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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 78 毫秒
1.
在弹性波传播的数值模拟中,吸收边界被广泛应用于截取有限空间进行无限空间问题的分析.完全匹配层(perfect matched layer, PML)吸收边界较其他吸收边界条件具有更优越的吸收性能,已被成功应用于直角坐标系下的弹性波方程正演模拟.考虑极坐标系下二阶弹性波动方程,通过采用辅助函数的方法,提出了一种非分裂格式的完全匹配层吸收边界条件.并且基于Galerkin近似技术,给出了非对称以及轴对称条件下的时域有限元计算格式.通过数值算例分析了该极坐标系下分裂格式的完全匹配层吸收边界的有效性.  相似文献   

2.
横观各向同性饱和弹性多孔介质非轴对称动力响应   总被引:14,自引:2,他引:14  
应用Fourier展开和Hankel变换求解了简谐激励下横观各向同性饱和弹性多孔介质的非轴对称Biot波动方程,得到了一般解。用一般解给出了多孔介质总应力分量的表达式。最后对求解横观各向同性饱和弹性多孔介质非轴对称动力响应边值问题的方法作了系统说明,并且给出了数值分析特例。  相似文献   

3.
本文首先给出H~1-模意义下多孔介质中非Fick流的矩形双线性元的渐进误差展开,进而通过插值后处理方法得到一种插值校正格式来提高有限元近似解的精度.  相似文献   

4.
王嘉华  李宏 《计算数学》2023,(2):177-196
构造一维粘弹性波动方程的H1-Galerkin时空有限元分裂格式.这种新的分裂格式在时空两个方向同时利用有限元离散,具有H1-Galerkin混合有限元方法和时空有限元方法的优点,如在不受LBB相容性条件限制的同时能够高精度逼近流体的压力和达西速度,有限元空间可以利用不同次数的多项式空间,能同时得到时间和空间两个变量的形式高阶精度等.通过构造时空投影算子并讨论其相关逼近性质,证明了解的存在唯一性和稳定性,给出混合时空有限元解的误差估计,给出数值算例验证了理论推导结果的合理性和算法的有效性,并和传统H1-Galerkin方法做比较,得到了更小的误差和超收敛阶.  相似文献   

5.
本文研究和讨论了含对流项二阶Sobolev方程的一个新的分裂正定混合有限元方法.引入两个变换:q=u_t和σ=α(x)▽u+b(x)▽u_t,解关于▽u的常微分方程σ=α(x)▽u+b(x)▽u_t,将Sobolev方程转换成含有三个变量的一阶积分微分系统.在这个积分微分系统中,关于实际压力σ的方程是独立对称正定的,并可以独立于变量u和q=u_t求解,然后可以求解出变量u和q.推导了半离散和Crank-Nicolson全离散先验误差估计和稳定性.最后,通过一些数值结果验证了新的分裂正定混合有限元方法的可行性.  相似文献   

6.
研究了一维Sobolev方程的H1-Galerkin时空混合有限元分裂格式,格式中有限元空间可以利用不同次数的多项式空间,不需要满足LBB条件,避免求解耦合方程组,能同时得到时间和空间两个变量的形式高阶精度,且能同时高精度逼近渗透流体的浓度u,浓度梯度q和流体通量σ.通过格式分裂,时空统一处理,引入时空投影算子等方法,证明了H1-Galerkin时空混合有限元解的存在唯一性,稳定性和误差估计,并给出数值算例验证格式的有效性和可行性以及理论分析结果的合理性.  相似文献   

7.
<正>1引言与问题的提出自黄云清和许进超提出基于单位分解技术的重叠型非匹配网格有限元方法以来,这类方法日益引起人们极大的兴趣.这篇文章将这类有限元方法运用到波动方程当中,分别研究了重叠型非匹配网格波动方程半离散和全离散有限元方法,给出了有限元解及其梯度的误差估计.下面先给出模型问题的简单介绍.  相似文献   

8.
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.  相似文献   

9.
研究了强阻尼波动方程的H1-Galerkin混合有限元方法的超收敛性. 借助于协调线性三角形元已有的分析估计式, 直接利用插值算子代替原始变量 u 的 Ritz 投影和应力变量 p 的 Ritz-Volterra 投影,对半离散和全离散格式, 得到了u在 H1(Ω) 模和 p 在 H(div;Ω) 模意义下比以往文献高一阶的超逼近和超收敛结果.  相似文献   

10.
流体饱和多孔介质中波传播问题的有限元分析   总被引:3,自引:1,他引:3  
采用基于混合物理论的多孔介质模型,给出流体饱和两相多孔介质波动问题的有限元分析方法· 采用罚方法导出的有限元动力方程,时间积分可采用显式和隐式积分两种方案· 用编制的有限元程序分析了一维柱体在跃阶载荷和脉冲载荷作用下的波传播问题,得到该两种瞬态载荷作用下固体和流体相位移、速度以及固体相有效应力和孔隙压力随时间的变化关系,并对波的传播现象进行了分析· 所得结果与理论相吻合·  相似文献   

11.
一种有限元-边界元耦合分域算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了一种有限元-边界元耦合分域算法.该算法将所分析问题的区域分解成有限元和边界元子域,在满足两子域界面上位移和面力协调连续的条件下,通过迭代求解得到问题的解.在迭代求解过程中,引入动态松弛系数,使收敛得以加速.该方法在两子域界面上有限单元结点和边界单元结点的位置相互独立,无需协调一致,对诸如裂纹扩展过程的模拟具有独特的优势.用所提出的耦合算法分析算例,得到的结果与有限元法、边界元法和另一种耦合算法的数值计算结果一致,验证了这种算法的正确性和可行性.  相似文献   

12.
Schr(o)dinger方程的时空有限元方法与守恒性   总被引:1,自引:0,他引:1  
对非线性Schroedinger常微分方程,利用常微分方程连续有限元法证明了能量守恒;对非线性Schroedinger偏微分方程利用时空都连续的全离散有限元方法证明了能量积分守恒和利用空间连续、时间问断的有限元法得到电荷近似守恒,误差为高阶量.并在数值计算上探讨了守恒性和近似程度。结果与理论相吻合.  相似文献   

13.
In this paper, efficient numerical methods are developed for the pricing of American options governed by the Black–Scholes equation. The front-fixing technique is first employed to transform the free boundary of optimal exercise prices to some a priori known temporal line for a one-dimensional parabolic problem via the change of variables. The perfectly matched layer (PML) technique is then applied to the pricing problem for the effective truncation of the semi-infinite domain. Finite element methods using the respective continuous and discontinuous Galerkin discretization are proposed for the resulting truncated PML problems related to the options and Greeks. The free boundary is determined by Newton’s method coupled with the discrete truncated PML problem. Stability and nonnegativeness are established for the approximate solution to the truncated PML problem. Under some weak assumptions on the PML medium parameters, it is also proved that the solution of the truncated PML problem converges to that of the unbounded Black–Scholes equation in the computational domain and decays exponentially in the perfectly matched layer. Numerical experiments are conducted to test the performance of the proposed methods and to compare them with some existing methods.  相似文献   

14.
We consider the approximation of the frequency domain three-dimensional Maxwell scattering problem using a truncated domain perfectly matched layer (PML). We also treat the time-harmonic PML approximation to the acoustic scattering problem. Following work of Lassas and Somersalo in 1998, a transitional layer based on spherical geometry is defined, which results in a constant coefficient problem outside the transition. A truncated (computational) domain is then defined, which covers the transition region. The truncated domain need only have a minimally smooth outer boundary (e.g., Lipschitz continuous). We consider the truncated PML problem which results when a perfectly conducting boundary condition is imposed on the outer boundary of the truncated domain. The existence and uniqueness of solutions to the truncated PML problem will be shown provided that the truncated domain is sufficiently large, e.g., contains a sphere of radius . We also show exponential (in the parameter ) convergence of the truncated PML solution to the solution of the original scattering problem inside the transition layer.

Our results are important in that they are the first to show that the truncated PML problem can be posed on a domain with nonsmooth outer boundary. This allows the use of approximation based on polygonal meshes. In addition, even though the transition coefficients depend on spherical geometry, they can be made arbitrarily smooth and hence the resulting problems are amenable to numerical quadrature. Approximation schemes based on our analysis are the focus of future research.

  相似文献   


15.
利用一维投影型插值与有限元超收敛基本估计,对一类两点边值问题,严格证明了袁驷等人由单元能量投影(EEP)法获得的节点恢复导数,当有限元空间的次数不超过4时,具有最佳阶超收敛.理论分析圆满地解释了已有的数值结果.  相似文献   

16.
一种高精度的裂纹奇异单元   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于广义伽辽金法的多变量有限元算法,增加了连续体力学有限元模型建立的灵活性.本文利用它,通过数值试验的对比建立了一种高精度的含奇异性的裂纹单元,并对多变量奇异元的构成进行了探讨.  相似文献   

17.
In this paper, we study the well-posedness and solution regularity of a multi-term variable-order time-fractional diffusion equation, and then develop an optimal Galerkin finite element scheme without any regularity assumption on its true solution. We show that the solution regularity of the considered problem can be affected by the maximum value of variable-order at initial time $t = 0$. More precisely, we prove that the solution to the multi-term variable-order time-fractional diffusion equation belongs to $C^2([0,T])$ in time provided that the maximum value has an integer limit near the initial time and the data has sufficient smoothness, otherwise the solution exhibits the same singular behavior like its constant-order counterpart. Based on these regularity results, we prove optimal-order convergence rate of the Galerkin finite element scheme. Furthermore, we develop an efficient parallel-in-time algorithm to reduce the computational costs of the evaluation of multi-term variable-order fractional derivatives. Numerical experiments are put forward to verify the theoretical findings and to demonstrate the efficiency of the proposed scheme.  相似文献   

18.
Raviart-Thomas混合元的超收敛   总被引:1,自引:0,他引:1  
考虑二阶椭圆方程Dirichlet边值问题在正则矩形网格上k阶RaviartThomas混合有限元的超收敛.对有限元解经插值处理后,与通常的有限元最优误差估计相比,收敛速度提高了两阶.  相似文献   

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