求解Helmholtz方程的无网格重心插值配点法

本文针对Helmholtz方程,借助Chebyshev插值节点,运用重心Lagrange插值基函数和重心有理插值基函数推导了求解该类方程的两种无网格配点法.首先,将插值基函数应用于空间变量及其偏导数,建立了基于配点法的二阶微分方程组.其次,在给定的插值节点上,利用微分矩阵对其进行了简化.最后通过三种测试节点来计算数值算...     

SAV/重心插值配点法求解Allen-Cahn方程北大核心CSCD

采用标量辅助变量(scalar auxiliary variable, SAV)方法结合重心插值配点法求解二维Allen-Cahn方程.在时间方向上分别采用Crank-Nicolson格式、二阶向后差分格式离散,空间方向上采用重心Lagrange插值配点法离散,建立了两种无条件能量稳定SAV格式,并给出了重心插值配点格式的逼近性质.数值实验表明:两种SAV配点格式的时间收敛阶为二阶,并满足能量递减规律.与空间采用有限差分法离散对比,重心Lagrange配点格式具有指数收敛的特性.     

有限差分-配点法求解二维Burgers方程

将重心插值配点法结合Crank-Nicolson差分格式来求解Burgers方程.首先,利用Hopf-Cole变换将Burgers方程转化为线性热传导方程;空间方向采用重心插值配点法进行离散,时间方向采用Crank-Nicolson格式离散,导出对应的线性代数方程组,并对此计算格式进行相容性分析;最后,通过数值算例验证此计算格式具有高精度和有效性.     

求解二维Poisson方程的重心有理插值配点法

首先介绍了重心Lagrange插值法,然后通过改变重心Lagrange插值法的插值权函数,重点给出了重心有理插值的具体形式.基于等距节点和Chebyshev节点这两类插值节点,利用重心有理插值配点法求解了二维Poisson方程,并比较了采用上述两种插值节点时的计算精度.数值算例表明,重心有理插值配点法具有稳定性好,计算精度高和程序编写简单的特点.     

用改进的区间样条小波配点法求解Burgers方程

提出了一种用两个一阶导数矩阵的乘积替代二阶导算子矩阵的新算法，用两种不同的区间样条件小波插值算法对含不同参数的Burgers方程进行了验算，结果表明，对于稍大粘性系数的Burgers方程，替代算法的震荡明显小于原算法，因而替代算法有较大的稳定性范围。     

解Poisson方程的基于应力佳点的双二次元有限体积法

本文提出了求解Poisson方程的一种新的双二次元有限体积法.新方法与通常的双二次元有限体积法作对偶剖分的方式不同,其主要特点是取应力佳点(Gauss点)作为对偶单元的节点,试探函数空间取双二次有限元空间,检验函数空间取相应于对偶剖分的分片常数函数空间.证明了新方法具有最优的H~1模和L~2模误差估计,讨论了在应力佳点数值梯度的超收敛性估计,并通过数值实验验证了理论分析的结果.     

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：     

解非定常不可压缩N-S方程的迭代压力Poisson方程法

１．引 言 数值求解不可压缩流体流动问题可以采用原始变量的方程作为控制方程,也可以用涡量一流函数方程作为控制方程．直接求解原始变量的不可压缩 Ｎａｖｉｅｒ—Ｓｔｏｋｅｓ方程存在一个主要困难：速度向量在每一时刻都必须满足零散度约束条件,即不可压缩性连续方程．用涡量一流函数方程求解时,连续方程自动满足,所以不存在约束条件的问题,但涡量的边界条件比较难处理,且不易应用于三维问题和带有自由表面或其它流体交界面的问题． 解决上述速度向量必须满足零散度约束条件的困难的方法有：人工压缩法［３,１７］;压力Ｐｏｉｓ…     

正则长波方程的三次配点法

本文讨论了正则长波方程(RLW方程)的三次配点法,得到半离散格式的最优阶误差估计,同时给出基于向后Euler法的全离散格式,并证明了相应的误差估计.     

基于时域配点法的充液储箱系统多模态方程求解

采用时域配点法研究了充液储箱系统多模态方程的稳态周期解.在模型求解过程中,利用牛顿迭代法求解了配点法得到的非线性代数方程组,而牛顿迭代的初值来自谐波平衡法求解得到的低阶谐波近似.数值仿真结果验证了时域配点法的有效性,并验证以二倍激励频率为基频的第二模态的假设形式更为有效.最终通过对比谐波系数数量级提出一种更为简洁有效的模态表达形式.     

General Interpolation Formulae for Barycentric Blending Interpolation

General interpolation formulae for barycentric interpolation and barycentric rational Hermite interpolation are established by introducing multiple parameters,which include many kinds of barycentric interpolation and barycentric rational Hermite interpolation. We discussed the interpolation theorem, dual interpolation and special cases. Numerical example is given to show the effectiveness of the method.     

A Chebyshev-Gauss Spectral Collocation Method for Ordinary Differential Equations

In this paper, we introduce an efficient Chebyshev-Gauss spectral collocation method for initial value problems of ordinary differential equations. We first propose a single interval method and analyze its convergence. We then develop a multi-interval method. The suggested algorithms enjoy spectral accuracy and can be implemented in stable and efficient manners. Some numerical comparisons with some popular methods are given to demonstrate the effectiveness of this approach.     

改进Lagrange插值多项式误差上界的系数

当用Lagrange插值多项式逼近函数时,重要的是要了解误差项的性态.本文研究具有等距节点的Lagrange插值多项式,估计了Lagrange插值多项式逼近函数误差项的上界,改进了小于5次Lagrange插值多项式逼近函数误差界的系数.     

用摄动配置方法求解含时薛定谔方程

将摄动配置方法应用到含时薛定谔方程,在计算实现的基础上结合摄动配置的特征提出了一类新的数值积分方法,并给出了一个2级2阶和一个3级4阶的辛摄动配置方法对含时薛定谔方程的数值算例.为了检验新的数值积分方法,我们还给出了与两个辛摄动配置格式在理论上等价的辛龙格-库塔方法以及同阶的非辛方法的数值模拟.展示了一些数值结果,并给出了一些分析.     

Legendre-Gauss Spectral Collocation Method for Second Order Nonlinear Delay Differential Equations

In this paper, we present and analyze a single interval Legendre-Gauss spectral collocation method for solving the second order nonlinear delay differential equations with variable delays. We also propose a novel algorithm for the single interval scheme and apply it to the multiple interval scheme for more efficient implementation. Numerical examples are provided to illustrate the high accuracy of the proposed methods.     

Rs空间中的Lagrange插值

本文给出了构造空间π^s_n中Lagrange插值适定结点组的添加超平面法以及构造沿无重复分量代数超曲面插值适定结点组的添加超平面法,从而弄清楚了这两种适定结点组间的几何结构。     

A Space-Time Polynomial Collocation Method for Solving 3D Burgers Equations北大核心CSCD

Burgers方程是一类应用广泛的非线性偏微分方程,方程中的非线性项难以处理。该文提出一种新的时空多项式配点法——多项式特解法求解三维Burgers方程。求解过程分为两步:第一步,对三维Burgers方程中的线性导数项(包括时间导数项),求出相应的多项式特解。第二步,将求出的多项式特解作为基函数,对三维Burgers方程中剩余的非线性项进行迭代求解。与时空多项式函数作为基函数对三维Burgers方程进行直接求解相比,该算法简单易行,得到的近似解精度非常高,算法极其稳定,对于教学过程中提高学生的编程能力,加深对高维Burgers方程的理解能力以及Burgers方程的实际应用具有重要意义。     

混合广义Jacobi和Chebyshev谱配置法求解时间分数阶对流扩散方程

研究时间Caputo分数阶对流扩散方程的高效高阶数值方法.对于给定的时间分数阶偏微分方程,在时间和空间方向分别采用基于移位广义Jacobi函数为基底和移位Chebyshev多项式运算矩阵的谱配置法进行数值求解.这样得到的数值解可以很好地逼近一类在时间方向非光滑的方程解.最后利用一些数值例子来说明该数值方法的有效性和准确性.     

Spline Collocation for Cordial Volterra Integral Equations

We study the convergence and convergence speed of two versions of spline collocation methods on the uniform grids for linear Volterra integral equations of the second kind with noncompact operators.     

分数阶延迟微分方程的样条配置方法

首次利用三次样条配置方法采用直接法求解了一类非线性分数阶延迟微分方程初值问题,并给出了方法的局部截断误差和若干数值算例.数值结果表明方法求解分数阶延迟微分方程初值问题是非常有效的,结果对于未来研究分数阶延迟微分方程的数值方法具有重要的意义.