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相似文献
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1.
解空间Riesz分数阶扩散方程的一种数值方法   总被引:3,自引:0,他引:3  
1 引言分数阶微分方程与整数阶(传统)微分方程一样古老[3],它是方程中含有非整数阶导数,在描述各种各样物质的记忆和遗传性质时[4],分数阶导数起着重要的作用.近年来, 分数阶微分方程已广泛应用到众多领域[3],空间分数阶偏微分方程常用于反常扩散模型 [2].近年来众多学者纷纷研究分数阶微分方程,然而关于分数阶偏微分方程数值方法的研  相似文献   

2.
三维油水运移聚集数值模拟的交替方向格式和分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
研究油气运移聚集史的数值模拟,其数学模型是三维非线性偏微分方程组的初进值问题.我们从实际出发,考虑了重力、毛管力和浮力的作用,同时考虑到三维问题大规模科学和工程计算的特征,提出对流动方程采用大步长的混合元法,而对三维饱和度方程的计算,采用一类交替方向特征有限元法.将其化为连续解三个一维问题,使工程数值计算成为可能.应用张量积计算.负模估计和先验估计理论,得到最佳阶L~2误差估计.  相似文献   

3.
杨娟  冯庆江 《应用数学》2018,31(2):357-363
应用Riccati展开法和复变换获得非线性分数阶Sharma-Tasso-Olever方程和时空分数阶耦合Burgers方程的精确解,这些解包括三角函数解和双曲函数解.因此,我们介绍这种方法对于研究非线性分数阶偏微分方程具有十分重要的意义.  相似文献   

4.
通过Chapman-Enskog展开技术和多尺度分析,建立了一种新的D1Q4带修正项的四阶格子Boltzmann模型,一类非线性偏微分方程从连续的Boltzmann方程得到正确恢复.统一了KdV和Burgers等已知方程类型的格子BGK模型,还首次给出了组合KdV-Burgers,广义Burgers—Huxley等方程...  相似文献   

5.
1引言Burgers方程是1948年Burgers[1]首次引入到湍流问题的研究中,它是研究湍流问题的一类重要的非线性偏微分方程,是经典Navier-Stokes方程的简单形式,而且与Hopf-Cole变换导出的热方程密切相关.近些年,随着科学技术和理论的不断发展,分数阶Burgers方程[2]开始日益受到众多专家学者的关注,其相关理论也逐渐被应用于众多物理问题的研究,如:充满粘弹性液体管道中波的传播、粘性介质中的激波、气体的超速传送.  相似文献   

6.
分数阶微分方程的理论和数值方法研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
分数阶偏微分方程的研究有很长的历史,并在最近十多年得到快速发展.相比极为有限的理论成果,数值方法的研究成果已经相当丰富,几个国际研究团队对此作出了贡献.本文旨在对分数阶微分方程的理论与数值方法研究成果做个简要的评价,聚焦总结评述与高阶方法发展密切相关的研究.主要内容为讨论最基本的三类方程:时间分数阶扩散方程、空间分数阶扩散方程、以及时空分数阶扩散方程的理论进展和数值方法研究在最近十年取得的结果.我们还有针对性地选择一些算例,用以说明几个重要方法的精度和有效性.  相似文献   

7.
本文以李群为工具,给出了一种将一阶非线性偏微分方程化简为一阶拟线性方程或可积的一阶拟线性方程的方法.该方法可用于某些两个自变元的,接受一个或两个李群的一阶非线性偏微分方程,特别可用于某些单自由度Lagrange系统的Hamilton-Jacobi方程的求解.  相似文献   

8.
一类时间分数阶偏微分方程的解   总被引:2,自引:2,他引:0  
考虑一类时间分数阶偏微分方程,该方程包含几种特殊情况:时间分数阶扩散方程、时间分数阶反应-扩散方程、时间分数阶对流-扩散方程以及它们各自相对应的整数阶偏微分方程.通过Laplace-Fourier变换及其逆变换,该方程在空间全平面和半平面内的基本解可以求出,但其表达式则是通过适当的变形来求.另外,对于有限域上的初边值问题,则可由Sine(Cosine)-Laplace变换导出该方程的一种级数形式的解,并通过两个数值例子来说明该方法的有效性.  相似文献   

9.
研究应用广义Laguerre函数的四阶非线性偏微分方程外部问题混合谱方法.构造了圆外Navier-Stokes方程流函数形式的混合谱方法,数值结果显示了该方法在空间方向的谱精度.  相似文献   

10.
(2+1)维广义Burgers 方程的Lie点对称, 相似约化和精确解   总被引:2,自引:1,他引:1  
讨论了(2+1)维广义Burgers方程.通过Lie群方法求出了该方程的李点对称,并利用李点对称将方程进行相似约化,求出了(2+1)维广义Burgers方程的几种精确解.该方法可以用于研究更高阶的偏微分方程.  相似文献   

11.
本文研究空气污染方程,导出其全离散化的混合元格式,证明该格式的全离散化混合元解的存在性和收敛性(误差估计).  相似文献   

12.
1.引言本文的工作主要是讨论非定常的热传导一对流问题的向后一步的Euler全离散化的非线性Galerkin混合元解的存在性及其误差估计.该工作是对山中的同一问题研究的第二部分.在第一部分[1],我们已经讨论了此问题的半离散化的情形.由于所研究的目标都是非定常的热传导一对流问题,其背景是相同的,在此将不重复了,请参考[1].本文的安排如下,52先回顾非定常的热传导一对流问题的混合元解的经典性质.53回顾半离散化的非线性Galerkin混合元解的性质,并导出后续讨论需要的一些关于时间导数的估计.54讨论向后一步的Euler全离散化…  相似文献   

13.
罗振东  王烈衡 《计算数学》1998,20(4):431-448
In this paper, a fully discrete format of nonlinear Galerkin mixed element method with backward one-step Euler discretization of time for the non stationary conduction-convection problems is presented. The scheme is based on two finite element spaces XH and Xh for the approximation of the velocity, defined respectively on a coarse grid with grids size H and another fine grid with grid size h<< H, a finite element space Mh for the approximation of the pressure and two finite element spaces AH and Wh, for the approximation of the temperature,also defined respectivply on the coarse grid with grid size H and another fine grid with grid size h. The existence and the convergence of the fully discrete mixed element solution are shown. The scheme consists in using standard backward one step Euler-Galerkin fully discrete format at first L0 steps (L0 2) on fine grid with grid size h, but using nonlinear Galerkin mixed element method of backward one step Euler-Galerkin fully discrete format through L0 + 1 step to end step. We have proved that the fully discrete nonlinear Galerkin mixed element procedure with respect to the coarse grid spaces with grid size H holds superconvergence.  相似文献   

14.
In this paper a mixed finite element (MFE) formulation is proposed for the initial-boundary value problem of dissipative symmetric regularized long wave (SRLW) equations with damping. Existence and uniqueness of its generalized solution and of the fully discrete mixed finite element solution are proved. Error estimates based on energy methods are given. Numerical experiments verify the theoretical analysis.  相似文献   

15.
This paper gives the detailed numerical analysis of mixed finite element method for fractional Navier-Stokes equations.The proposed method is based on the mixed finite element method in space and a finite difference scheme in time.The stability analyses of semi-discretization scheme and fully discrete scheme are discussed in detail.Furthermore,We give the convergence analysis for both semidiscrete and flly discrete schemes and then prove that the numerical solution converges the exact one with order O(h2+k),where h and k:respectively denote the space step size and the time step size.Finally,numerical examples are presented to demonstrate the effectiveness of our numerical methods.  相似文献   

16.
抛物型问题的变网格混合有限元方法   总被引:5,自引:0,他引:5  
杨道奇 《计算数学》1988,10(3):266-271
1.提出问题 本文讨论非线性抛物型问题的变网格混合有限元法,即,在用混合有限元法求解的同时,于不同时刻采用不同有限元网格和插值函数;同时提出了四种全离散格式,并给出了理论分析和误差估计,且证明了这种估计在某种意义下是最佳的。 设Ωo为二维多角形区域,?Ω为其边界、考虑下列初、边值问题:  相似文献   

17.
非饱和水流问题的混合元法及其数值模拟   总被引:4,自引:0,他引:4  
1.引 言 均质土壤中的地下水流动可归结为非饱和土壤水的流动,是土壤水未完全充满孔隙时的流动,是多孔介质流体运动的一种重要形式.非饱和流动的预报在大气科学、土壤学、农业  相似文献   

18.
In this paper, we study the finite element approximation for nonlinear thermal equation. Because the nonlinearity of the equation, our theoretical analysis is based on the error of temporal and spatial discretization. We consider a fully discrete second order backward difference formula based on a finite element method to approximate the temperature and electric potential, and establish optimal $L^2$error estimates for the fully discrete finite element solution without any restriction on the time-step size. The discrete solution is bounded in infinite norm. Finally, several numerical examples are presented to demonstrate the accuracy and efficiency of the proposed method.  相似文献   

19.
An H1-Galerkin mixed finite element method is discussed for a class of second order SchrSdinger equation. Optimal error estimates of semidiscrete schemes are derived for problems in one space dimension. At the same time, optimal error estimates are derived for fully discrete schemes. And it is showed that the H1-Galerkin mixed finite element approximations have the same rate of convergence as in the classical mixed finite element methods without requiring the LBB consistency condition.  相似文献   

20.
In this paper, an expanded mixed finite element method with lowest order Raviart Thomas elements is developed and analyzed for a class of nonlinear and nonlocal parabolic problems. After obtaining some regularity results for the exact solution, a priori error estimates for the semidiscrete problem are established. Based on a linearized backward Euler method, a complete discrete scheme is proposed and a variant of Brouwer’s fixed point theorem is used to derive an existence of a fully discrete solution. Further, a priori error estimates for the fully discrete scheme are established. Finally, numerical experiments are conducted to confirm our theoretical findings.  相似文献   

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