带广义边界条件的四阶抛物型方程的混合间断时空有限元法

构造具有广义边界条件的四阶线性抛物型方程的混合间断时空有限元格式,利用混合有限元方法将高阶方程降阶,利用空间连续而时间允许间断的时空有限元方法离散方程,证明了离散解的存在唯一性,稳定性和收敛性,并给出数值算例验证了方法的有效性.     

四阶线性抛物型积分-微分方程的混合间断时空有限元法

构造四阶抛物型积分-微分方程的混合间断时空有限元格式,利用混合有限元方法将高阶方程降阶,利用空间连续而时间允许间断的时空有限元方法离散方程,证明离散解的稳定性,存在唯一性和收敛性.     

对流扩散方程的混合时间间断时空有限元方法

构造并分析二阶对流扩散方程的混合时间间断时空有限元格式．利用混合有限元方法将二阶方程降阶,利用空间连续而时间允许间断的时空有限元方法离散低阶方程．证明数值解的稳定性、存在唯一性和收敛性．最后通过数值结果验证该算法的有效性和可行性．     

Sobolev方程的混合连续时空有限元解的误差估计

通过引入辅助变量构造Sobolev方程的混合连续时空有限元离散格式,使得该格式既利用混合法将方程降阶,又将时间和空间两个变量同时用有限元方法离散,从而获得时空形式高精度数值模型.证明了Sobolev方程混合时空有限元解的存在唯一性、稳定性,并利用时间和空间投影算子推导出时空数值解的误差估计.     

双曲松弛粘性Cahn-Hilliard方程的有限元算法

本文研究双曲松弛粘性Cahn-Hilliard方程的混合有限元数值算法.求解具有双曲松弛项和双阱势能的粘性Cahn-Hilliard方程时,在时间上采用一阶半隐格式进行离散,在空间上采用混合有限元方法进行离散.通过严格的理论分析证明了数值格式的无条件能量稳定性和误差估计,并利用数值实验验证了该方法的有效性.     

阻尼Sine-Gordon方程的H1-Galerkin混合元方法数值解

利用H1-Galerkin混合有限元方法讨论阻尼Sine-Gordon方程,得到一维情况下半离散和全离散格式的最优阶误差估计,并且推广应用到二维和三维情况,而且不用验证LBB相容性条件.     

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．     

对流扩散方程的时空间断有限元方法

研究对流扩散方程的时空间断Galerkin有限元方法,该方法采用时,空两个变量都允许间断的基函数,更适用于移动网格,自适应算法以及并行计算.本文利用拉格朗日欧拉方法,采用F.Brezzi数值流通量,给出对流扩散方程的间断时空有限元离散格式,并证明格式的相容性,强制性,稳定性,解的存在唯一性,以及总体误差估计.     

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.     

对流扩散方程的间断时空有限元方法的误差估计

研究了一类线性对流扩散方程的间断时空有限元方法,即空间连续,时间允许间断的时空有限元方法.将有限元方法和有限差分方法相结合,在每一时间层上充分利用Lagrange插值多项式在Radau点处的特性,给出了有限元解的最优阶L∞(L2)模误差估计.     

DISCONTINUOUS GALERKIN FINITE ELEMENT METHOD FOR A FORWARD-BACKWARD HEAT EQUATION

A space-time finite element method,discontinuous in time but continuous in space, is studied to solve the nonlinear forward-backward heat equation. A linearized technique is introduced in order to obtain the error estimates of the approximate solutions. And the numerical simulations are given.     

KdV方程的特征线混合间断有限元方法

考虑KdV方程的两种特征线性混合间断有限元方法,一种方法建立在标准特征线修正方法的基础上,另一种方法是带有对流项修正的特征线修正方法.利用具有实际物理意义的特征线追踪技巧处理时间导数项和对流项,采用混合间断有限元方法处理三阶导数项,分别证明了两种方法有限元解的唯一性、稳定性和误差估计.     

对流反应扩散方程的稳定化时间间断时空有限元解的误差估计

在流线迎风Petrov-Galerkin（SUPG）稳定化有限元数值格式的基础上,结合时间方向的变分离散,构造对流反应扩散方程的稳定化时间间断时空有限元格式.该类格式在工程上有一些数值模拟应用,但相关文献没有看到类似数值格式的理论证明.本文以Radau点为节点,构造时间方向的Lagrange插值多项式,证明了稳定化有限元解的稳定性,时间最大模、空间L²（Ω）-模误差估计.文中利用插值多项式和有限元方法相结合的技巧,解耦时空变量,去掉了时空网格的限制条件,提供了时间间断稳定化时空有限元方法的理论证明思路,克服了因时空变量统一导致的实际计算时的复杂性.     

非稳态奇异系数微分方程的时间间断时空有限元方法

针对一类二维单轴奇异系数非稳态问题构造了一种时间间断时空有限元格式,利用以Radau点为节点的Lagrange插值多项式的特性,结合有限差分法和有限元法的技巧证明了格式的稳定性和有限元解的时间最大模、空间加权L²（?）-模误差估计.最后列举了一些数值试验结果,验证了理论结果和格式的可行性.     

Superconvergence of a combined mixed finite element and discontinuous Galerkin method for a compressible miscible displacement problem

A combined mixed finite element and discontinuous Galerkin method for a compressible miscible displacement problem which includes molecular diffusion and dispersion in porous media is investigated. That is to say, the mixed finite element method with Raviart-Thomas space is applied to the flow equation, and the transport one is solved by the symmetric interior penalty discontinuous Galerkin (SIPG) approximation. Based on projection interpolations and induction hypotheses, a superconvergence estimate is obtained. During the analysis, an extension of the Darcy velocity along the Gauss line is also used in the evaluation of the coefficients in the Galerkin procedure for the concentration.     

A weak Galerkin mixed finite element method for the Helmholtz equation with large wave numbers

In this article, a new weak Galerkin mixed finite element method is introduced and analyzed for the Helmholtz equation with large wave numbers. The stability and well‐posedness of the method are established for any wave number k without mesh size constraint. Allowing the use of discontinuous approximating functions makes weak Galerkin mixed method highly flexible in term of little restrictions on approximations and meshes. In the weak Galerkin mixed finite element formulation, approximation functions can be piecewise polynomials with different degrees on different elements and meshes can consist elements with different shapes. Suboptimal order error estimates in both discrete H¹ and L² norms are established for the weak Galerkin mixed finite element solutions. Numerical examples are tested to support the theory.     

Superconvergence of a combined mixed finite element and discontinuous Galerkin approximation for an incompressible miscible displacement problem

A combined mixed finite element and discontinuous Galerkin approximation for an incompressible miscible displacement problem which includes molecular diffusion and dispersion in porous media is studied. That is to say, the mixed finite element method is applied to the flow equation, and the transport equation is solved by an interior penalty discontinuous Galerkin method. Convolution of the Darcy velocity approximation with the Bramble-Schatz kernel function and averaging are applied in the evaluation of the coefficients in the Galerkin procedure for the concentration. A superconvergence estimate is obtained. Numerical experimental results are presented to verify the theoretical analysis.