具有对数势能的Cahn-Hilliard方程的有限元算法

本文我们提出了具有对数势能的Cahn-Hilliard方程,在空间上采用混合有限元方法进行离散,时间上采用Crank-Nicolson格式.运用正则性,将对数势能函数F(u)的定义域的范围由(-1,1)扩展到(-∞,∞).证明该方法是能量耗散的,并计算误差估计,最后通过数值算例对理论部分进行验证.结果表明,理论与数值算...     

双相滞热传导方程的有限元分析

本文考虑一类具有广泛应用背景的双相滞热传导方程混合边界问题．建立了其有限元和交替方向有限元的两种数值逼近格式．利用微分方程的先验估计理论与技巧,作出了数值解的L^2—范数估计结果．基于一系列的误差估计,也研究了两种逼近格式数值的稳定性和收敛性。     

关于粘性Cahn-Hilliard方程的注记

In this note, we study the global existence of classical solutions for the viscous Cahn-Hilliard equation with spatial dimension n≤5. Based on the Schauder type estimates and energy estimates, we establish the global existence of classical solutions.     

非线性Cahn-Hilliard方程的拟谱算法

本文对非线性Cahn-Hilliard方程构造了拟谱格式,证明了该格式的收敛性和稳定性,给出了数值例子.     

双曲松弛粘性Cahn-Hilliard方程的有限元算法

本文研究双曲松弛粘性Cahn-Hilliard方程的混合有限元数值算法.求解具有双曲松弛项和双阱势能的粘性Cahn-Hilliard方程时,在时间上采用一阶半隐格式进行离散,在空间上采用混合有限元方法进行离散.通过严格的理论分析证明了数值格式的无条件能量稳定性和误差估计,并利用数值实验验证了该方法的有效性.     

Cahn-Hilliard方程非条件能量稳定二阶方法的稳定性和收敛性分析

在这项工作中,我们构建了一种非条件能量稳定的高效不变能量四分法(IEQ)来求解Cahn-Hilliard方程.所构建的数值格式是线性的、具有二阶时间精度和非条件能量稳定性.我们仔细分析了数值格式的唯一可解性、稳定性和误差估计.结果表明,所构建的格式满足唯一可解性、非条件能量稳定性和时间方向的二阶收敛性.通过大量的二维和三维数值实验,我们进一步验证了所提出格式的收敛阶、非条件能量稳定性和有效性.     

具有浓度迁移率和对数势能的粘性Cahn-Hilliard方程的有限元算法

对于具有浓度迁移率和对数势能的粘性Cahn-Hilliard方程,在空间上采用混合有限元方法进行了离散,在时间上采用Crank-Nicolson格式进行了离散.首先,证明了该全离散格式的无条件能量稳定性.其次,详细地证明了H~1空间上的最优误差估计.最后,通过一些算例对所提格式的有效性进行了验证.结果表明,理论分析与数值实验相一致.     

Sobolev方程各向异性矩形非协调有限元分析

研究了Sobolev方程的各向异性矩形非协调有限元方法．在半离散和全离散格式下,得到了与传统协调有限元方法相同的最优误差估计和超逼近性质．进一步地利用插值后处理技术得到了整体超收敛结果．最后的数值结果表明了理论分析的正确性．     

分析研究Cahn-Hilliard方程的解

利用Lie对称分析,研究了Cahn-Hilliard方程的对称群并构造了对应的一维最优系统.根据最优系统对方程进行约化,讨论了群不变解.     

Sobolev型方程有限元的后处理方法

1 引言 考虑下述Sobolev型方程的混合问题 (a) (b) (c) 其中Ω为R~2中具有边界的矩形域,a,b,f,u_o。为适当光滑且有界的已知函数,a(x,t)有正下界a_*. Sobolev型方程是重要的数学物理方程之一,文[1]导出了问题(1.1)标准有限元方法的最优L_2(2≤P<∞)估计.本文研究矩形剖分上的双k次有限元方法,用插值算子对近似解进行后处理,仅增加极少工作量,使整体收敛性提高一阶.本文证明了误差及任意阶时间导 进行后处理,仅增加极少工作量,使整体收敛性提高一阶.本文证明了误差及任意阶时间导数的H~1,W~(1,∞),L_p和L_∞的超收敛估计.若采用文[2]的预处理方法构造最优剖分,可将本文结果推广到一般区域(仍超收敛1/2阶).这样,采用低次有限元可获得高阶精度,从而大大节省了计算量.     

A POSTERIORI ERROR ESTIMATES FOR FINITE ELEMENT APPROXIMATIONS OF THE CAHN-HILLIARD EQUATION AND THE HELE-SHAW FLOW

This paper develops a posteriori error estimates of residual type for conforming and mixed finite element approximations of the fourth order Cahn-Hilliard equation ut ＋ △（ε△Au-ε^-1f（u）） = 0. It is shown that the a posteriori error bounds depends on ε^-1 only in some low polynomial order, instead of exponential order. Using these a posteriori error estimates, we construct at2 adaptive algorithm for computing the solution of the Cahn- Hilliard equation and its sharp interface limit, the Hele-Shaw flow. Numerical experiments are presented to show the robustness and effectiveness of the new error estimators and the proposed adaptive algorithm.     

二阶双曲方程的全离散格式下的混合元超收敛分析

通过在空间方向上使用双线性元和最低阶的Nedelec元(即Q₁₁+Q₀₁×Q₁₀)以及在时间方向上使用二阶精度的数值逼近格式,得到了在矩形网格上二阶双曲方程全离散混合元格式下的对原始变量的L^∞(H¹)和流量的L^∞((L²)²)的超逼近和超收敛的误差结果.在分析过程中,巧妙地使用了上述混合单元对在矩形网格上的特有的高精度积分恒等式和精确解的投影和插值之间的在H¹范数意义下的超逼近的估计.最后,给出一些数值结果来验证理论分析的正确性.     

GLOBAL SUPERCONVERGENCE ESTIMATES OF FINITE ELEMENT METHOD FOR SCHRODINGER EQUATION

1.IntroductionConsiderthefollowinginitialboundaryvalueproblemofSchr6dingerequationwheren~[0,1]',at~On/Ot,T>0isaconstant.Theequivalentvariationalformof(1.1)is:foralltE[0,T],findu(t)6Hi(n)satisfiesthefollowingvariationalequation:where(w,v)~IwvdxdenotestheinnerproductofL'(fl)anda(u,v)~(Vu,Vv),ibetheimaginaryunit.Weassumethatthefunctionsarecomplex--valuedandHibertspacesarecomplexspaces.LetThbeaquasiuniformrectangulationoffiwithmeshsizeh>0andS'(O)CHi(fi)bethecorrespondingpiecewisebilinearpol…     

二维双曲型方程动边界问题有限元逼近格式和数值分析

1 引言 物理实际中,许多振动的传播过程,如弦振动、弹性杆纵向振动过程中的位移,理想高频传输线上的电压和电流,声波传播中的声压速度势以及电磁波等,都满足双曲型方程。关于     

抛物型方程一个新的非协调混合元超收敛性分析及外推

本文研究了抛物型方程在新混合元格式下的非协调混合有限元方法. 在抛弃传统有限元分析的必要工具-Ritz 投影算子的前提下,直接利用单元的插值性质,运用高精度分析和对时间t的导数转移技巧,借助于插值后处理技术,分别导出了关于原始变量u的H¹-模和通量p=▽u在L²-模下的O（h²）阶超逼近性质和整体超收敛. 进一步,通过构造合适的辅助问题,运用Richardson 外推格式,得到了具有更高精度O（h³）阶的外推结果. 最后,给出了一些数值结果验证了理论分析的正确性.     

含弥散平面两相渗流驱动问题有限元方法的误差分析

研究了平面两相渗流可压缩问题含弥散情形的矩形有限元格式．引进一类插值算子,通过插值函数证明了有限元解的最优误差估计．     

双曲型积分微分方程H~1-Galerkin混合元法的误差估计

本文用H1-Galerkin混合有限元法分析了基于带有记忆项的多孔介质中的对流问题的数学模型,即双曲型积分微分方程．我们得到了在一维情况下函数和它梯度的最优阶误差估计, 并且由此推广到二维和三维情况下,得到了和用传统的混合元方法相同的收敛阶数,而且不用验证满足LBB相容性条件．     

分布阶扩散-波动方程的有限元解的误差估计

本文考虑了分布阶时间分数阶扩散波动方程,其中时间分数阶导数是在Caputo意义上定义的,其阶次$\alpha,\beta$分别属于（0,1）和（1,2）.文中提出了在计算上行之有效的数值方法来模拟分布阶时间分数阶扩散波动方程.在时间上,通过中点求积公式把分布阶项转换为多项的时间分数阶导数项,并且利用$L1$和$L2$公式来近似Caputo分数阶导数;空间上使用Galerkin有限元方法进行离散.给出了基于$H^1$范数的有限元解的稳定性和误差估计的详细证明,最后的数值算例结果说明了理论分析的正确性以及有效性.     

四阶强阻尼波方程的新混合元方法

构造半线性四阶强阻尼波动方程的新H1-Galerkin混合有限元方法,得到一维情况下半离散和全离散格式最优收敛阶误差估计,并且推广到二维和三维情况,不用验证LBB相容性条件.