抛物方程的时空有限元方法

讨论了一类半线性抛物方程的自适应有限元方法,即空间连续、时间间断的时空有限元方法。利用有限元方法和有限差分方法相结合的技巧,不对时空网格施加限制条件,证明弱解的存在唯一,并且给出了时间最大模、空间L2模,即L∞(L2)模的误差估计,同时给出了数值分析结果,并对理论结果作了验证。     

二阶椭圆问题的各向异性非协调Crouzeix-Raviart型有限元方法

对满足最大角条件和坐标系条件的二维区域中的各向异性一般三角形网格,研究了二阶椭圆问题的非协调Crouzeix-Raviart型线性三角形有限元逼近,得到了最优的能量模和L2-模误差估计结果．     

多孔介质二相驱动问题一种修正特征有限元方法的迭代解法及其收敛性分析

0 引言 多孔介质二相驱动问题的数学模型是由压力方程与浓度方程组成的偏微分方程组的初边值问题.关于该问题的数值解问题,已有大量的文献.为了得到最优的L~2-模误差估计,好多方法用混合元方法解压力方程.我们知道,混合元法得到的方程组系数矩阵是非正定的,从而解混合元比解标准元要困难得多,虽然许多人研究了混合元方法的求解问题,但到目前为止,还没有看到令人满意的好的算法.为了避开对混合元的求解,著名学者T.F.Russell考虑了用标准有限元方法解压力方程,用特征有限元方法解浓度方程的求解方法及其迭代解法,对只有分子扩散的二相驱动问题得到了最优的L~2模误差估计,对有机械弥散的一般二相驱动问题得不到最优的L~2模误差估计,同时在收敛性证明中要求压力有限元空间的指数至少是二.     

Hamilton体系与辛正交系的完备性*

本文定义了一个Banach空间ZH,并证明了一类Hamilton体系的本征函数系(辛正交系)在ZH空间中具有完备性.还证明了如下结论ZH空间能连续嵌入到L₂[0,1]×L₂[0,1]但ZH≠L₂[0,1]×L₂[0,1].     

定常的磁流体动力学问题的Galerkin-Petrov最小二乘混合元方法

提出了定常的磁流体动力学方程的一种Galerkin-Petrov最小二乘混合元法,并导出Galerkin-Petrov最小二乘混合元解的存在性和误差估计．通过引入Galerkin-Petrov最小二乘混合有限元方法使得该方法的混合元空间之间的组合无需满足离散的Babuska-Brezzi稳定性条件,从而使得它们的混合有限元空间可以任意选取,并得到误差估计最优阶．     

非定常Navier-Stokes方程的质量集中各向异性非协调有限元逼近

该文将一个低阶Crouzeix-Raviart型非协调三角形元应用到非定常Navier-Stokes方程,给出了其质量集中有限元逼近格式.在不需要传统Ritz-Volterra投影下,通过引入两个辅助有限元空间对边界进行估计的技巧,在各向异性网格下导出了速度的L~2模和能量模及压力的L~2模的误差估计.     

线性椭圆问题最低次混合有限元方法的最优最大模误差估计

本文对线性椭圆问题的最低次混合元方法提出了构造混合元空间的充分条件,并建立了新的插值算子.据此得到了混合元解,伴随向量函数及其散度的最优最大模误差估计.     

各向异性网格下抛物方程一个新的非协调混合元收敛性分析

本文将 Crouzeix-Raviart 型非协调线性三角形元应用到抛物方程,建立了一个新的混合元格式.在抛弃传统有限元分析的必要工具 Ritz 投影算子的前提下,直接利用单元的插值性质和导数转移技巧, 分别得到了各向异性剖分下关于原始变量u 的H^-1-模和积分意义下L²-模以及通量p=-▽u 在L²-模下的最优阶误差估计.数值结果与我们的理论分析是相吻合的.     

基于网格变动的油水驱动半正定问题迎风混合元方法

在网格随时间变动的有限元空间上研究了不可压缩的两相渗流驱动问题.分别对饱和度方程扩散矩阵正定和半正定的情形,提出了基于网格变动的迎风混合元方法混合元逼进压力方程,饱和度方程的对流项采用迎风格式来处理,扩散项则采用推广的混合元来逼进.在网格任意变动的情形下得到几乎最优的误差估计;对正定问题的格式进行改进,即在两个网格之间投影变化时采取近似解的线性构造,可以得到与固定网格时相同的最优收敛阶.     

一个混合元的最优最大模估计及超收敛估计

本文用[4]的混合元法求解二阶椭圆型方程误差的最优最大模估计.讨论的方法适用于Raviart-Thomas元,从而改进了[16],[17]的结果,达到最优.此外,还得到一个超收敛结果,并且对[1],[4]中提出的修正过程进行最大模分析,结果都是最优的.     

半导体设备热传输中的隐式-显式多步有限元法

考虑热引导半导体设备中的传输行为，用一个有限元法离散电子位势所满足的Rpoisson方程；用隐式－显式多步有限元法处理电子密度和空洞密度满足的两个对流－扩散方程，热传导方程用隐式多步有限元法离散，推导了优化的L^2范误差估计。     

An Approximation of Three-Dimensional Semiconductor Devices by Mixed Finite Element Method and Characteristics-Mixed Finite Element Method

The mathematical model for semiconductor devices in three space dimensions are numerically discretized. The system consists of three quasi-linear partial differential equations about three physical variables: the electrostatic potential, the electron concentration and the hole concentration. We use standard mixed finite element method to approximate the elliptic electrostatic potential equation. For the two convection-dominated concentration equations, a characteristics-mixed finite element method is presented. The scheme is locally conservative. The optimal $L^2$-norm error estimates are derived by the aid of a post-processing step. Finally, numerical experiments are presented to validate the theoretical analysis.     

IMPLICIT-EXPLICIT MULTISTEP FINITE ELEMENT-MIXED FINITE ELEMENT METHODS FOR THE TRANSIENT BEHAVIOR OF A SEMICONDUCTOR DEVICE

The transient behavior of a semiconductor device consists of a Poisson equa-tion for the electric potential and of two nonlinear parabolic equations for the electrondensity and hole density.The electric potential equation is discretized by a mixed finiteelement method. The electron and hole density equations are treated by implicit-explicitmultistep finite element methods. The schemes are very efficient. The optimal order errorestimates both in time and space are derived.     

多孔介质中可压缩可混溶驱动问题的有限体积元法

有界区域上多孔介质中可压缩可混溶驱动问题由两个非线性抛物型方程耦合而成：压力方程和饱和度方程均是抛物型方程．运用有限体积元法对两个方程进行数值分析,给出了全离散有限体积元格式,并通过详细的理论分析,得到了近似解与原问题真解的最优H^1模误差估计。     

包含泥沙冲淤的浅水方程的混合有限元法(Ⅰ)——时间连续的情形

研究由水动力方程、 泥沙输运方程和河床变化方程组成的浅水方程的初边值问题, 讨论其广义解和混合有限元解的存在性, 并导出半离散混合有限元解的误差估计, 这些估计是最优阶的．     

不可压混流驱动问题的最小二乘混合元方法

1引言考虑多孔介质中两相不可压缩可混溶渗流驱动问题,它是由一组非线性耦合的椭园型压力方程和抛物型浓度方程组成：dVV。—一山人V什）gVV却）一q,VEn,（．1）＆,,。＿．、。。—一。x）＿＋u·grade－dlv（D（u）grade）一（1－c）q－,xEn,tEJ,（1．2）＆”－－’”””‘”－”””——－’——,、—’一其中a（）一a（x,c）一是（x）／卢（c）,J一［0,Ti,DcyR‘为水平油藏区域．方程式（1．l）一（1．2）中各物理量的意义如下：广为流体压力,c为流体的浓度,u为流体的Darer速度,叶为源汇项,／一—。x（q,O）,…     

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．     

Analysis and finite element approximations for distributed optimal control problems for implicit parabolic equations

This work concerns analysis and error estimates for optimal control problems related to implicit parabolic equations. The minimization of the tracking functional subject to implicit parabolic equations is examined. Existence of an optimal solution is proved and an optimality system of equations is derived. Semi-discrete (in space) error estimates for the finite element approximations of the optimality system are presented. These estimates are symmetric and applicable for higher-order discretizations. Finally, fully-discrete error estimates of arbitrarily high-order are presented based on a discontinuous Galerkin (in time) and conforming (in space) scheme. Two examples related to the Lagrangian moving mesh Galerkin formulation for the convection-diffusion equation are described.     

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