双线性非协调有限元逼近的梯度恢复后验误差估计

给出了二阶椭圆方程的双线性非协调有限元逼近的梯度恢复后验误差估计.该误差估计是在Q_1非协调元上得到的,并给出了误差的上下界.进一步证明该误差估计在拟一致网格上是渐进精确地.证明依赖于clement插值和Helmholtz分解,数值结果验证了理论的正确性.     

特征值问题协调/非协调有限元后验误差分析

本文研究对称椭圆特征值问题的有限元后验误差估计,包括协调元和非协调元,具有下列特色:(1)对协调/非协调元建立了有限元特征函数uh的误差与相应的边值问题有限元解的误差在局部能量模意义下的恒等关系式,该边值问题的右端为有限元特征值λh与uh的乘积,有限元解恰好为uh.从而边值问题有限元解在能量模意义下的局部后验误差指示子,包括残差型和重构型后验误差指示子,成为有限元特征函数在能量模意义下的局部后验误差指示子.(2)讨论了协调有限元特征函数的基于插值后处理的梯度重构型后验误差估计,对有限元特征函数的导数得到了最大模意义下的渐近准确局部后验误差指示子.     

关于非协调Qrot1元可计算上界后验误差估计的一个注记

通过数值试验发现Ainsworth建立的非协调Qrot1元可计算上界后误差估计指示子的可靠、有效性差.参照相关文献以及根据Qrot1元的性质,在Ainsworth建立的可计算上界后验误差估计框架下对插值后处理函数的构造和选取分别作了修改和更换,并相应获得可靠且有效的可计算上界后验误差估计,给出了三个不同类型的例子及其实验结果.     

一类退化凸问题的非协调自适应有限元方法

利用非协调自适应有限元方法求解一类非线性退化凸极值问题.该方法遵循求解、估计、标注、加密四个步骤,给出了后验误差估计.数值算例验证了理论分析结果.     

本征值Wilson非协调元近似的超收敛性与后验误差估计

本文给出二阶椭圆本征值问题Ｗｉｌｓｏｎ非协调元的超收敛与后验误差估计式,花很少代价就把Ｗｉｌｓｏｎ近似本征值的精度阶从ｈ＾２提高到ｈ＾４,并得到了渐近准确误差指示子。     

对流扩散方程迎风有限元的自适应方法

本文对二维发展型对流扩散方程的迎风有限元格式给出了显式后验误差估计,证明了真实误差被后验误差估计器上下界定;并通过误差估计器建立了相应的自适应算法,数值例子表明了方法的有效性.     

自适应有限元和后验误差估计——等价估计

近年来,自适应有限元计算得到了广泛的研究.后验误差估计是实现自适应计算的基础.70年代末,I. Babuska和 W.Rheinboldt给出了建立等价后验估计的一般原则和方法,在一维情形给出了完整的结果.80年代初,I.Babuska和A.Miller对平面弹性问题正方形双线性元,给出了一种后验估计的方法,并证明了其等价性和渐近准确     

Wilson元插值误差渐近估计

Wilson元是工程界常用的一种有限元计算方法,但在理论分析中插值误差估计的常数只知道存在,不知道具体值.本文给出了在L~2、H~1范数意义下Wilson元在参考单元和一般单元上插值误差渐近估计,导出了主要常数.这种精确的估计为有限元后验误差估计和自适应计算提供保障.     

稳态Poisson-Nernst-Planck方程的残量型后验误差估计

针对稳态的Poisson-Nernst-Planck方程研究了一种残量型的后验误差估计子, 对方程的两个解-浓度和电势, 都分别给出了上界和下界估计. 数值实验表明, 基于这种后验误差估计子构造的自适应有限元算法对于稳态的Poisson-Nernst-Planck方程是有效的.     

中子输运方程误差估计及自适应计算

 本文研究了全离散方法求解二维中子输运方程的有限元自适应算法, 角度变量用离散纵坐标方法展开, 空间变量用间断元方法求解. 基于间断元方法给出了空间离散的残量型后验误差估计. 在后验误差估计的基础上, 我们设计了自适应有限元算法.由残量型后验估计可以给出局部加密网格的自适应算法. 最后, 我们给出了数值算例来验证我们的理论结果.     

定常Navier-Stokes方程流函数形式两重网格算法的残量型后验误差估计

运用七种两重网格协调元方法得出了不可压Navier-Stokes方程流函数形式的残量型后验误差估计．对比标准有限元方法的后验误差估计,两重网格算法的后验误差估计多了一些额外项(三线性项)．说明了这些额外项在误差估计中对研究离散解渐近性的重要性,推出了对于最优网格尺寸,这些额外项的收敛阶不高于标准离散解的收敛阶．     

一类带参数的非线性奇异摄动问题的自适应移动网格算法

本文讨论一类带参数的非线性奇异摄动问题的自适应移动网格方法.首先,在任意非均匀网格下,利用向后欧拉公式对方程进行离散,并给出相应的局部截断误差.然后,基于局部截断误差和网格等分布原理,利用精确解的弧长函数,证明半离散格式下自适应移动网格算法是一阶收敛的.同时,基于近似的弧长控制函数,给出易于实现的网格生成算法,并给出全离散格式下的后验误差估计.最后,数值实验结果验证了本文所给出的理论结果.     

计算矩阵函数双线性形式的Krylov子空间算法的误差分析

矩阵函数的双线性形式u^Tf（A）v出现在很多应用问题中,其中u,v ∈ Rⁿ,A ∈ R^n×n,f（z）为给定的解析函数.开发其有效可靠的数值算法一直是近年来学术界所关注的问题,其中关于其数值算法的停机准则多种多样,但欠缺理论支持,可靠性存疑.本文将对矩阵函数的双线性形式u^Tf（A）v的数值算法和后验误差估计进行研究,给出其基于Krylov子空间算法的误差分析,导出相应的误差展开式,证明误差展开式的首项是一个可靠的后验误差估计,据此可以为算法设计出可靠的停机准则.     

电报方程的类Wilson非协调有限元分析

本文在矩形网格上讨论了半离散和全离散格式下电报方程的类Wilson非协调有限元逼近.利用该元在H1模意义下O(h2)阶的相容误差结果,平均值理论和关于时间t的导数转移技巧得到了超逼近性.进而,借助于插值后处理方法导出了超收敛结果.又由于该元在H1模意义下的相容误差可以达到O(h3)阶,构造了新的外推格式,给出了比传统误差估计高两阶的外推估计.最后,对于给出的全离散逼近格式得到了最优误差估计.     

一类抛物方程的降基连续时空有限元方法

本文将连续时空有限元方法和降基方法相结合研究一类抛物方程.该类降基连续时空有限元方法既具有时空高精度的优势,又具有降基法减少自由度的优点.并给出一类抛物方程的降基离散形式,证明数值解的存在唯一性.通过给出输出函数,研究对偶问题,证明降基连续时空有限元解的后验误差估计.     

Sobolev型方程Wilson元解的高精度分析

本文利用积分恒等式和插值后处理等技术对 Sobolev型方程 Wilson非协调有限元解进行了高精度算法分析 ,获得了解的超逼近性质和插值有限元解的整体超收敛 .在此基础上 ,运用外推与校正方法进一步获得了具有更高精度的近似解及后验误差估计 .     

一阶双曲问题间断有限元的后验误差分析

一阶双曲问题的有限元后验误差估计至今没有得到很好的解决.本文对d维区域上一阶双曲问题的k次间断有限元逼近提出了一种新的后验误差分析方法, 进而建立了间断有限元解在DG范数下(强于L₂范数)基于误差余量型的后验误差估计. 数值计算验证了本文理论分析的有效性. 本文方法也适用于其他变分问题有限元逼近的后验误差分析.     

有限元方法的后验误差估计

有限元的误差分析理论已有丰富的成果,但一般以先验估计为主。这些理论对算法评价和指导计算无疑具有重要意义。但实际计算中常要求给出误差的定量估计,先验估计一般就做不到这一点,因为其中会有如微分方程解的导数等不可计算的量。后验误差估计的研究近年来已开始受到注意。在多重网格技术中基于误差渐近展开的外推可以给出逐点意义下的后验估计。(例如见[1],[2])另一条途径是通过局部化进行能量模意义下的后验误差估计。其中对一维边值问题的研究已较成熟。[7]就常系数     

Stokes方程的一个新的非协调四边形单元格式

对于Stokes方程给出了一个新的非协调四边形单元格式.新单元具有构造简单,自由度较少等优势.特别指出的是,该单元在矩形网格下,还是一个Locking-free元,可用于平面弹性问题.尽管该单元不含协调部分,其相容误差估计较困难,通过采用新的技巧和方法得到了最优误差估计.     

非单调型拟线性椭圆问题的非协调元逼近

用非协调有限元来研究非单调型拟线性椭圆问题,使用Aubin-Nitsche对偶技巧,给出了在范数‖.‖h和‖.‖0下的最优误差估计.