Sobolev方程的全离散有限体积元格式及数值模拟

本文研究二维Sobolev方程的有限体积元方法, 给出一种全离散化有限体积元格式及其有限体积元解的误差估计,并用数值例子说明数值计算的结果与理论结果是相吻合的, 进一步说明了有限体积元方法比其他数值方法更优越.     

非定常Stokes方程的稳定化全离散有限体积元格式

本文研究非定常Stokes方程的有限体积元方法,给出一种基于两个局部高斯积分的稳定化全离散格式,并给其有限体积元解的误差分析.     

蒸汽沉淀化学反应方程混合元法的离散格式研究

蒸汽沉淀化学反应过程有着极其广泛的应用,其数学模型归结为一个包含流速场,温度场,压力场和气体溶质场的非线性偏微分方程组．用混合有限元方法研究蒸汽沉淀化学反应方程组,导出其半离散化和全离散化的混合元格式,并证明这些格式的解的存在性和收敛性(误差估计)．用混合元法处理究蒸汽沉淀化学反应方程组,可以同时求出流速场,温度场,压力场和气体溶质场的数值解. 因此该研究既具有重要的理论意义,又具有广泛的应用前景．     

非定常Stokes方程的全离散稳定化有限元格式

本文研究二维非定常Stokes方程全离散稳定化有限元方法.首先给出关于时间向后一步Euler半离散格式,然后直接从该时间半离散格式出发,构造基于两局部高斯积分的稳定化全离散有限元格式,其中空间用P_1—P_1元逼近,证明有限元解的误差估计.本文的研究方法使得理论证明变得更加简便,也是处理非定常Stokes方程的一种新的途径.     

伪双曲型方程的一个H1-Galerkin非协调混合元格式

讨论了一类伪双曲型方程的一个H1-Galerkin非协调混合有限元方法.利用插值算子的特殊性质,在半离散和全离散格式下,得到了与传统混合有限元相同的误差估计且不需要满足LBB条件.     

Sobolev方程的CN全离散化有限元格式

首先给出Sobolev方程关于时间二阶精度的Crank-Nicolson(CN)时间半离散格式,然后直接从时间二阶精度的CN时间半离散格式出发,构造CN全离散化的有限元格式,并给出这种时间二阶精度的CN全离散化有限元解的误差估计.本文研究方法使得理论证明变得更简便, 也是处理Sobolev方程的一种新的尝试.     

抛物方程的一个新混合元格式的高精度分析

借助双二次元及一阶Raviart-Thomas(R-T)元对抛物方程提出了一种新的协调混合有限元格式,导出了半离散及全离散格式下原始变量在H¹和L1和L²模意义下以及流量(?)在L2模意义下以及流量(?)在L²模意义下的超逼近结果.     

粘弹性方程全离散化有限体积元格式及数值模拟

本文利用有限体积元方法研究二维粘弹性方程, 给出一种时间二阶精度的全离散化有限体积元格式, 并给出这种全离散化有限体积元解的误差估计, 最后用数值例子验证数值结果与理论结果是相吻合的. 通过与有限元方法和有限差分方法相比较, 进一步说明了全离散化有限体积元格式是求解二维粘弹性方程数值解的最有效方法之一.     

Sine-Gordon方程的EQ_1~(rot)非协调元的一个新的二阶全离散格式(英文)

基于EQrot1非协调元的两个特殊性质:一是诱导的有限元插值算子与传统的Ritz投影是一致的;二是当所考虑问题的精确解属于H3(Ω)时,其相容误差为O(h2)阶,比插值误差高一阶.本文对非线性Sine-Gordon方程提出一个新的二阶全离散格式,给出收敛性分析和最优阶误差估计.最后,讨论本文的结果对另外一些著名的非协调元的应用.     

守恒混合元法在模拟污染物运移过程中的应用

研究污染物在土壤中运移的时空规律,为土壤环境质量评价及污染预测和防治提供科学的根据与途径,具有重要的理论和实际意义.通过建立土壤中污染物运移问题的全离散守恒混合元格式,讨论了守恒混合元解的存在唯一性,并给出了误差估计.最后给出了数值算例,数值模拟结果表明,用该方法模拟污染物运移问题是合理有效的.     

裂缝—孔隙介质中地下水污染问题的混合元方法

1 引言 地下水污染问题是一类重要的环境问题.由于地质结构往往是裂缝-孔隙的双重介质,给这类实际问题的数值模拟带来极大困难.本文从描述裂缝-孔隙双重介质的均匀化模型出发,研究问题的数值方法,并对其进行理论分析,对解决地下水污染问题具有重要的 理论和实用意义. 设Ω为R~2中具有光滑边界的有界区域,令J=(0,T].由达西定律和质量守恒原理有以下模型: (1.1) (1.2) (1.3)初边值条件为 (1.4) (1.5)其中p为流体压力,u为Darcy速度,c,c′分别为污染物的浓度和介质表面的吸附浓度,s_1(x),s_2(x)分别为流动水和非流动水中相对贮水率,D为扩散矩阵,为孔隙度,I为单位阵,dm为分子扩散系数,d_l,d_t为纵向和横向弥散系数,a(x)为交换系数,q为源汇项,c~*为源汇项处的浓度值,在q<0处,c~*=c,在q>0处,c~*为源汇项处污染物的已知浓度.γ为的外法向量.相容性条件为|q(x,t)dx=0,x∈Ω,t∈J.     

A REDUCED-ORDER MFE FORMULATION BASED ON POD METHOD FOR PARABOLIC EQUATIONS

In this paper, we extend the applications of proper orthogonal decomposition (POD) method, i.e., apply POD method to a mixed finite element (MFE) formulation naturally satisfied Brezz-Babu?ska for para...     

THE FINITE ELEMENT METHODS FOR A CLASS OF NONLINEAR PARABOLIC EQUATIONS

1　IntroductionConsider the nonlinear parabolic initial-boundary problem:φ( x,u) ut- di,j=1 xj( aij( x,u) u xi) - di=1bi( x,u) uxi =f ( x,u)　　　　 ( x,t)∈Ω× ( 0 ,T]u( x,0 ) =u0 ( x)　　 x∈Ωu( x,t) =0　　 ( x,t)∈ Ω× ( 0 ,T]( 1 .1 )where ut= u t,uxi= u xi.Ω is a bounded domain in Rd with a smooth boundary Ω.Supposeφ( x,u) =1 ,bi( x,u) =0 in( 1 .1 ) ,Douglas and Dupont[1 ] formulated severalGalerkin procedures in 1 970 called Crank-Nicolson-Galerkin approximation,predictor-co…     

A REDUCED FE FORMULATION BASED ON POD METHOD FOR HYPERBOLIC EQUATIONS

A proper orthogonal decomposition(POD) method was successfully used in the reduced-order modeling of complex systems.In this paper,we extend the applications of POD method,namely,apply POD method to a classical finite element(FE) formulation for second-order hyperbolic equations with real practical applied background,establish a reduced FE formulation with lower dimensions and high enough accuracy,and provide the error estimates between the reduced FE solutions and the classical FE solutions and the implementation of algorithm for solving reduced FE formulation so as to provide scientific theoretic basis for service applications.Some numerical examples illustrate the fact that the results of numerical computation are consistent with theoretical conclusions.Moreover,it is shown that the reduced FE formulation based on POD method is feasible and efficient for solving FE formulation for second-order hyperbolic equations.