广义SRLW方程的拟谱配点方法

1.引言 我们考虑求解下列非线性波动方程周期初值问题：     

广义KdV方程Fourier谱逼近的最优误差估计

分析了一类带周期边界条件的广义KdV方程Fourier谱方法,得到了L2范数下最优误差估计,改进了由Maday和Quarteroni给出的结果.还提出了一种修改Fourier拟谱方法,并且证明它享有与Fourier谱方法同样的收敛性.     

一类广义KdV—Burgers型方程的拟谱方法

本文研究一类带三阶粘性项的广义Kdv-Burgers型方程的初值问题。运用拟谱方法，研究了拟谱格式的收敛性、稳定性．给出了数值例子．     

广义KdV—Burgers方程吸引子的谱逼近

１引言近年来．随着对无限维动力系统研究的深入,人们对非线性发展方程解的渐近性态了解得越来越多．例如对某些耗散的非线性发展方程,象Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程、Ｋｕｒａｍｏｔｏ－Ｓｉｖａｓｈｉｎ－ｓｋｙ方程等都存在整体的吸引子．系统的渐近性质和系统的复杂性完全由整体吸引子所确定（详细请参见［３］）．与此同时,这类系统的有限维逼近也是人们非常关心的问题,在这方面已有许多工作,如Ｊ．Ｋ．Ｈａｌｅ等人在［５］中基于有限元方法研究了某些非线性发展方程．得到了近似吸引子是上半连续的;Ｃ．Ｍ．Ｅｌｌｏｔｔａ…     

KdV方程的时间谱离散方法

本文提出了解KdV方程周期边值问题的安全港离散方法:在时间方向上采用Chebyshev拟谱逼近,在空间方向上采用Fourier Galerkin逼近。谱展开的系数由目标泛函的极小值来确定。同时证明了该方法的收敛性。     

解高维广义BBM方程的谱方法和拟谱方法

在非线性色散介质的长波研究中,Benjanin,Bona和Mahony等人提出并讨论了BBM方程。这类方程在许多数学物理问题中出现,如热力学中的双温热传导问题、在岩石裂缝中的渗流问题等,因而引起了人们的重视。之后,Goldstein,Avrin,郭柏灵等进一步研究了高维广义BBM方程。这类方程的数值分析很多,但主要是差分法和有限元法,如[9-10],[11]在一维情形下用谱方法和拟谱方法作了研究。本文讨论高维     

Kolmogorov-Spieqel-Siveshinky方程大时间问题的Fourier拟谱逼近

该文讨论了Kolmogorov-Spieqel-Siveshinky方程的周期初值问题, 研究了半离散Fourier拟谱解的长时间行为, 证明了半离散系统的收敛性和整体吸引子的存在性. 构造了全离散的三层显式Fourier拟谱格式, 并证明了该格式的收敛性, 最后通过数值计算验证了格式的可信性. 数值结果表明: 该格式是长时间稳定并可取时间大步长. 作者模拟了方程的解在相空间的轨线, 得到了一些有意义的结论.     

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     

铁磁链方程的Fourier谱方法和拟谱方法

在铁磁链方程运动研究中，各项同性Heisellberg链的所谓Landau－Lifshitz方程L‘1为其中旋密度Z＝（。，t），w）”和h＝（0，0，h（t））”为三维向量函数，。X”表示三维向量的叉积．这种方程组还常在凝聚态介质物理的问题中出现，有不少文章是关于Landau－Lifshitz方程组的孤立于解，孤立波的相互作用以及无穷守恒律等的研究［‘－‘］，［5，6，7］研究了具有小扩散项旋方程组解的存在性及隐式差分格式．在［7］中给出的结果，证明了铁磁连方程解的存在性与唯一性，作者在［8］中考察了旋方程组（2）的周期初值问题的显式差分解，并…     

非线性玻尔兹曼方程的傅里叶谱方法

玻尔兹曼方程作为空气动理学中最基本的方程之一,是连接微观牛顿力学和宏观连续介质力学的重要桥梁.该方程描述了一个由大量粒子组成的复杂系统的非平衡态时间演化:除了基本的输运项,其最重要的特性是粒子间的相互碰撞由一个高维,非局部且非线性的积分算子来描述,从而给玻尔兹曼方程的数值求解带来非常大的挑战.在过去的二十年间,基于傅里叶级数的谱方法成为了数值求解玻尔兹曼方程的一种很受欢迎且有效的确定性算法.这主要归功于谱方法的高精度及它可以被快速傅里叶变换加速的特质.本文将回顾玻尔兹曼方程的傅里叶谱方法,具体包括方法的导出,稳定性和收敛性分析,快速算法,以及在一大类基于碰撞的空气动理学方程中的推广.     

SPECTRAL METHODS FOR THE GL-BBM EQUATIONS

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ,ｗｅｃｏｎｓｉｄｅｒｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｐｅｒｉｏｄｉｃｉｎｉｔｉａｌｖａｌｕｅｐｒｏｂｌｅｍｆｏｒｔｈｅｓｙｓｔｅｍｏｆＧｉｎｚｂｕｒｇ ＬａｎｄａｕｅｑｕａｔｉｏｎｓｃｏｕｐｌｅｄｗｉｔｈＢＢＭｅｑｕａｔｉｏｎｓ:ｘ∈Ｒεｔ+ με-(α1+ｉα2 )εｘｘ+ (β1+ｉβ2 ) ｜ε｜2 ε-ｉδｎε=ｇ1(ｘ) ,(1 .1 )ｎｔ+ ｆ(ｎ) ｘ+λｎ-αｎｘｘ-ｎｘｘｔ+ ｜ε｜2 ｘ =ｇ2 (ｘ) ,(1 .2 )ε(ｘ+ 2π ,ｔ) =ε(ｘ ,ｔ) ,ｎ(ｘ + 2π ,ｔ) =ｎ(ｘ ,ｔ) ,(1 .3)ε(ｘ ,0 )…     

广义混合非线性Schr？dinger方程的拟谱方法

本文讨论了广义混合非线性Schrodinger方程的周期初值问题,构造了守恒的半离散Fourier拟谱格式,对其近似解进行了先验估计,并证明了格式的收敛性.证明了该方程存在孤立子解,并给出其孤立子解的精确表达式.研究了线性化方程的稳定性问题,即在初值有扰动的情况下,该方程只有振荡解和鞍点.最后,通过数值例子验证了格式的可信性,数值计算表明,本格式时间方向可取大步长且是长时间稳定的,我们还计算了孤立子解,并绘出了在初值有扰动的情况下,相空间的轨线图.     

解高维广义对称正则长波方程的Fourier谱方法

１引言对称正则长波方程（ＳＲＬＷＥ）是正则化长波方程（ＲＬＷＥ）的一种对称叙述［１］用于描述弱非线性作用下空间变换的离子声波传播．［１］得到了方程组（１．１）的双曲正割平方孤立波解、四个不变量和数值结果、明显地,从（１．１）中消去ρ,得到一类正则长波方程（ＲＬＷＥ）代替（１．２）中第三项、第四项对ｔ的导数为对ｘ的导数,得到Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ方程．［２］对一类广义对称正则长波方程组提出了谱方法,证明了古典光滑解的存在性和唯一性,建立了近似解的收敛性和误差估计。［３］研究了高维对称正则长波方程整体…     

高维非线性Schrdinger方程的Fourier谱方法

其中i=(-1)(1/2),△为Laplace算子,q(·)为实变量实值函数,u_0(x)和u(x,t)分别为关于x以2π为周期的已知和未知复值函数,J=(0,T](T>0),β为一实常数,e_j为R~m的第j个单位向量,x=(x_1,…,x_m)∈R~m. 方程(1.1)在非线性光学、等离子体物理、流体动力学及非相对论量子场论中用得很     

ON SPECTRAL METHODS FOR VOLTERRA INTEGRAL EQUATIONS AND THE CONVERGENCE ANALYSIS

The main purpose of this work is to provide a novel numerical approach for the Volterra integral equations based on a spectral approach. A Legendre-collocation method is proposed to solve the Volterra integral equations of the second kind. We provide a rigorous error analysis for the proposed method, which indicates that the numerical errors decay exponentially provided that the kernel function and the source function are sufficiently smooth. Numerical results confirm the theoretical prediction of the exponential rate of convergence. The result in this work seems to be the first successful spectral approach （with theoretical justification） for the Volterra type equations.     

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.     

具有磁场效应的非线性Schrdinger方程组的拟谱方法

考察一类具有磁场效应的非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程组的周期初值问题，构造了全离散的Ｆｏｕｒｉｅｒ拟谱格式，利用有界延拓法，证明了其格式的收敛性与稳定性，并给出了误差估计及其算法分析，为对此模型的数值分析提供了理论基础和一个有效的算法．最后，通过数值例子，检验了理论结果的可信性．