对流占优问题的无网格稳定化方法

应用标准的无网格方法求解对流占优问题时会出现数值伪振荡.针对此问题,给出了无网格方法中消除非稳定数值解的4种技术,即节点加密、增大节点影响半径、完全迎风无网格稳定化方法、自适应无网格稳定化方法.并将这4种技术应用于径向点插值方法求解一维或二维对流扩散方程.数值结果表明这4种技术均能有效地消除对流占优时的数值伪振荡现象,且自适应迎风无网格稳定化方法是4种技术中最有效的.     

一个无约束有限内存信赖域方法及其实现

本文针对大规模无约束优化问题研究了一个新的有限内存信赖域实现方法,提出了一个在有限维（维数≤2m＋1）子空间上精确求解信赖域子问题的方法,大大减少了计算量;分析了方法的收敛性,并详细给出了数值计算方法,最后通过数值实验验证了方法的有效性.     

非线性特征值问题的二次近似方法

本文研究求解非线性特征值问题的数值方法.基于矩阵值函数的二次近似,将非线性特征值问题转化为二次特征值问题,提出了求解非线性特征值问题的逐次二次近似方法,分析了该方法的收敛性.结合求解二次特征值问题的Arnoldi方法和Jacobi-Davidson方法,给出求解非线性特征值问题的一些二次近似方法.数值结果表明本文所给算法是有效的.     

辛Runge—Kutta方法的特征与构造

1 引 言 数值求解Hamilton系统时,冯康先生引进的辛方法能保持相空间辛结构,并使数值解继承Hamilton系统本身具有的许多重要特性。因而辛方法研究具有重要理论和实践意义。近年,Sanz-Serna等人深入研究了辛Runge-Kutta方法,在这方面作了系统的工作(参见[4,8—14])。 考虑s级Runge-Kutta方法     

数值流形方法的变分原理与应用

针对线弹性体静力问题,根据数值流形方法的特点及相应的位移模式,得到了面向物理覆盖的数值流形方法的变分原理,详细推导了基于变分原理的数值流形方法的理论计算公式,建立了数值流形方法的控制方程。作为实际应用,给出了相应的数值算例,结果表明,求解精度和效益令人满意。     

弱有限元方法在线弹性问题中的应用

本文考虑弱有限元（简称WG）方法在线弹性问题中的应用.WG方法是传统有限元方法的推广,用于偏微分方程的数值求解.和传统有限元一样,它的基本思想源于变分原理.WG方法的特点是使用在剖分单元内部和剖分单元边界上分别有定义的分片多项式函数（即弱函数）作为近似函数来逼近真解,并针对弱函数定义相应的弱微分算子代入数值格式进行计算.除此之外,WG方法允许在数值格式中引进稳定子以实现近似函数的弱连续性.WG方法具有允许使用任意多边形或多面体剖分,数值格式与逼近函数构造简单,易于满足相应的稳定性条件等优点.本文考虑WG方法在求解线弹性问题中的应用.围绕线弹性问题数值求解中常见的三个问题,即：数值格式的强制性,闭锁性,应力张量的对称性介绍WG方法在线弹性问题求解中的应用.     

三维数值流形方法的理论研究

在二维数值流形方法的基础上,对三维数值流形进行了理论研究．研究了三维覆盖位移函数,进行了三维数值流形的力学分析,给出了三维流形单元的刚度矩阵,详细推导了三维数值流形的Hammer积分及剖分规则,系统地研究三维数值流形的理论体系与数值实现方法．作为数值算例,给出了相应的悬臂梁的计算结果,计算结果表明算法的精度和计算效益较高．     

时滞积分微分方程的Rosenbrock方法

本文研究时滞积分微分方程的数值方法.通过改造现有常及离散型延迟微分方程的数值方法,并匹配以适当数值求积公式,构造了求解时滞积分微分方程的Rosenbrock方法,导出了其稳定性准则.数值例子阐明了所获方法的计算有效性.     

求解Hamilton-Jacobi方程的局部移动网格方法

对Hamilton-Jacobi方程设计了一个基于Runge-Kutta间断Galerkin方法的移动网格方法,并利用坏单元指示子进一步设计了一个局部移动网格方法.数值结果表明这两个方法相比均匀网格能提高数值解的质量.同时局部移动网格方法通过将网格移动局部化,在不影响精度的前提下节省了计算时间,提高了计算效率。     

双曲守恒律的几种新数值方法的比较研究

本文就一维线性双曲方程的光滑和间断两种初值问题的求解,对双曲守恒律的三种新数值方法,即,WENO方法、间断Galerkin方法和全局复合方法,进行了数值比较实验,在精度、计算速度等方面的比较上,对这三个方法有了一个较详细的了解,得到了一些有用的结论。     

对流扩散方程的有限体积-有限元方法的误差估计

本文结合有限体积方法和有限元方法处理非线性对流扩散问题,非线性对流项利用有限体积方法处理,扩散项利用有限元方法离散,并给近似解的误差估计。     

对流扩散方程的一种显式有限体积——有限元方法

本文给出非线性对流扩散问题的一种有限体积的有限元方法相结合的显式离散方法,证明了数值解的稳定性,并给出了一个实际算例。     

A LOCAL MULTILEVEL PRECONDITIONER FOR THE ADAPTIVE MORTAR FINITE ELEMENT METHOD＊

In this paper, we propose a local multilevel preconditioner for the mortar finite element approximations of the elliptic problems. With some mesh assumptions on the interface, we prove that the condition number of the preconditioned systems is independent of the large jump of the coefficients but depends on the mesh levels around the cross points. Some numericM experiments are presented to confirm our theoreticM results.     

不可压缩流问题低次元稳定有限体积数值方法研究

分析了R^d,d=2,3维不可压缩流Stokes问题低次元稳定有限体积方法,它主要利用局部压力投影方法对两种流行但不满足inf-sup条件的有限元配对(P_1-P_0和P_1-P_1)在有限体积方法的框架下进行稳定;利用有限元与有限体积方法的等价性进行有限体积方法理论分析.结果表明不可压缩流Stokes问题在f∈Hd,d=2,3维不可压缩流Stokes问题低次元稳定有限体积方法,它主要利用局部压力投影方法对两种流行但不满足inf-sup条件的有限元配对(P_1-P_0和P_1-P_1)在有限体积方法的框架下进行稳定;利用有限元与有限体积方法的等价性进行有限体积方法理论分析.结果表明不可压缩流Stokes问题在f∈H¹情况下,本文方法得到的解与稳定有限元方法解之间具有O(h1情况下,本文方法得到的解与稳定有限元方法解之间具有O(h²)阶超收敛阶结果,且稳定有限体积方法取得了与稳定有限元方法相同的收敛速度,与稳定有限元方法比较,稳定有限体积方法计算简单高效,同时保持物理守恒,因此在实际应用中具有很好的潜力。     

定常不可压Navier—Stokes方程迎风格式

本文利用齐次定解条件对定常不可压Navier—Stokes方程的非线性项进行处理,给出了相应的一种迎风Galerkin有限元算法;针对这种迎风Galerkin有限元算法,在迎风参数满足一定条件下,利用其三项式具有的一些很好性质,更简单地证明了该问题解的存在唯一性。     

Analysis of a non-standard mixed finite element method with applications to superconvergence

We show that a non-standard mixed finite element method proposed by Barrios and Gatica in 2007, is a higher order perturbation of the least-squares mixed finite element method. Therefore, it is also superconvergent whenever the least-squares mixed finite element method is superconvergent. Superconvergence of the latter was earlier investigated by Brandts, Chen and Yang between 2004 and 2006. Since the new method leads to a non-symmetric system matrix, its application seems however more expensive than applying the least-squares mixed finite element method. Dedicated to Ivan Hlaváček on the occasion of his 75th birthday     

Two-level multiscale finite element methods for the steady navier-stokes problem

In this article, on the basis of two-level discretizations and multiscale finite element method, two kinds of finite element algorithms for steady Navier-Stokes problem are presented and discussed. The main technique is first to use a standard finite element discretization on a coarse mesh to approximate low frequencies, then to apply the simple and Newton scheme to linearize discretizations on a fine grid. At this process, multiscale finite element method as a stabilized method deals with the lowest equal-order finite element pairs not satisfying the inf-sup condition. Under the uniqueness condition, error analyses for both algorithms are given. Numerical results are reported to demonstrate the effectiveness of the simple and Newton scheme.     

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．     

TWO-LEVEL MULTISCALE FINITE ELEMENT METHODS FOR THE STEADY NAVIER-STOKES PROBLEM

In this article, on the basis of two-level discretizations and multiscale finite element method, two kinds of finite element algorithms for steady Navier-Stokes problem are presented and discussed. The main technique is first to use a standard finite element discretization on a coarse mesh to approximate low frequencies, then to apply the simple and Newton scheme to linearize discretizations on a fine grid. At this process, multiscale finite element method as a stabilized method deals with the lowest equal-order finite element pairs not satisfying the inf-sup condition. Under the uniqueness condition, error analyses for both algorithms are given. Numerical results are reported to demonstrate the effectiveness of the simple and Newton scheme.     

发展型方程的时间间断时空有限元方法

时空有限元方法通过统一时间和空间变量,克服了传统有限元方法对时间作差分离散引起的时间上的低精度,不但具有时、空高精度,而且在无结构网格上耗散特性好、无条件稳定,成为解决时间依赖问题的有效方法.本文利用抛物问题给出时间允许间断而空间连续的时空有限元方法的基本概念和过程,给出抛物型方程、积分-微分方程、双曲方程、Sobolev方程和其他高阶方程的算例,验证方法的精度和稳定性,并综合评价时间间断时空有限元方法目前的发展现状和应用前景.