非线性抛物型积分微分方程有限元方法的插值后处理技术

本文以两类非线性抛物型积分微分方程为例，首次尝试将插值后处理思想［１］应用到非线性发展型方程上，获得了半离散和全离散有限元解，经插值后处理之后在Ｌ∞（Ｈ１）；Ｌ∞（Ｌ２）模意义下，整体超收敛１阶的高精度，并且计算量没有因此而增加．本文引进并证明较文［２］更广泛的一类椭圆Ｈ１－Ｖｏｌｔｅｒｒａ投影的Ｈ１；Ｌ２，Ｈ－１模最优估计．本文的分析方法可在各类发展型微分及积分微分方程上面通用．     

半线性抛物型积分微分方程的间断时空有限元方法

本文讨论了一类半线性抛物型积分微分方程的间断时空有限元方法．利用有限元和有限差分方法相结合的技巧,在时间离散区间内,利用Radau点处Lagrange插值多项式的特性,去掉间断时空有限元的传统证明过程中对时空网格的限制条件,并给出了时间最大模、空间L_2模,即L_∞(L_2)模的误差估计．     

期权定价问题的数值方法

本文研究以股票为标的资产的美式看跌期权定价问题的数值方法,即有限元方法。通过将所考虑的问题转化为等价的变分不等式,并利用积分恒等式与超逼近分析技术,得到了半离散有限元方法的最优L~2-模与L~∞-模的误差估计。     

非线性对流占优扩散方程经济型差分流线扩散法无网格比超收敛分析

本文主要用经济型差分流线扩散(EFDSD)法研究非线性对流占优扩散方程的向后Euler(BE)全离散有限元格式,并在时间步长τ和空间剖分参数h的比值无约束下,导出H¹模意义下具有O(h²+τ)阶的超收敛性质.首先,引入时间离散系统,将误差分为时间误差和空间误差两部分,并利用数学归纳法,通过时间误差给出了时间离散方程解的正则性.其次利用空间误差导出有限元解的W^0,∞模的有界性,再借助插值后处理技巧得到了H1模意义下的无网格比的超逼近和整体超收敛结果.最后,通过数值例子对理论分析的正确性和算法的高效性予以了验证.     

非线性粘弹性方程的EQrot1非协调有限元分析

针对非线性粘弹性方程,在半离散和全离散格式下给出EQrot1非协调有限元逼近.由于该单元的相容误差(O(h2)阶)比插值误差(O(h)阶)高一阶,可得到在H1模意义下的O(h2)阶超逼近结果,并利用插值后处理技术导出整体超收敛.进而,基于该单元的渐近展开式,构造新的插值后处理算子和外推格式,给出O(h4)阶的外推结果.最后,运用与以往文献不同的方法得到全离散逼近格式的最优误差估计.     

水污染问题特征有限元方法的数值计算及理论分析

本文研究了水污染二维对流占优数学模型特征有限元方法的计算问题，导出的计算格式对时间变量用特征线方法离散，对空间变量用Galerkin有限元方法离散，得到的H^1－模和L^2－模误差估计是最优阶的。     

双曲积分微分方程的有限元方法及其插值后处理技术应用

本文对一类半线性双曲积分微分方程首次应用有限元方法，研究了它的半离散和全离散有限元格式，获得了Ｌ∞（Ｌ２）模意义下的最优误差估计．又对线性双曲积分微分方程利用插值后处理技术获得了Ｌ∞（Ｌ１）模意义下整体超收敛１阶的高精度，而且计算量并未因此增加．本文方法可运用到各类发展型微分及积分微分方程上面．     

非线性粘弹性方程的EQ1rot非协调有限元分析

针对非线性粘弹性方程,在半离散和全离散格式下给出EQ1rot非协调有限元逼近.由于该单元的相容误差 (O(h2)阶)比插值误差 (O(h)阶)高一阶,可得到在H1模意义下的O(h2)阶超逼近结果,并利用插值后处理技术导出整体超收敛.进而,基于该单元的渐近展开式,构造新的插值后处理算子和外推格式,给出O(h4)阶的外推结果.最后,运用与以往文献不同的方法得到全离散逼近格式的最优误差估计.     

张量积二次长方体有限元梯度最大模的超逼近

对于某种三维椭圆边值问题,本文给出了长方体剖分下张量积二次长方体有限元的第一型弱估计以及离散导数Green函数的W^1,1半范估计,利用这两个估计本文获得了张量积二次长方体有限元梯度最大模的超逼近．进而,由超逼近也可以得到这种有限元梯度最大模的超收敛．     

Sobolev方程一个新的H~1-Galerkin混合有限元分析

研究了Sobolev方程的H~1-Galerkin混合有限元方法.利用不完全双二次元Q_2~-和一阶BDFM元,建立了一个新的混合元模式,通过Bramble-Hilbert引理,证明了单元对应的插值算子具有的高精度结果.进一步,对于半离散和向后欧拉全离散格式,分别导出了原始变量u在H~1-模和中间变量p在H(div)-模意义下的超逼近性质.     

Bogner-Fox-Schmit元的超收敛

Superconvergence of the Bogner-Fox-Schmit element for the biharmonic equation is presented. The convergence rate can be increased from two order to four order by the interpolated postprocessing.in H^2-norm on the general rectangular meshes.     

An explicitly uncoupled VMS stabilization finite element method for the time-dependent Darcy-Brinkman equations in double-diffusive convection

In this article, a full explicitly uncoupled variational multiscale (VMS) stabilization finite element method for solving the Darcy-Brinkman equations in double-diffusive convection is proposed. This method introduces three uncoupled VMS treatments for the velocity, the temperature, and the concentration as the postprocessing steps at each time step, respectively. We only need first to solve three full decoupled linear problems and then to solve three full decoupled postprocessing problems. This method is easy to implement because the existing codes can be used. The unconditional stability is proved and the a priori error estimates are derived. A series of numerical experiments are also given to confirm the theoretical analysis and to demonstrate the efficiency of the new method.     

A SUPERONVERGENCE ANALYISIS FOR FINITE ELEMENT SOLUTION BY THE INTERPOLANT POSTPROCESSING ON IRREGULAR MESHES FOR SMOOTH PROBLEM

1. IntroductionThe results in this paper are based on the idea of interpolation postprocessing in [11 andthe techniques of LZ projection processing in [2]For simlicity) we consider the model problem: Finds e Hi(fl),such thatSuppose that Jh and JH are irregular triangulations (or quadrilateral partitions). Theirsizes satisfy h << H, (H - 0). Construct piecewise k-order and r-order finite element spaceSh and SH respectively. Let ah E Sh be the Galerkin approximation of u E HJ(fl), andbe …     

Sobolev型方程高次Wilson元逼近及超收敛分析

In this paper,a new higher order Wilson element is presented,and the convergence is proved.Then the interpolation postprocessing technique is used to obtain the global superconvergence and posterior error estimate of higher accuracy of this new element for the Sobolev type equations.     

有限元Ritz-Volterra投影的插值后处理

１．引言 有限元后验误差估计和超收敛性质在有限元计算中具有重要的实际意义．近年来,这方面的研究工作已取得较丰富的研究结果［１－４］,其中林群等提出的有限元插值后处理技术是一种很有效的研究手段．但目前的已有结果主要是关于椭圆问题有限元近似．本文将研究与时间依赖问题有限元方法密切相关的有限元 Ｒｉｔｚ－ Ｖｏｌｔｅｒｒａ投影问,在一些超收敛估计的基础上,利用插值后处理技术,得到了该投影经插值后处理后在 Ｌ２, Ｈ１, Ｌ∞和 Ｗ∞１范数下的整体超收敛性,进而导出在相应范数下的渐进准确后验误差估计．这些结果…     

各向异性网格下Bogner-Fox-Schmit元的超收敛

1引言 有限元超收敛的研究已有三十多年的历史,至今为止已取得了丰富的成果,可见[3],[18],[10],[6],[5]以及[17].1981年,陈传淼(见[2]345-372页)考虑了四阶板问题有限元解的超收敛性,得到了高一阶的超收敛结果.1995年,林群和罗平[8]用积分恒等式技巧再次研究这个问题,在均匀矩形网格的条件下,得到了更好的结论,有限元解与有限元插值函数之间的误差在H2范数下,有高二阶的超收敛.     

一个新高次Wilson元及其收敛性分析

给出一个新的高次Wilson元,证明了它的收敛性,获得了解的超逼近性质,并且利用插值后处理技术得到了有限元解的整体超收敛.在此基础上还得到了解的后验误差估计.     

半线性抛物方程各向异性最低阶R-T混合元超收敛分析

利用各向异性判别定理验证了最低阶数R-T混合元具有各向异性特征.利用积分恒等式技巧,得到了R-T元对半线性抛物方程的超逼近性质.通过构造新的插值后处理格式,导出了超收敛结果及后验误差估计.     

耗散型发展方程的一步Newton法

By taking example of the unsteady Navier-Stokes equation, a kind of postpro-cessing method for the standard Galerkin approximation, which is called one step Newton method for simplicity, is proposed by applying the idea of Newton itera-tion to unsteady problems. The analysis results show that this method can greatly improve the accuracy of the standard Galerkin approximation and the numerical experiments also indicate that it is a high performance method.     

一类非线性四阶双曲方程扩展的混合元方法的超收敛分析

对一类非线性四阶双曲方程利用双线性元Q_(1)及Nedelec's元建立一个扩展的协调混合元逼近格式.首先证明了逼近解的存在唯一性.其次,基于上述两个单元的高精度结果,给出了插值和投影之间的误差估计,再利用对时间t的导数转移技巧和插值后处理技术,在半离散和全离散格式下分别导出了原始变量u和中间变量v=-△u在H~1模及中间变量q=▽u,σ=-▽(△u)在(L~2)~2模意义下单独利用插值和投影所无法得到的具有O(h~2)和O(h~2+τ~2)阶的超收敛结果.最后通过数值算例,表明逼近格式是行之有效的.这里,h和τ分别表示空间剖分参数及时间步长.