二维非饱和水流的全离散广义差分格式分析及其数值模拟

建立二维非饱和水流问题的全离散广义差分格式,讨论了全离散广义差分解的存在唯一性,并给出最优误差估计的证明．最后给出数值算例,验证方法的有效性.     

土壤水流与溶质耦合运移问题的混合元-迎风广义差分法研究

本文研究了一维非饱和土壤水流与溶质耦合运移问题的数学模型, 建立了求其数值解的守恒混合元-迎风广义差分格式. 对非线性土壤水分入渗方程, 采用守恒混合元法进行离散模拟, 同时得到了土壤含水量和水分通量; 而对对流-扩散形式的溶质运移方程, 利用迎风的广义差分法离散求解. 且分析了解的存在唯一性, 并讨论了误差估计. 最后给出数值算例, 模拟结果表明利用本文格式来求解非饱和土壤水流与溶质耦合运移问题是可靠的, 且该格式具有稳定性和可实用性.     

非饱和土壤水流方程的CN广义差分法

首先给出二维非饱和土壤水流方程时间二阶精度的Crank-Nicolson(CN)时间半离散化格式,然后直接从CN时间半离散化格式出发,建立具有时间二阶精度的全离散化CN广义差分格式,并给出误差分析,最后用数值例子验证全离散化CN广义差分格式的优越性.这种方法能提高时间离散的精度,极大地减少时间方向的迭代步,从而减少实际计算中截断误差的积累,提高计算精度和计算效率.而且该方法可以绕开对空间变量的半离散化广义差分格式的讨论,使得理论研究更简便.     

非饱和土壤水流问题基于POD 方法的降阶有限体积元格式及外推算法实现

利用特征投影分解(proper orthogonal decomposition, 简记为POD) 方法对非饱和土壤水流问题的经典有限体积元格式做降阶处理, 建立一种具有足够高精度维数较低的降阶有限体积元格式, 并给出这种降阶有限体积元解的误差估计和外推算法的实现, 最后用数值例子说明数值结果与理论结果是相吻合的. 进一步表明了基于POD 方法的降阶有限体积元格式对求解非饱和土壤水流问题数值解是可靠和有效的.     

二维线性Sobolev方程广义差分法

本文考虑了二维线性Sobolev方程的一阶广义差分法．把Sobolev方程从一维区间推广到二维区域时会产生许多的问题．本文将证明其半离散广义差分解的存在唯一性,并且通过引入Ritz-Volterra投影给出其L^P模和W^1,P模误差估计．     

离散广义系统的平稳振荡

为了研究离散广义系统的平稳振荡，本文利用广义Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数方法，给出了一个ｍ周期解存在的充要条件，得出了离散广义系统的周期解的存在性、唯一性、稳定性的有关定理，进而研究具有某种分解的复杂离散广义系统的平稳振荡问题，方法简单易行．     

二维粘弹性问题的广义差分法及其数值模拟

本文利用广义差分法讨论了二维粘弹性问题.建立了二维粘弹性问题的广义差分格式,给出了一种新的初始值近似,证明了广义差分解的最优L~p估计和W~1,p(2≤p≤∞)模估计,同时得到了广义的Ritz—Volterra投影和广义差分解之间的超收敛的W~1,p(2≤p≤∞)模的误差估计.最后给出了一个数值算例以验证该方法的可行性.     

求解三维第一类Fredholm积分方程的GMRES法

利用数值求积公式,将三维第一类Fredholm积分方程进行离散,通过引入正则化方法,将离散后的积分方程转化为一离散适定问题,通过广义极小残余算法得到了其数值解．数值模拟结果表明该方法的可行有效性．     

非饱和土壤水流问题的CN有限元格式

首先给出二维非饱和土壤水流问题基于Crank-Nicolson(CN)方法的具有时间二阶精度的半离散化格式,然后直接从CN时间半离散化格式出发,建立具有时间二阶精度的全离散化CN有限元格式,并给出误差估计,最后用数值例子说明全离散化CN有限元格式的优越性.这种方法可以绕开关于空间变量的半离散化格式的讨论,提高时间离散的精度,极大地减少时间方向的迭代步,从而减少实际计算中截断误差的积累,提高计算精度和计算效率.     

用非标准离散函数和差商定义新广义函数

在非标准分析框架下，用离散函数定义新广义函数，用差商定义其导数．对Schwartz广义函数以及更广的Gevrey超广义函数，文章证明了广义导数可以用差商表示．此外还给出了此新广义函数和Sobolev理论的关系．     

基于Maxwell模型的线性粘弹性波传导问题的半离散/全离散杂交应力有限元法

1引言设ΩСR²为一个凸的有界开集,边界为ЭΩ;T为一个正常数.我们考虑如下基于Maxwell模型的二维粘弹性固体介质波传导问题。     

Integrable discretization and numerical simulations of the generalized coupled integrable dispersionless equations

In this paper, we study the generalized coupled integrable dispersionless (GCID) equations and construct two integrable discrete analogues including a semi-discrete system and a full-discrete one. The results are based on the relations among the GCID equations, the sine-Gordon equation and the two-dimensional Toda lattice equation. We also present the N-soliton solutions to the semi-discrete and fully discrete systems in the form of Casorati determinant. In the continuous limit, we show that the fully discrete GCID equations converge to the semi-discrete GCID equations, then further to the continuous GCID equations. By using the integrable semi-discrete system, we design two numerical schemes to the GCID equations and carry out several numerical experiments with solitons and breather solutions.     

非饱和水流问题的混合元法及其数值模拟

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     

Sobolev方程的CN全离散化有限元格式

首先给出Sobolev方程关于时间二阶精度的Crank-Nicolson(CN)时间半离散格式,然后直接从时间二阶精度的CN时间半离散格式出发,构造CN全离散化的有限元格式,并给出这种时间二阶精度的CN全离散化有限元解的误差估计.本文研究方法使得理论证明变得更简便, 也是处理Sobolev方程的一种新的尝试.     

非定常Stokes方程的全离散稳定化有限元格式

本文研究二维非定常Stokes方程全离散稳定化有限元方法.首先给出关于时间向后一步Euler半离散格式,然后直接从该时间半离散格式出发,构造基于两局部高斯积分的稳定化全离散有限元格式,其中空间用P_1—P_1元逼近,证明有限元解的误差估计.本文的研究方法使得理论证明变得更加简便,也是处理非定常Stokes方程的一种新的途径.     

Integrable discretizations of the Dym equation

Integrable discretizations of the complex and real Dym equations are proposed. N-soliton solutions for both semi-discrete and fully discrete analogues of the complex and real Dym equations are also presented.     

A stabilized Crank-Nicolson mixed finite element method for non-stationary parabolized Navier-Stokes equations

In this study, a time semi-discrete Crank-Nicolson (CN) formulation with second-order time accuracy for the non-stationary parabolized Navier-Stokes equations is firstly established. And then, a fully discrete stabilized CN mixed finite element (SCNMFE) formulation based on two local Gauss integrals and parameterfree with the second-order time accuracy is established directly from the time semi-discrete CN formulation. Thus, it could avoid the discussion for semi-discrete SCNMFE formulation with respect to spatial variables and its theoretical analysis becomes very simple. Finaly, the error estimates of SCNMFE solutions are provided.     

Numerical analysis for a locally damped wave equation

We consider a semi-discrete finite element formulation with artificial viscosity for the numerical approximation of a problem that models the damped vibrations of a string with fixed ends. The damping coefficient depends on the spatial variable and is effective only in a sub-interval of the domain. For this scheme, the energy of semi-discrete solutions decays exponentially and uniformly with respect to the mesh parameter to zero. We also introduce an implicit in time discretization. Error estimates for the semi-discrete and fully discrete schemes in the energy norm are provided and numerical experiments performed.