的理论证明.本文以Radau点为节点,构造时间方向的Lagrange插值多项式,证明了稳定化有限元解的稳定性,时间最大模、空间L²（Ω）-模误差估计.文中利用插值多项式和有限元方法相结合的技巧,解耦时空变量,去掉了时空网格的限制条件,提供了时间间断稳定化时空有限元方法的理论证明思路,克服了因时空变量统一导致的实际计算时的复杂性.     

Fractional Crank–Nicolson–Galerkin finite element scheme for the time‐fractional nonlinear diffusion equation

This article presents a finite element scheme with Newton's method for solving the time‐fractional nonlinear diffusion equation. For time discretization, we use the fractional Crank–Nicolson scheme based on backward Euler convolution quadrature. We discuss the existence‐uniqueness results for the fully discrete problem. A new discrete fractional Gronwall type inequality for the backward Euler convolution quadrature is established. A priori error estimate for the fully discrete problem in L²(Ω) norm is derived. Numerical results based on finite element scheme are provided to validate theoretical estimates on time‐fractional nonlinear Fisher equation and Huxley equation.     

对流扩散方程一类改进的特征线修正有限元方法

１引言在地下水污染,地下渗流驱动,核污染,半导体等问题的数值模拟中,均涉及抛物型对流扩散方程（或方程组）的数值求解问题．这些对流扩散型偏微分方程（或方程组）具有共同的特点：对流的影响远大于扩散的影响,即对流占优性,对流占优性给问题的数值求解带来许多困难,因此对流占优问题的有效数值解法一直是计算数学中重要的研究内容．用通常的差分法或有限元法进行数值求解将出现数值振荡．为了克服数值振荡,提出各种迎风方法和修正的特征方法并在这些问题上得到成功的实际应用、８０年代,Ｄｏｕｇｌａｓ和Ｒｕｓｓｅｌｌ［２］等…     

混合有限元法的误差分析

关于混合变分问题有限元方法的研究工作,见[1]—[4].其中已得出混合法的最优误差估计.本文讨论抽象混合有限元法的误差并证明一些超收敛估计,然后将其应用到具体问题上,即应用到一个四阶边值问题和一个二阶边值问题.