一类具有吸收边界条件的二阶非线性双曲方程的混合元法分析

1　引　　言关于二阶双曲型方程的有限元解的收敛性问题 ,目前已经有不少结果 .Dupont[1 ] 给出了一类线性双曲方程 Galerkin解的 L2 误差估计 ,Baker[2 ] 对此作了改进 ,用的是一种所谓“非标准的能量方法”.这一方法为 Cowsar,Dupont,Wheeler[3] 所采用 ,分析了一类具有吸收边界条件的线性双曲方程的混合元格式的 L2收敛性 .对于非线性双曲型问题 ,袁益让 ,王宏[4,5] 等给出了标准有限元方法的 H1 与 L2 误差估计 .本文试图把 [3]的工作更进一步研究 ,我们考虑如下非线性双曲问题 :φ(x) utt= mi,j=1 xi(aij(x) p(x,u) u xj) + mi=1…     

非线性双曲型守恒方程(组)的有限元分析

关于一阶线性双曲型方程有限元方法的计算格式及误差估计,G.A.Baker已在[1]中做过分析。本文将发展这个方法考察非线性守恒方程(双曲型)的初边值问题,得到了更一般的结论。这里对非线性项的处理类似于Axelsson在[2]中关于二阶拟线性抛物型方程混合问题所提出的方法。 对于非线性双曲型守恒方程组,在一定的条件下,也能得到这个结果,这样的条件在[3]或[4]中已讨论过。     

关于非线性双曲型方程全离散有限元方法的稳定性和收敛性估计

本文研究非线性双曲型方程混合问题的有限元方法.这类问题的研究,对于非线性振动、渗流力学等实际问题,在理论和实用方面均有价值.关于线性、半线性双曲方程全离散有限元方法及非线性双曲方程半离散有限元方法的收敛性研究,已有[1]—[4].     

两类非线性演化方程的等价

在文献[1,2]中,我们分别研究了两类非线性演化方程: 其中 它们分别对应于相应的特征值问题: 本文给出了特征值问题(3)与(4)之间的一个可逆的变换,由此建立了方程(1)与(2)的解的一一对应关系,特别建立了方程(1)与(2)的孤立子解的一一对应。     

三阶全双曲型方程以特征线为支柱的边值问题

<正> §1 引言三阶线性全双曲型方程的古典定解问题,如哥西问题,混合问题已有人作过充分的研究.1961—1962年,文[1]和[2]相继考虑了三阶全双曲型方程     

一维非线性二阶双曲型方程组有限元方法的L_∞估计

本文讨论一维非线性二阶双曲型方程组初边值问题有限元方法的L_∞估计。对于一维一个未知函数线性双曲型方程有限元方法的L_∞估计,已有[1]、[2]。本文对非线性双曲型方程组的情况,提出一类有限元格式,并讨论了它的L_∞估计。这对于非线性     

一类拟线性方程组Galerkin方法解的存在性和误差估计

§1.引言对于抛物型方程和双曲型方程的Galerkin方法,已有不少人作了讨论。如[2][3][4]是研究抛物型的,[5][6][7]是研究双曲型的。本文研究以热弹性问题为背景的下列抛物——双曲耦合初边值问题:     

变形 Boussinesq 方程的 Lax 对和 Darboux 变换解

近年来,Darboux 变换已成功地应用于求解一系列与特征值问题相联系的非线性孤子方程的精确解.目前它已成为孤子理论研究中的一个有力工具.文献[2,3]中对 Boussinesq 方程q_(tt)+1/3(q_(xx)-4q~2)_(xx)=0(1.1)作了深入的研究,给出了它的 Lax 对、Hamilton 结构和守恒律,并研究了用反散射方法求解.文献[4]中,用双线性方法得到它(形式略有不同)与变形的 Boussinesq 方程的Miura 变换.本文引入新的特征值问题Lφ=[(?)~3+3u(?)~2+3/2(u_x+u~2-(?)~(-1)u_t)(?)]φ=-λφ,(1.2)     

一阶非线性方程组的Goursat问题

<正> 在文[1]中我们研究了一类特殊非线性双曲型方程组(?)的 Cauchy 问题.同时在文[1]的引言中我们曾经指出,对于一般的一阶非线性双曲型方程组     

一类EPD算子乘积与抛物算子乘积Cauchy问题解的结构关系

1.引言 J.Hadamard首先研究了双曲方程与抛物方程基本解之间的关系,[3]建立了非抛物型方程Hadamard基本解的展开式系数升维洁构,并利用这种升维结构改进了[1]的结果;[5]解决了一类空间维数任意的双曲方程基本解、Cauchy问题解的极限问题。以     

广义经典Boussinesq族产生的一个完全可积的有限维五次系统

文献[1]、[2]讨论了位势依赖于能量的特征值问题:及其与之相联系的发展方程,对(1)进行等价变形,则有     

具非齐项的守恒律形式双曲方程组解的唯一性

关于守恒律形式的真正非线性双曲方程组解的唯一性问题,R.J.DiPerna证明了分片Lipschitz连续解在满足熵条件的有界BV解类中是唯一的,并且对Lipschitz连续解还得到了在上述解类中的L~2稳定性(注意,对间断解来说,L~2稳定性一般不成立),本文首先对具非齐项(可为非线性项)的守恒律形双曲组定义熵一熵流量以及相应的熵条件,然后把[1]的主要结果推广到这种具非齐项的守恒律形双曲组的情形。     

高维广义BBM方程的Chebyshev拟谱方法

在非线性长波的研究中[1],提出并研究了BBM方程.由于这类方程在很多数学物理问题中出现,如双温热传导的冷却过程,液体在碎石中的渗流问题等,因而引起了人们的关注.这类方程的数值方法,已有许多工作,但主要是采用差分法和有限元法.[2]使用.Fourier谱方法讨论了一维广义BBM方程,我们在[3]中也用Fourier谱和拟谱方法讨论了高维广义BBM方程.然而对于非周期情况,Fourier谱方法无法使用.在     

方程u″-△u+|u|~pulog~k(1+|u|)=f的存在唯一性

我们知道非线性双曲方程是在相对论量子力学的研究中提出的问题(参看[1][2])。在[3][4][5]中,人们研究了这个方程在Sobolev空间中的可解性,本文用Sobolev-Orlicz空间理论和Faedo-galerkin方法,讨论非线性双曲方程的初边值问题的可解性。在(P,K)平面上,我们给出了这个方程的存在区域和唯一区域,并指出已有结果包括在K=0的特殊情形中。     

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     

关于一阶拟线性方程的整体解

对于非线性偏微分方程,通常局部可解性比较容易得到,而整体解问题则复杂得多.近年来,关于非线性偏微分方程的整体可解性已得到很多研究结果.比如[1]、[2]中讨论了非线性波动方程的整体可解性.[3]中讨论了某种双曲型方程组的整体可解性.[4]中讨论了某种非线性椭圆型方程的整体不可解性.也有大量工作讨论整体广义解的存在性.这些结果都是关于微分方程的初值问题或边值问题的整体可解性.但是如果我们期望得到全空间的整体解,那么如本文所得到的结果那样,微分方程本身是否存在这种整体解就是一个很值得研究的问题. 我们称方程的在全空间具有直到方程阶数的连续导数的解为全正则解.     

WKI特征值问题的推广

文[1]研究了WKI特征值问题 φ_x=Uφ,U=,及相应的发展方程.本文利用[2]中的方法研究如下推广的WKI特征值问题     

一类多维高阶非线性耦合发展方程组的第一边值问题

如所周知,在物理、化学反应、生物和工程技术等学科的研究中,经常出现线性或非线性偏微分方程(组).例如著名的 Sine-Gordon 方程、复函数的 Schr(o|¨)dinger 方程和方程组.又如,在研究生物学问题或在研究非线性色散系统中的长波问题时,常常出现具有u_(it)-u(xxt)或 u_t-u(xxt)主要项的线性与非线性方程的各种问题.许多作者对以上方程(组)的各种问题进行了研究.在[7-13]中周毓麟、符鸿源研究了一维的包括以上所述方程(组)的相当广泛的非线性高阶双曲、拟双曲、抛物、拟抛物型方程组和耦合方程组     

非齐性边界条件双曲型方程的全离散拟谱逼近

求非齐性边界条件的双曲型方程的近似解时,在空间方向采用谱补偿方法使边界条件成为方程的一部分,很有效果(见[3]),尤其[1]中将Chebyshev配置点的易确定性和 Legendre插值多项式的数值易分析性结合起来,提出了Chebyshev-Legendre补偿方法,     

与位势依赖于能量的特征值问题相联系的非线性发展方程

<正> 文[1]研究了特征值问题(?)得到了与此相联系的一类非线性发展方程.M.Jaulent,I.Miodek 又进一步研究了特征值问题(1.1)当位势 q 依赖于能量ξ的情形(r=1,q=u+ξv).在对 u,v 于无穷远处加一定条件下,当ξ_(?)=0 时,得到了相应的非线性发展方程(?)+Ω(L~*)(?)=0,(1.2)其中Ω(L~*)为 L~*的多项式或整函数,且