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相似文献
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1.
1 引言 半导体器件的数值模拟对于半导体技术的发展具有十分重要的意义。[1-6] 研究了半导体方程的差分解法,[7-11]研究了半导体方程的有限元解法。这些研究均未考虑温  相似文献   

2.
一类偏积分微分方程二阶差分全离散格式   总被引:2,自引:0,他引:2  
陈红斌  陈传淼  徐大 《计算数学》2006,28(2):141-154
本文给出了数值求解一类偏积分微分方程的二阶差分全离散格式.时间方向采用了二阶向后差分格式,积分项的离散利用了Lubich的二阶卷积求积公式,给出了稳定性的证明、误差估计及收敛性的结果,并给出了数值例子.  相似文献   

3.
4.
High order fast sweeping methods have been developed recently in the literature to solve static Hamilton-Jacobi equations efficiently. Comparing with the first order fast sweeping methods, the high order fast sweeping methods are more accurate, but they often require additional numerical boundary treatment for several grid points near the boundary because of the wider numerical stencil. It is particularly important to treat the points near the inflow boundary accurately, as the information would flow into the computational domain and would affect global accuracy. In the literature, the numerical solution at these boundary points are either fixed with the exact solution, which is not always feasible, or computed with a first order discretization, which could reduce the global accuracy. In this paper, we discuss two strategies to handle the inflow boundary conditions. One is based on the numerical solutions of a first order fast sweeping method with several different mesh sizes near the boundary and a Richardson extrapolation, the other is based on a Lax-Wendroff type procedure to repeatedly utilizing the PDE to write the normal spatial derivatives to the inflow boundary in terms of the tangential derivatives, thereby obtaining high order solution values at the grid points near the inflow boundary. We explore these two approaches using the fast sweeping high order WENO scheme in [18] for solving the static Eikonal equation as a representative example. Numerical examples are given to demonstrate the performance of these two approaches.  相似文献   

5.
1 引言 1960年,Saul’ev在文中讨论了如下的高阶(2m阶)抛物型方程 μ/t=(-1)~(m 1)~2mμ/x~(2m) (1)(其中m为正整数),提出了一类含极因子α的两层差分格式。当α=0时为显式格式,其稳定性条件为,r=△t/(△x)~(2m)<1/2~(2m-1),△t,△x分别为时间及空间步长。随后,文[2],[3]利用  相似文献   

6.
对流扩散方程的四阶紧凑迎风差分格式   总被引:4,自引:0,他引:4  
陈国谦  高智 《计算数学》1992,14(3):345-357
§1.引言 流动和传热传质的基本方程均是对流扩散型的.对流扩散方程的高阶紧凑差分格式,作为提高计算可靠性和节省计算量的一条有效途径,已引起相当的重视.作为该领域的一大进展,新近由Dennis推出的对流扩散方程四阶紧凑格式,在二维情形下呈九点式且勿须引入中间变量,只涉及对流扩散量本身,能在较粗网格下获取较为准确的数值结果.从本质上说,该格式系指数型四阶紧凑格式的多项式型翻版.它与指数型紧凑格  相似文献   

7.
基于四阶平均向量场方法和拟谱方法构造了Dirac方程的高阶整体保能量格式,利用构造的高阶整体保能量格式数值模拟方程孤立波的演化行为.数值模拟结果表明构造的高阶整体保能量格式可以很好地模拟Dirac方程孤立波的演化行为,并且可以精确地保持方程的整体能量守恒特性.  相似文献   

8.
关于色散方程的一类二阶恒稳显格式   总被引:4,自引:0,他引:4  
1 引  言对于具有高阶空间导数的发展方程 ,其显格式因结构简单 ,易于计算 ,具有明显的计算优越性 ,但已有的绝大多数显格式的稳定性条件都十分苛刻 (见 [6 ] -[1 5] ) ,远不如一般隐格式 ,使其应用受到限制 .1 994年《计算物理》中关于“色散方程的一类具任意稳定性的显格式”一文 (见 [1 4 ] ) ,把色散方程显格式的稳定性条件提高到了可以任意选择的程度 ,但截断误差仅为 O(τ+h) .本文构造了新一类双参数显式差分格式 ,它是绝对稳定的 ,且其截断误差是 O(τ+h2 ) ,它结构简单 ,易于实现计算 ,利于实际应用 .我们用数值例子验证了理论…  相似文献   

9.
This paper designs a hybrid scheme based on finite difference methods and a spectral method for the time-dependent Wigner equation,and gives the error analysis for the full discret ization of its initial value problem.An explicit-implicit time-splitting scheme is used for time integration and the second-order upwind finite difference scheme is used to dis-cretize the advection term.The consistence error and the stability of the full discretization are analyzed.A Fourier spectral method is used to approximate the pseudo-differential operator term and the corresponding error is studied in detail.The final convergence result shows clearly how the regularity of the solution affects the convergence order of the pro-posed scheme.N umerical results are presented for confirming the sharpness of the analysis.The scattering effects of a Gaussian wave packet tunneling through a Gaussian potential barrier are investigated.The evolution of the density function shows that a larger portion of the wave is reflected when the height and the width of the barrier increase.Mathematics subject classification:65M06,65M70.  相似文献   

10.
对流扩散方程的一种新型差分格式   总被引:11,自引:1,他引:11  
对流扩散方程可以描述众多的物理化学现象,因而对其寻求稳定的,实用的数值解法有着重要的现实意义。本文针对形式较一般的一维非定常对流扩散方程,构造了对角元严格占优的Crank-Nicholson差分格式,然后对其分别用分离变量的方法以及能量估计的方法作了稳定性的分析,最后给出了数值试验的结果,数值结果表明本文构造的格式能够较好的处理经典的Crank-Nicholson格式所不能处理的对流项系数较大的对流扩散方程,并具有较好的精度。  相似文献   

11.
王涛  刘铁钢 《计算数学》2016,38(4):391-404
目前,许多高精度差分格式,由于未成功地构造与其精度匹配的稳定的边界格式,不得不采用低精度的边界格式.本文针对对流扩散方程证明了存在一致四阶紧致格式,它的边界点的计算格式和内点的计算格式的截断误差主项保持一致,给出了具体内点和边界格式;并分析了此半离散格式的渐近稳定性.数值结果表明该格式是四阶精度;在对流占优情况下,本文边界格式的数值结果比四阶精度的显式差分格式的的数值结果的数值振荡小,取得了不错的效果,理论结果得到了数值验证;驱动方腔数值结果显示,本文对N-S方程的离散格式具有很好的可靠性,适合对复杂流体流动的数值模拟和研究.  相似文献   

12.
A Fourier spectral scheme is proposed for solving the periodic problem of nonlinear Klein-Gordon equation. Its stability and convergence are investigated. Numerical results are also presented.  相似文献   

13.
1引言Camassa-Holm(C-H)方程是一类十分重要而又特别的新型浅水波方程.1981年,C-H方程由Fuchssteniner和Fokas作为具有双Hamilton结构的例子给出,随后在1993年,Comassa和Holm将其作为浅水波方程重新提出[1],发现了其具有的一些特殊性质—尖峰孤波解和blow-up解等,由此引发了人们对C-H方程的极大兴趣.关于其解的各种性质已有许多工作:1998年,Constantin研究了C-H方程周期整体解的存在性,谱与逆谱问题,  相似文献   

14.
As to the posteriori error of spectral method for second order elliptic differential equation of variable coefficient,we construct two easy solvable differential equations of constant coefficient. Among the two energy norms of the solutions of two differential equations, one is larger than the energy norm of exact error ,another is smaller than the energy norm of exact error, and the two energy norms of the solutions are of same order.  相似文献   

15.
1.IntroductionItiswellknownthattheAdini'selementiscommonlyusedforapproximatingthesolutionofhighorderpartialdifferentialequations(suchasplateproblem).WhatresultscanwegetifwesolvesecondorderimhomogeneousNeumannellipticproblemusingAdini'selement?Weshall...  相似文献   

16.
以多辛Euler-box格式为基础对正则长波(RLW)方程的初边值问题进行了讨论,推导了一个新的显式10点格式.模拟孤立波的数值实验表明,这个新的多辛格式是行之有效的,能很好的反映出RLW方程的非弹性性质.  相似文献   

17.
李旺尧  崔海英 《计算数学》1999,21(4):429-440
1.引言19世纪Hamilton提出经典力学的一种基本的方程形式.记P=Mq表示动量,q表示位移,于是动能T=1/2(p,M-1 p),并将总能量H=T+V位能)表示为p,q的函数:于是经典力学的标准形式-Newton形式称为Hamilton正则方程.(1.1)是ZI维相空间或称辛空间中的相变量(PI,...,P。,ql;...,qn)'的一阶微分方程组.其中q-(ql,...;qrt)'是位置向量,dq,、I。。。。。q=i=(ql,...,qh)'是速度向量,dt'"""。'。'。。。l、。。d"q,....、,-,-…  相似文献   

18.
A monotone compact implicit finite difference scheme with fourth-order accuracy in space and second-order in time is proposed for solving nonlinear reaction-diffusion equations. An accelerated monotone iterative method for the resulting discrete problem is presented. The sequence of iteration converges monotonically to the unique solution of the discrete problem, and the convergence rate is either quadratic or nearly quadratic, depending on the property of the nonlinear reaction. The numerical results illustrate the high accuracy of the proposed scheme and the rapid convergence rate of.the iteration.  相似文献   

19.
对二维Neumann边界条件的线性双曲型方程建立了紧交替方向的隐格式.利用方程和边界条件得到在空间上的三阶与五阶导数的边界值,进而在内点、边界内点和边界角点分别建立9点、6点和4点紧差分格式;通过引进新的范数和L2范数估计L范数;借助能量估计、Gronwall不等式和Schwarz不等式等技巧,详细分析了差分格式在无穷范数下关于时间和空间分别为二阶和四阶收敛性,并给出了稳定性结果;通过数值算例,验证了理论分析结果.  相似文献   

20.
带对流项的渗流型方程的显格式   总被引:1,自引:0,他引:1  
1.引言 假设有一种不可压流体在一均匀的、各向同性的刚性多孔柱形介质中流动,流动沿着与水平方向成a角进行,则可用下述方程描述其中λ=sinα,u表示介质的含湿度.λ=0,即表示沿水平方向流动,它和λ≠0的情形分别称为无对流项和有对流项的渗流方程.它们可分别写成下面一般的形式: 渗流型方程是退化抛物型方程,由于它可有退化点(使二阶导数项系数为零的点),它与正规抛物型方程有很大区别.正规抛物型方程有充分光滑的古典解,渗流方程则不然.即使初值充分光滑,也不能保证渗流方程有光滑的解.实际上,渗流方程可有…  相似文献   

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