完全可压缩渗流驱动问题的特征线有限元方法及其误差分析

多孔介质中渗流驱动问题数值方法的研究，对合理经济地开发油田，了解地下油水运动规律有一定意义。特征线法结合差分或有限元法解渗流问题，在理论和应用上获得了成功３－５，但还有很多问题需进一步研究２．前人研究多是假定流体不可压或微可压，本文研究一类完全可压缩两相驱动问题。采用特征线法与有限元法相结合，构造并分析了全离散数值格式，基于周期性假设，证明了最优Ｌ２模误差估计。     

对流扩散方程区域分裂特征差分方法

1引言对流扩散方程是许多物理问题的数学模型,研究其稳定的数值解法具有重要的应用价值．而标准的差分法和有限元法通常会失效,出现数值振荡．80年代,Douglas和Russel提出了特征线方法,在一定程度上克服了数值振荡,保证了数值的稳定,尤其对“对流占优”问题,更能突出特征法的优越性,并有了大量的理论成果[1,2,3]．区域分裂是一种解决大规模的科学与工程计算问题的有效方法,Dawson,Du和Dupont对热传导方程给出了非重叠区域分裂格式及分析,由于内边界的显格式,需要一定的稳定性条件Δt≤CH2;而Du等在[5]给出了抛物方程的几种区域分裂格式,对区域分裂法的     

对流扩散方程一类改进的特征线修正有限元方法

１引言在地下水污染,地下渗流驱动,核污染,半导体等问题的数值模拟中,均涉及抛物型对流扩散方程（或方程组）的数值求解问题．这些对流扩散型偏微分方程（或方程组）具有共同的特点：对流的影响远大于扩散的影响,即对流占优性,对流占优性给问题的数值求解带来许多困难,因此对流占优问题的有效数值解法一直是计算数学中重要的研究内容．用通常的差分法或有限元法进行数值求解将出现数值振荡．为了克服数值振荡,提出各种迎风方法和修正的特征方法并在这些问题上得到成功的实际应用、８０年代,Ｄｏｕｇｌａｓ和Ｒｕｓｓｅｌｌ［２］等…     

高阶偏微分方程与概率方法

二阶偏微分方程与扩散过程的是概率界众所财知的。前者为后者提供了分析依据，后者为前者的解给出了概率表示；如何把这种联系推广到高阶偏微分方程的情形，是很多概率学家近十几年来一直关心的问题。     

关于波动方程混合问题的特征线方法

传统的求解1维波动方程混合问题的方法是分离变量法，进而解出该问题的Fourier级数解，本文将用特征线方法给出该问题在求解区域内解的显式表达式。     

一类半线性对流扩散问题特征-有限体积法H1模误差估计

1引言有限体积法是由Baliga和Patankar提出的一种数值求解偏微分方程,特别是物理学中保持守恒律方程的有效方法．由于其运用原方程的体积积分公式和有限控制体积来离散方程．使方程在控制体积上保持守恒律这一重要的物理特性,自出现以来,有了很大的发展([2-4],[10])．特征线方法([1],[8],[9])则是一种非常适合求解对流占优扩散方程的数值     

一类半线性反应对流扩散模型的特征差分方法和分析

1.引 言如下形式的半线性反应对流扩散方程组分别在生命科学、化学和环境科学中,有大量的应用模型[1-3].其中文献[2-6]分别讨论了方程组(1.1)的各种特殊模型的定性性质.文献[6]讨论了一类线性模型的流线扩散有限元分析.作者在文[7]中,分别利用标准有限元方法和交替方向有限元方法,对(1.1)的一些特殊情形作了数值分析.     

线性对流占优Sobolev方程的流线扩散有限元方法

Abastract. In this paper,a streamline-diffusion F. E. M. for linear Sobolev equations with con-vection-dominated term is given. According to the range of space-time F. E mesh parameter h,two choices for artifical diffusion parameter are presented,and for the corresponding computa-tion schemes the stability and error estimates in suitable norms are estabilished.     

对流占优扩散方程的分裂特征混合有限元方法

利用修正的特征线方法,构建一类求解对流占优扩散方程的分裂特征混合有限元算法.在新的算法中,混合系统的系数矩阵对称正定,且原未知函数u与流函数σ=-ε▽u可分离求解.推导了加权能量模意义下的最优阶误差估计,并给出数值算例验证理论上的分析结果.     

A Semi-Lagrangian Runge-Kutta Method for Time-Dependent Partial Differential Equations

In this paper, a Semi-Lagrangian Runge-Kutta method is proposed to com-pute the numerical solution of time-dependent partial di®erential equations.The method is based on Lagrangian trajectory or the integration from the de-parture points to the arrival points (regular nodes). The departure points aretraced back from the arrival points along the trajectory of the path. The highorder interpolation is needed to compute the approximations of the solutionson the departure points, which most likely are not the regular nodes. On thetrajectory of the path, the similar techniques of Runge-Kutta are applied to theequations to generate the high order Semi-Lagrangian Runge-Kutta method.The numerical examples show that this method works very effient for thetime-dependent partial di®erential equations.     

高阶常系数非齐次线性微分方程的逆特征算子分解法

提出一种求任意高阶常系数非齐次线性微分方程通解的逆特征算子分解新方法.其基本思想是:将逆特征算子按有理真分式的因式分解定理分解为一次因式逆算子的形式,使问题转化为求多个一阶常系数非齐次线性微分方程的通解.得到了二阶与三阶及两种特殊情况下更高阶常系数非齐次线性微分方程通解的一般公式.之后,通过实例验证了方法的可行性和有效性.     

Laguerre Spectral Method for High Order Problems

In this paper, we propose the Laguerre spectral method for high order problems with mixed inhomogeneous boundary conditions. It is also available for approximated solutions growing fast at infinity. The spectral accuracy is proved. Numerical results demonstrate its high effectiveness.     

声波方程高阶差分方法数值模拟结果研究

首先,给出了声波方程时空域高阶差分格式.证明了差分格式在时间上是二阶精度,在空间上最高可以达到2M精度.其次,对该高阶差分格式优缺点评价,新的差分格式是一种关于一个方向上所用到的临近网格节点数目一半的可变长度的差分算子,为不同精度需求提供了灵活可变的差分算子公式.另外一种意义上说,新的差分格式是依赖于频率的,同一种差分格式对于不同频率的震源,其频散的程度也不一样,因此只有采用了合适的差分形式才能够达到最好的效果.最后,给出了一系列数值模拟实例,验证了文中所得到的结论.     

一种高阶牛顿法求解投资组合优化模型

建立了均值方差投资组合优化模型.通过把凸二次规划转化为非光滑的非线性方程组,并对其光滑化处理,进而转化为光滑非线性方程组,再用高阶牛顿法进行求解.最后应用于投资组合优化模型,通过改变年收益率而得到不同的投资决策.该算法计算速度快,效率高,因此算法具有较广泛的应用空间.     

关于高阶Runge-Kutta方法的对称性及藕对性

借助于Haier及Wanner的W变换,研究高阶Runge－Kutta方法的表征,简化了SunGeng定理的条件．     

Solving the p-Median Problem with a Semi-Lagrangian Relaxation

Lagrangian relaxation is commonly used in combinatorial optimization to generate lower bounds for a minimization problem. We study a modified Lagrangian relaxation which generates an optimal integer solution. We call it semi-Lagrangian relaxation and illustrate its practical value by solving large-scale instances of the p-median problem. This work was partially supported by the Fonds National Suisse de la Recherche Scientifique, grant 12-57093.99 and the Spanish government, MCYT subsidy dpi2002-03330.     

High Order Energy-Preserving Method of the "Good" Boussinesq Equation

The fourth order average vector field (AVF) method is applied to solve the "Good" Boussinesq equation. The semi-discrete system of the "good" Boussinesq equation obtained by the pseudo-spectral method in spatial variable, which is a classical finite dimensional Hamiltonian system, is discretized by the fourth order average vector field method. Thus, a new high order energy conservation scheme of the "good" Boussinesq equation is obtained. Numerical experiments confirm that the new high order scheme can preserve the discrete energy of the "good" Boussinesq equation exactly and simulate evolution of different solitary waves well.     

三维热传导方程的高精度有限差分方法

提出了数值求解三维热传导方程的一个四阶精度的有限差分格式,首先对三个空间方向上的二阶导数项,采用四次样条函数来近似,从而得到半离散的常微分方程.然后利用常微分方程的解析解表达式,时间矩阵利用Padé近似,得到时间和空间均为四阶精度的差分格式.最后利用方法计算了两个数值算例,并与文献中结果进行了对比,从而验证了高精度格式的性能.     

发展方程初边值问题的高阶差分-边界积分方程法及误差分析

本文结合差分方法与边界积分方程方法,提出并研究了一类新的求解发展型方程初边值问题的高阶差分与边界积分方程耦合数值方法.对于有界区域问题与无界区域问题给出了数值计算格式及其误差的先验估计.