抛物型界面问题的变网格有限元方法

本文针对抛物型界面问题,提出了一种线性三角形变网格有限元方法.其主要思路是针对空间变量采用有限元离散,对时间变量采用差分离散,但是不同时刻的有限元剖分网格可以不同.在不引入Ritz投影这一传统分析工具的情况下,得到了最优误差估计结果,使得证明过程更加简洁.给出的数值算例验证了理论分析的正确性.     

双曲型界面问题的变网格低阶有限元方法

本文针对双曲型界面问题,讨论线性三角形有限元的变网格方法,其主要思想是针对空间变量采用有限元离散,对时间变量采用差分离散,但不同时刻的有限元剖分网格可以不同.在不引入Ritz投影这一传统分析工具的情况下,得到了相应的最优误差估计结果.最后将该方法进行推广应用,为界面问题的数值计算提供另一种解决途径.     

二维空间中分数阶扩散方程的变网格有限元方法

针对二维空间分数阶偏微分方程,给出了一个变网格全离散有限元格式,并得到了相应最优误差估计.其主要思想是对空间变量采用有限元离散,对时间交量采用差分,但不同时刻的有限元网格可以不同.这对于没计相应的自适应算法是十分有益的.     

细菌模型的连续时空有限元方法

本文针对细菌模型提出一种连续时空有限元方法,通过引入时空投影算子,得到了在时间离散节点处能量模意义下的最优误差估计结果.与传统全离散方式不同的是,该方法对时间变量和空间变量同时采用有限元离散,且无时间离散步长和空间网格尺寸的网格比限制,这对于拓宽各向异性有限元方法的应用范围是有益的.     

两个带变时间步的两重网格算法的稳定性分析

对用于求解非线性发展方程的两个带变时间步的两重网格算法，对空间变量用有限元离散，对时间变量分别用一阶精度Euler显式和二阶精度半隐式差分格式离散，然后构造两重网格算法，通过深入的稳定性分析，得出本文的算法优于标准全离散有限元算法。     

中子输运方程误差估计及自适应计算

 本文研究了全离散方法求解二维中子输运方程的有限元自适应算法, 角度变量用离散纵坐标方法展开, 空间变量用间断元方法求解. 基于间断元方法给出了空间离散的残量型后验误差估计. 在后验误差估计的基础上, 我们设计了自适应有限元算法.由残量型后验估计可以给出局部加密网格的自适应算法. 最后, 我们给出了数值算例来验证我们的理论结果.     

粒子输运方程的子网格平衡格式的稳定性和收敛性

本文研究四边形网格上求解粒子输运方程的有限体积格式,其中角方向变量采用离散纵标(Sn)方法,空间离散采用子网格平衡(SCB)格式.利用能量估计方法,证明了在正交网格上该格式的稳定性和离散解的收敛性.数值实验结果验证了格式的稳定性和离散解的收敛性.     

对流反应扩散方程的SUPG稳定化时空有限元解的误差估计（英文）

将时空有限元方法和流线扩散迎风Petrov-Galerkin方法(SUPG)相结合,构造对流扩散反应方程的一种全离散稳定化时空有限元方法.和传统的SUPG方法不同,本文为得到高精度尤其是时间高精度格式,在时空两个方向同时使用离散变分形式.该类格式曾被工程师用来数值模拟一些实际问题,但很难看到相关文献的理论分析证明.本文时间方向利用Gauss-Legendre和Gauss-Lobatto积分,并和有限元方法相结合,证明数值解的稳定性和误差估计.不但去掉时空网格的限制条件,而且将时间和空间变量解耦,克服了时空有限元方法在建立格式时由于时空变量统一处理而导致的理论分析和数值模拟中的高维度难度和复杂性,本文不需要引入对偶问题的证明思路丰富了稳定化SUPG时空有限元方法的理论.     

粘性Cahn-Hilliard方程的时间双层网格混合有限元方法

主要针对在求解粘性Cahn-Hilliard方程时非线性项引起的时间耗时问题,提出了时间双层网格混合有限元方法.在空间上采用混合有限元方法进行离散,时间上采用Crank-Nicolson格式.首先在时间粗网格上,通过非线性牛顿迭代方法求解非线性混合有限元系统.其次基于初始迭代数值解和拉格朗日插值公式在时间细网格上求解线性混合有限元系统,然后证明了该方法的稳定性和误差估计,并通过数值算例对理论部分进行验证.结果表明,理论与数值算例相一致.     

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.     

重叠型非匹配网格抛物型方程的有限元法及收敛性分析

基于单位分解技术,本文介绍了重叠型非匹配网格抛物型方程初边值问题的有限元方法,分别给出了半离散有限元、全离散有限元格式和收敛性分析的结果,并给出了数值例子.     

自适应隐式有限差分方法求解美式期权定价问题

本文针对美式期权的定价问题设计了基于有限差分方法的预估-校正数值算法.该算法采用显式离散格式先对自由边界条件进行预估,再对经过变量替换后的关于期权价格的偏微分方程采用隐式格式离散,并用Fourier方法分析了此离散格式的稳定性.接下来,引入基于Richardson外推法的后验误差指示子.这个后验误差指示子能够在给定的误差阈值范围内,针对期权价格和自由边界找到合适的网格划分.最后,通过设计多组数值实验并与Fazio^[1]采用显式离散格式算得的数值结果相比较,验证了所提算法的有效性,稳定性和收敛性.     

几乎不可压线弹性问题的新的Uzawa型自适应有限元方法

本文针对几乎不可压线弹性问题设计新的Uzawa型自适应有限元方法,该方法可克服"闭锁"现象·通过引入"压力"变量将弹性问题转化为一个鞍点系统,对该系统将Uzawa型迭代法和自适应有限元方法相结合,建立了Uzawa型自适应有限元方法,并给出了该算法的收敛性.该算法采用低阶协调有限元通近空间变量,选取的有限元空间对无需满足离散的BB条件.最后,数值算例验证了理论结果的正确性.     

抛物方程初边值问题连续有限元的超收敛性

研究了一类一维抛物方程初边值问题的连续有限元方法.在空间上进行任意m次有限元半离散,在时间方向上进行二次连续有限元后,获得了一个稳定的全离散计算格式.利用单元分析法校正技术的新思想进行理论分析,连续有限元解在剖分网格节点上具有超收敛性.     

解非线性有限元方程的逐层校正迭代法

本文提出一种求解非线性有限元方程的逐层校正迭代法.有关数值分析表明,当网格分划较细,网格分划参数h_j较小时,仅需一次简单的迭代和校正步骤就可满足数值计算的要求,使用该方法的计算复杂性是最佳阶的,即为O(N_j),其中N_j为最细网格层上离散结点变量的数目.     

抛物型问题的变网格混合有限元方法

1.提出问题 本文讨论非线性抛物型问题的变网格混合有限元法,即,在用混合有限元法求解的同时,于不同时刻采用不同有限元网格和插值函数;同时提出了四种全离散格式,并给出了理论分析和误差估计,且证明了这种估计在某种意义下是最佳的。 设Ωo为二维多角形区域,?Ω为其边界、考虑下列初、边值问题:     

几乎不可压缩线性弹性问题的多重网格Uzawa型混合有限元方法

该文针对几乎不可压缩弹性问题,设计了多重网格Uzawa型混合有限元方法,成功克服了"闭锁"现象.通过引入"压力"变量p将弹性问题转化为一个鞍点型系统,对该系统将Uzawa型迭代法和多重网格方法相结合,建立了多重网格和套迭代多重网格Uzawa型混合有限元方法,并给出了该算法的收敛性.数值算例验证了方法的有效性和稳定性.     

四阶障碍问题的稳定化混合有限元方法

本文讨论了四阶障碍问题的稳定化混合有限元方法.首先,引入网格依赖范数,通过加罚方法得到了与四阶障碍问题的等价的混合变分形式.随后给出了基于C~0协调有限元空间(W_h,V_h)的混合有限元逼近,例如P_k-P_k三角形有限元.在网格依赖范数下,(W_h,V_h)满足离散的inf-sup条件.最后,我们在不同的假设下,得到了一些误差估计.     

固定利率抵押贷款模型的基于自适应网格的有限差分法

研究求解固定利率抵押贷款模型的基于自适应网格的有限差分策略.采用中心差分格式来离散微分算子的空间变量导数项,构造分片一致的自适应网格,使得与离散算子相应的系数矩阵为M-阵,以保证所构造的差分策略是在无穷模意义下稳定的.通过区分不同网格点集,在相应的网格点集上应用极大模原理来直接导出误差估计.此有限差分策略对于任意波动率和任意利率都是稳定的,并且是关于标的资产价格二阶收敛的.数值实验证实了理论结果的准确性.     

Sobolev方程新混合元方法的高精度分析

采用与传统Raviart-Thomas(R-T)元方法不同的变分形式,对Sobolev方程提出了最低阶的半离散和全离散混合有限元格式.借助双线性元及零阶R-T元已有的高精度分析及平均值技巧,分别导出了精确解u的H~1模和中间变量p的L~2模超逼近性质和整体超收敛结果.数值结果验证了理论分析的正确性.