Sobolev型方程Wilson元解的高精度分析

本文利用积分恒等式和插值后处理等技术对 Sobolev型方程 Wilson非协调有限元解进行了高精度算法分析 ,获得了解的超逼近性质和插值有限元解的整体超收敛 .在此基础上 ,运用外推与校正方法进一步获得了具有更高精度的近似解及后验误差估计 .     

二阶椭圆问题新混合元模型的超收敛分析及外推

对二阶椭圆问题通过＂增补＂办法导出一个新的混合模型.在各向异性网格下,利用积分恒等式技巧得到了真解与ECHL元近似解的超逼近性质.同时基于插值后处理技术导出了整体超收敛.进一步,通过渐进误差展开和分裂外推,得到了比通常的误差估计更高一阶的收敛速度.     

拟线性Sobolev方程Carey元解的高精度分析

在一种半离散格式下讨论了拟线性Sobolev方程Carey元的超收敛及外推.根据Carey元的构造证明了其有限元解的线性插值与三角形线性元的解相同,再结合线性元的高精度分析和插值后处理技巧导出了超逼近和整体超收敛及后验误差估计.与此同时,根据线性元的误差渐近展开式,构造了一个新的辅助问题,得到了比传统的有限元误差高三阶的外推结果.     

双曲积分微分方程类Wilson非协调元的超收敛和外推

将类Wilson非协调元方法应用于半离散格式下双曲积分微分方程的逼近.当问题的精确解u∈H3(Ω)/H4(Ω)时,利用该单元相容误差在能量范数意义下可达到O(h2)/O(h3)阶(比其插值误差高一阶/两阶)的特殊性质,并结合双线性元的高精度分析和插值后处理技巧,得到了与以往文献中双线性元完全相同的O(h2)阶的超逼近性质和整体超收敛结果.进而,通过构造一个新的外推格式导出了具有三阶精度的外推解.     

外推瀑布多网格法(EXCMG)——-大规模求解椭圆问题的新算法

基于有限元的渐近展开式,导出了新的外推公式,它们更精确地逼近密网上的有限元解(而不是微分方程的解).提出了新的外推瀑布型多网格法(EXCMG),采用新外推公式及其二次插值提供密网上的好初值.数值实验表明,新方法有很高的精度和效率.最后在PC机上求解了大规模二维椭圆问题.     

对流扩散方程特征线双线性元的一致估计

利用双线性元的积分恒等式,给出了二维非定常对流占优扩散方程的特征线有限元解和真解的一致误差估计,并利用插值后处理算子给出了有限元解梯度的一致超收敛估计,即上述误差与ε无关,而仅与右端f和初值u_0有关.     

非线性色散耗散波动方程双线性元的高精度分析

针对一类非线性色散耗散波动方程研究了双线性元逼近.基于该元的高精度分析和插值后处理技巧,对于半离散格式,在精确解的合理正则性假设下得到了H~11模意义下最优误差估计及超逼近性和超收敛结果.同时,通过构造一个新的外推格式,导出了具有三阶精度的外推解.最后,建立了一个全离散逼近格式及研究其解的超逼近性.     

高波数Helmholtz方程的超收敛分析

本文考虑求解Helmholtz方程的有限元方法的超逼近性质以及基于PPR后处理方法的超收敛性质.我们首先给出了矩形网格上的p-次元在收敛条件k(kh)~(2p+1)≤C_0下的有限元解和基于Lobatto点的有限元插值之间的超逼近以及重构的有限元梯度和精确解之间的超收敛分析.然后我们给出了四边形网格上的线性有限元方法的分析.这些估计都给出了与波数k和网格尺寸h的依赖关系.同时我们回顾了三角形网格上的线性有限元的超收敛结果.最后我们给出了数值实验并且结合Richardson外推进一步减少了误差.     

高波数问题的超收敛性

 本文考虑求解Helmholtz方程的有限元方法的超逼近性质以及基于PPR后处理方法的超收敛性质.我们首先给出了矩形网格上的p-次元在收敛条件k（kh）^2p+1≤C₀下的有限元解和基于Lobatto点的有限元插值之间的超逼近以及重构的有限元梯度和精确解之间的超收敛分析.然后我们给出了四边形网格上的线性有限元方法的分析.这些估计都给出了与波数k和网格尺寸h的依赖关系.同时我们回顾了三角形网格上的线性有限元的超收敛结果.最后我们给出了数值实验并且结合Richardson外推进一步减少了误差.     

n维矩形域上椭圆问题有限元单方向外推

1 引言 Richardson外推应用于椭圆偏微方程边值问题有限元法始于1978年(见[1],并于1983年在理论研究方面取得突破性进展(见[2]).自那以后有限元外推得到迅速发展,成为一个富于竞争的国际性研究课题(见[3],[4],[5]及其所列参考文献).但是通常的有限元外推需同时在每一个方向上分半加密网格,因此,对n维问题,细网格的结点数是粗网格的2~n倍,结果当n较大时(高维问题),细网格上的计算工作量十分庞大.为了克服这个缺点,发展了有限元单方向外推.对Poisson方程边值问题,[6]研究了2维矩形域上双线性有限元解的单方向外推,[7]研究了3维矩形域上三线性有限元单方向外推必须的插值渐近展开式,[8]研究了n维矩形域上n线性有限元解的区域分裂外推.本文旨在研究n维矩形域上Poisson方程边值问题及其对应的本征值问题n线性有限元解的单方向外推.始终假设本文出现的函数u是连续的.     

Accuracy Analysis of the Adini Element for Biharmonic Equation

In this paper,we consider the solution of the biharmonic equation using Adini nonconforming finite element,and report new results of the asympiotic error expansions of the interpolation error functionals and nonconforming remainder.These expansions are used to develop two extrapolation formulas and a series of sharp error estimates.Finally,the numerical results have verified the extrapolation theory.     

特征值问题协调/非协调有限元后验误差分析

本文研究对称椭圆特征值问题的有限元后验误差估计,包括协调元和非协调元,具有下列特色:(1)对协调/非协调元建立了有限元特征函数uh的误差与相应的边值问题有限元解的误差在局部能量模意义下的恒等关系式,该边值问题的右端为有限元特征值λh与uh的乘积,有限元解恰好为uh.从而边值问题有限元解在能量模意义下的局部后验误差指示子,包括残差型和重构型后验误差指示子,成为有限元特征函数在能量模意义下的局部后验误差指示子.(2)讨论了协调有限元特征函数的基于插值后处理的梯度重构型后验误差估计,对有限元特征函数的导数得到了最大模意义下的渐近准确局部后验误差指示子.     

有限元Ritz-Volterra投影的插值后处理

１．引言 有限元后验误差估计和超收敛性质在有限元计算中具有重要的实际意义．近年来,这方面的研究工作已取得较丰富的研究结果［１－４］,其中林群等提出的有限元插值后处理技术是一种很有效的研究手段．但目前的已有结果主要是关于椭圆问题有限元近似．本文将研究与时间依赖问题有限元方法密切相关的有限元 Ｒｉｔｚ－ Ｖｏｌｔｅｒｒａ投影问,在一些超收敛估计的基础上,利用插值后处理技术,得到了该投影经插值后处理后在 Ｌ２, Ｈ１, Ｌ∞和 Ｗ∞１范数下的整体超收敛性,进而导出在相应范数下的渐进准确后验误差估计．这些结果…     

K－网格上有限元的超收敛性及渐近准确的后验误差估计

Ｋ－网格上有限元的超收敛性及渐近准确的后验误差估计黄云清，陈艳萍（湘潭大学数学系）ＴＨＥＳＵＰＥＲＣＯＮＶＥＲＧＥＮＣＥＡＮＤＡＳＹＭＰＴＯＴＩＣＡＬＬＹＥＸＡＣＴＡＰＯＳＴＥＲＩＯＲＩＥＲＲＯＲＥＳＴＩＭＡＴＥＯＦＴＨＥＦＩＮＩＴＥＥＬＥＭＥＮＴＯ...     

非线性色散耗散波动方程的 Hermite型有限元分析(英文)

在半离散和全离散格式下对一类非线性色散耗散波动方程给出了 Hermite型有限元方法.利用已有高精度结果和插值后处理技巧,分别导出了超逼近和整体超收敛,通过构造新的辅助问题,得到了四阶精度的外推解.     

Applications of Lobatto polynomials to an adaptive finite element method: A posteriori error estimates for HP-Adaptivity and Grid-to-Grid Interpolation

Summary.  Hp-adaptive finite element codes require methods for estimating the error at several spatial orders and for interpolating solutions between grids. Lobatto polynomial-based techniques are presented for both. An interpolation error-based error estimation strategy for a posteriori error estimates is generalized to yield asymptotically exact error estimates one order higher than the computed solution. The estimates involve high-order derivatives of the solution that must be approximated from the computed solution. Differentiating a ``Taylor-like' series for error in the Lobatto interpolant and using the weak form of the equations yields the correct derivative approximations. This leads to a more robust order selection strategy. Interpolation between grids is done over each element using the Lobatto interpolating polynomial. Explicit formulas for the inverse of the resulting Lobatto interpolation matrices are given. Computational results illustrate the theory. Received June 25, 2001 / Revised version received February 12, 2002 / Published online October 29, 2002 Mathematics Subject Classification (1991): 65M15,65M20,65M60 This research was partially supported by NSF Grant #DMS-0196108.     

非线性sine-Gordon方程的双线性元分析及外推

研究双线性元对一类非线性sine-Gordon方程的有限元逼近.利用该元的高精度结果和对时间t的导数转移技巧,得到了H~1模意义下的超逼近性.进一步地,通过运用插值后处理技术,给出了H~1模意义下的超收敛结果.与此同时,通过构造一个新的外推格式,导出了与线性问题情形相同的三阶外推解.最后给出了一种全离散逼近格式下的最优误差估计.