Three Dimension Quasi-Wilson Element for Flat Hexahedron Meshes

The well known Wilson‘s brick is only convergent for regular cuboid meshes. In this paper a quasi-Wilson element of three dimension is presented which is convergent for any hexahedron meshes. Meanwhile the element is anisotropic, that is it can be used to any flat hexahedron meshes for which the regular condition is unnecessary.     

粘弹性方程类Wilson元的整体超收敛和外推

本文借助双线性元积分恒等式技巧,对粘弹性方程的类Wilson元解进行了高精度分析.通过证明类 Wilson元的非协调误差在矩形网格下可以达到O(h3)这一独特性质及利用插值后处理技术给出了H1模意义下O(h2)阶的超逼近和整体超收敛结果.进而通过构造合适的外推格式,得到具有更高阶O(h3)精度的数值逼近解.     

非正则条件下类Wilson元的构造及其应用

本文在非正则性条件下，研究了窄四边形上的类Wilson元。通过参考元上类Wilson元的构造，证明了由此产生的有限元对任意窄四边形剖分通过Irons分片检查，得到了二阶问题的误差估计。结果表明，该单元的收敛性质与Wilson元的类似。     

带弱奇异核非线性积分微分方程的有限元分析

讨论了带弱奇异核的非线性抛物积分微分方程的Hermite型各向异性矩形元逼近.在各向异性网格下导出了关于Riesz投影的L~2和H~1模的误差估计.在半离散和向后欧拉全离散格式下,基于Riesz投影的性质并利用平均值技巧,分别得到了L~2模意义下的最优误差估计.     

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.     

A Nonconforming Arbitrary Quadrilateral Finite Element Method for Approximating Maxwell＇s Equations

The main aim of this paper is to provide convergence analysis of Quasi-Wilson nonconforming finite element to Maxwell's equations under arbitrary quadrilateral meshes. The error estimates are derived, which are the same as those for conforming elements under conventional regular meshes.     

A Nonconforming Arbitrary Quadrilateral Finite Element Method for Approximating Maxwell's Equations

The main aim of this paper is to provide convergence analysis of Quasi-Wilson nonconforming finite element to Maxwell's equations under arbitrary quadrilateral meshes.The error estimates are derived,which are the same as those for conforming elements under conventional regular meshes.     

非线性抛物积分微分方程的类Wilson非协调元分析

在半离散和全离散格式下讨论非线性抛物积分微分方程的类Wilson非协调有限元逼近.当问题的精确解u∈H3(Ω)/H4(Ω)时,利用该元的相容误差在能量模意义下可以达到O(h2)/O(h3)比其插值误差高一阶和二阶的特殊性质,再结合协调部分的高精度分析及插值后处理技术,并借助于双线性插值代替传统有限元分析中不可缺少的Ritz-Volterra投影导出了半离散格式下的O(h2)阶超逼近和超收敛结果.同时分别得到了向后Euler全离散格式下的超逼近性和Crank-Nicolson全离散格式下的最优误差估计.     

伪双曲方程的新混合有限元方法

构造分析一类二阶伪双曲方程的H1-Galerkin扩展混合有限元方法,该方法采用了扩展混合有限元方法和H1-Galerkin混合有限元方法相结合的技巧.新的格式同时保持了扩展混合有限元方法和H1-Galerkin混合有限元方法的优点.该混合格式与标准的混合格式相比能同时逼近三个变量:未知函数、梯度和流量(系数乘以梯度),并且不必满足LBB相容性条件.     

Superconvergent Cluster Recovery Method for the Crouzeix-Raviart Element

In this paper, we propose and numerically investigate a superconvergent cluster recovery (SCR) method for the Crouzeix-Raviart (CR) element. The proposed recovery method reconstructs a $C^0$ linear gradient. A linear polynomial approximation is obtained by a least square fitting to the CR element approximation at certain sample points, and then taken derivatives to obtain the recovered gradient. The SCR recovery operator is superconvergent on uniform mesh of four patterns. Numerical examples show that SCR can produce a superconvergent gradient approximation for the CR element, and provide an asymptotically exact error estimator in the adaptive CR finite element method.     

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.     

非线性sine-Gordon方程的各向异性线性元高精度分析新模式

在各向异性网格下,针对一类非线性sine-Gordon方程提出了线性三角形元新的高精度分析模式.基于该元的积分恒等式结果,导出了插值与Riesz投影之间的误差估计,再借助于插值后处理技术得到了在半离散和全离散格式下单独利用插值或Riesz投影所无法得到的超逼近和超收敛结果.最后,对一些常见的单元作了进一步探讨.     

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.     

拟线性双相滞热传导方程的双线性元高精度分析及外推

研究一类拟线性双相滞热传导方程的双线性有限元逼近,利用该元的Ritz投影和插值相结合的技巧,并结合高精度分析和插值后处理技术分别导出了半离散和全离散格式的超逼近和超收敛结果.同时通过构造合适的辅助问题,对半离散格式导出了具有三阶精度的外推解.     

sine-Gordon方程的最低阶各向异性混合元高精度分析新途径

在各向异性网格下,针对一类非线性sine-Gordon方程利用最简单的双线性元Q_(11)及Q_(01)×Q_(10)元提出了一个自然满足Brezzi-Babuska条件的最低阶混合元新模式.基于Q_(11)元的积分恒等式结果,建立了插值与Ritz投影之间在H~1模意义下的超收敛估计,再结合关于Q_(01)×Q_(10)元的高精度分析方法和插值后处理技术,对于半离散和全离散格式,均导出了关于原始变量u和流量p=-▽u分别在H~1模和L~2模意义下单独利用插值或Ritz投影所无法得到的超逼近性和超收敛结果.最后,我们对其它一些著名单元也进行了分析,进一步验证了所选单元的合理性和独特优势.     

Unconditionally Optimal Error Analysis of the Second-Order BDF Finite Element Method for the Kuramoto-Tsuzuki Equation

This paper aims to study a second-order semi-implicit BDF finite element scheme for the Kuramoto-Tsuzuki equations in two dimensional and three dimensional spaces. The proposed scheme is stable and the nonlinear term is linearized by the extrapolation technique. Moreover, we prove that the error estimate in $L^2$-norm is unconditionally optimal which means that there has not any restriction on the time step and the mesh size. Finally, numerical results are displayed to illustrate our theoretical analysis.     

四阶强阻尼非线性波动方程的Hermite型矩形混合有限元分析

讨论了四阶强阻尼非线性波动方程的Hermite型混合有限元方法,并证明了半离散格式下解的存在唯一性.基于该元积分恒等式结果,利用插值与Ritz投影之间的误差估计,可得到半离散格式下O(h~3)阶的超逼近性质,再借助于插值后处理技术导出整体超收敛.进而,通过构造一个新的金离散格式,得到了O(h~3+τ~2)的超逼近和超收敛结果.     

任意窄四边形类Wilson元的插值误差

基于参考元的构造和双线性变换 ,本文给出了一个任意窄四边形类Wilson元 .利用窄四边形等参有限元的插值定理和有关方法 ,当正则性条件 ρK/hK ≥σ0 >0不满足时 ,得到了任意窄四边形类Wilson元的插值误差 ,其中hK 为单元K的直径 ,ρK 为K中内切圆的直径 .如果被插函数属于H2 (K) ,在L2 (K)模下的插值误差为O(h2 K) ,在H1 (K)模下的误差为O(hK)。