求解二维Fisher-KPP方程的一组加权结构保持差分格式的分析及其Richardson外推法

本文对二维Fisher-Kolmogorov-Petrovsky-Piscounov (Fisher-KPP)方程建立了一组加权的结构保持有限差分方法.运用能量分析法证明了当网格步长,参数α,p及θ满足一定条件时差分解具有保正性,保界性,保单调性等一系列数学性质,且在无穷范数意义下有O(τ+h_x²+h_y²)的收敛阶.然后,依据差分解的渐进展式,建立了一类Richardson外推法,获得了收敛阶为O(τ²+h_x⁴+h_y⁴)的外推解,提高了计算效率.最后数值实验表明,数值结果与理论结果相吻合.值得提及的是本文构造的Richardson外推法无需对时、空网格比增加额外的条件.     

三维泊松方程基于Richardson外推法的高阶紧致差分方法

基于Richardson外推法提出了数值求解三维泊松方程的高阶紧致差分方法.方法通过利用四阶和六阶紧致差分格式,分别在细网格和粗网格上求解,然后利用Richardson外推技术和算子插值方法,得到三维泊松方程在细网格上的六阶和八阶精度的数值解.数值实验结果验证了该方法的精确性和有效性.     

可显式求解二维扩散方程组的三层差分格式

1．问题的提出在区域D三队1）x阻1）x叮n考虑二线扩散方程组的初边值问题：的差分解．假定系数人心民小。,q二1,…,川满足条件KI～＊3：KI．A。P（x,yt）二AP。（x,y,t）,B。P（x,yt）＝BO。（x,y,t）;KZ．存在常数。1,。2＞0使得对于V（2,从t）ED八佰,…,（M）ERM,有如下不等式成立：＊3．人p和民p在D二队则x叮11x叮n上充分光滑,且关于土为h耶．连续,于是存在常数K＞0,使得对于一维清形,陈光南山采用了一种三层主对角隐格式,通过引入高阶人工粘性项使格式绝对稳定,沈隆钩等［2,3］在研究Shrsdinger型方程…     

二维抛物型方程的一族高精度显式差分格式

构造了一族解二维抛物型方程的高精度显格式 ,其稳定性条件为r=Δt/Δx2 =Δt/Δy2 <1 /2 ,截断误差为O(Δt3 +Δx4)     

扩散方程一种无条件稳定的保正并行有限差分方法

本文针对扩散方程提出了一种保正的并行差分格式,并且这个格式为无条件稳定的.我们在每个时间层将计算区域分成许多个子区域以便于实施并行计算.格式构造中首先我们使用前两个时间层的计算结果在分区界面处通过一种非线性的保正外插来预估子区域界面值.然后在每个子区域内部使用经典的全隐格式进行计算.最后在界面处使用全隐格式进行校正（本质上这一步计算是显式计算）.我们给出了一维与二维情形下的保正并行差分格式,并相应的给出了无条件稳定性证明.数值实验显示此并行格式具有二阶数值精度,而且无条件稳定性与保正性也均在数值实验中得到验证.     

对流扩散方程的经济差分格式

１．引言 对流扩散方程是一类基本的运动方程,它可描述质量、热量的输运过程以及反应扩散过程等众多物理现象．寻找稳定、快速实用的数值方法,有着重要的理论和实际意义．标准的差分方法或有限元方法对它常常失效,根本原因在于“对流项”的存在．［１］提出了解对流扩散方程的特征线修正技术,这一方法考虑沿着特征线（流动方向）的离散,利用了对流扩散问题的物理力学性质,可以有效地克服数值振荡,保证数值解的稳定,尤其对“对流占优”的问题,这一方法有突出的优越性．这方面已有大量的理论和应用研究成果［２,３,７］．对大规模…     

一类非自共轭非线性Schrodinger方程的三层差分格式

本文对一类非自共轭非线性Schrodinger方程提出了一种三层差分格式,并证明了该格式的收敛性与稳定性.这种格式不需叠代,故计算速度比C-N格式快,数值计算结果表明,该格式是有效的和可靠的.     

一类半线性抛物型方程的紧差分格式

本文构造了一类半线性抛物方程初边值问题的紧差分格式．利用离散能量估计证明了差分格式解的存在唯一性、收敛性和无条件稳定性，并给出了在离散L^∞模意义下收敛阶数为O（h^4＋τ^2）．数值例子验证了理论分析结果。     

非线性二维Volterra积分方程的一个高阶数值格式

对非线性二维Volterra积分方程构造了一个高阶数值格式.block-byblock方法对积分方程来说是一个非常常见的方法,借助经典block-by-block方法的思想,构造了一个所谓的修正block-by-block方法.该方法的优点在于除u(x_1,y),u(x_2,y),u(x,y_1)和u(x,y_2)外,其余的未知量不需要耦合求解,且保存了block-by-block方法好的收敛性.并对此格式的收敛性进行了严格的分析,证明了数值解逼近精确解的阶数是4阶。     

一类Sobolev方程无条件稳定的有限差分格式

本文考虑下列非线性Sobolev方程的周期初值问题:其中J=[o,T](T>o).a,c是x的1一周期函数,α、β、γ关于x是1一周期的.当a,c,a,,B和,为光滑函数时,可得(1)的光滑解存在(见文【1D.文【2〕研究了(1)的谱方法,文(3)研究了C-N差分格式,其差分方程为非线性方程组,难以求解.本文考     

二维线性双曲型方程Neumann边值问题的紧交替方向隐格式

对二维Neumann边界条件的线性双曲型方程建立了紧交替方向的隐格式.利用方程和边界条件得到在空间上的三阶与五阶导数的边界值,进而在内点、边界内点和边界角点分别建立9点、6点和4点紧差分格式;通过引进新的范数和L₂范数估计L_∞范数;借助能量估计、Gronwall不等式和Schwarz不等式等技巧,详细分析了差分格式在无穷范数下关于时间和空间分别为二阶和四阶收敛性,并给出了稳定性结果;通过数值算例,验证了理论分析结果.     

FOURIER PSEUDOSPECTRAL-FINITE DIFFERENCE METHOD FOR TWO-DIMENSIONAL VORTICITY EQUATION

A Fourier pseudospectral-finite difference sheme is proposed for solving two-dimensional vorticity equations.The generalized stability and the convergence are proved.The numerical results are given.     

FOURIER PSEUDOSPECTRAL－FINITE DIFFERENCE METHOD FOR TWO－DIMENSIONAL VORICITY EQUATION

ＦＯＵＲＩＥＲＰＳＥＵＤＯＳＰＥＣＴＲＡＬ－ＦＩＮＩＴＥＤＩＦＦＥＲＥＮＣＥＭＥＴＨＯＤＦＯＲＴＷＯ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬＶＯＲＩＣＩＴＹＥＱＵＡＴＩＯＮ￥ＧＵＯＢＥＮＹＵ；ＸＩＯＮＧＹＵＥＳＨＡＮ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，...     

非线性Kundu方程的弱守恒差分格式

本文考察了一类非线性Kundu方程的周期初值问题,提出了一种弱守恒的差分格式,对其差分解作了先验估计,证明了格式的收敛性与稳定性,最后,通过数值计算检验了格式的可信性.     

Camassa-Holm方程的守恒有限差分格式

1引言Camassa-Holm(C-H)方程是一类十分重要而又特别的新型浅水波方程.1981年,C-H方程由Fuchssteniner和Fokas作为具有双Hamilton结构的例子给出,随后在1993年,Comassa和Holm将其作为浅水波方程重新提出[1],发现了其具有的一些特殊性质—尖峰孤波解和blow-up解等,由此引发了人们对C-H方程的极大兴趣.关于其解的各种性质已有许多工作:1998年,Constantin研究了C-H方程周期整体解的存在性,谱与逆谱问题,     

对流扩散方程的一种新型差分格式

对流扩散方程可以描述众多的物理化学现象，因而对其寻求稳定的，实用的数值解法有着重要的现实意义。本文针对形式较一般的一维非定常对流扩散方程，构造了对角元严格占优的Crank-Nicholson差分格式，然后对其分别用分离变量的方法以及能量估计的方法作了稳定性的分析，最后给出了数值试验的结果，数值结果表明本文构造的格式能够较好的处理经典的Crank-Nicholson格式所不能处理的对流项系数较大的对流扩散方程，并具有较好的精度。     

二维抛物型方程简单实用的显格式

提出了一个解二维抛的型方程初边值问题的简单实用的显格式，证明了其截断误差阶是Ｏ，稳定性条件是α＋β≠１／２且ｍａｘ｛α，β｝≤１／４，其中，α＝α．Δｔ／Δｘ＾２．β＝α．Δｔ／Δｙ＾２。     

对流-扩散方程的一类交替分组方法

1 引 言 对流-扩散方程是措述流体运动某些物理现象的一类重要数学模型,在热传导、粒子扩散、渗流力学等方面有广泛应用,因此,研究对流-扩散方程的数值计算方法有重要的科学意义和应用价值,开展并行差分法的研究也已成为偏微分方程数值分析的重要内容之一.对于扩散方程和对流-扩散方程的并行差分方法的研究已有许多工作[1-10].本文给出了对流-     

A FOURIER SPECTRAL SCHEME FOR SOLVING NONLINEAR KLEIN-GORDON EQUATION

A Fourier spectral scheme is proposed for solving the periodic problem of nonlinear Klein-Gordon equation. Its stability and convergence are investigated. Numerical results are also presented.     

THE CHEBYSHEV PSEUDOSPECTRAL DOMAIN DECOMPO SITION METHOD FOR SOLVING TWO-DIMENSIONAL ELLIPTIC EQUATION

This paper ix devoted to establishment of the Chebyshev pseudospectral domain de-composition scheme for solving two-dimensional elliptic equation. By the generalized equivalent variatiunal form, we can get the stability and convergence of this new scheme.