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…     

一个低阶各向异性有限元的超收敛分析

针对二阶椭圆问题,在各向异性网格上得到了由Park和Sheen提出的一个低阶非协调单元的收敛性分析,并给出了相应的误差估计．进一步利用插值后处理技巧,得到了后处理后的离散解与真解本身的整体超收敛性质．最后的数值试验验证了理论的可靠性．     

导数小片插值恢复技术与超收敛性

１．引言 有限元超收敛的研究自七十年代起至今方兴未艾．现有的研究工作基本遵循两种途径：一是找出有限元插值逼近的超收敛点,然后再利用插值弱估计等手段导出有限元解本身所具有的超收敛性质［１,２］;二是利用各种后处理技术,如平均技术,投影技术,外插技术和插值有限元技术等[3,6],来导出经过后处理的有限元解的超收敛性．近年来一种新的超收敛后处理技术,即所谓的“Ｚ-Ｚ导数小片恢复技术”,得到众多的研究［７-１１］,并被 Ｂａｂｕｓｋａ等人认为是用于渐进准确的后验误差估计效果最好的技术之一［１２］．这种技术是利用…     

美式期权定价中非局部问题有限元方法的整体超收敛与后验估计

我们利用积分恒等式与插值后处理技术 ,讨论美式期权非局部问题有限元方法关于 H 1-模的整体超收敛与后验估计 .     

四阶椭圆问题有限元导数恢复技术与超收敛性

1引言有限元导数恢复技术是近年来发展起来的计算有限元导数并获得导数逼近超收敛性的一种新的后处理技术.对于一维和二维区域上的二阶椭圆边值问题,文[1,2]提出了Z-Z小片插值技术,得到了有限元导数逼近在小片恢复区域上的一阶超收敛结果和剖分节点处二阶强超收敛性;文[3,4]则建立了更为实用的小片插值恢复技术并得到与文[1,2]相平行的超收敛结果;文[5]对两点边值问题构造了一种积分形式的导数恢复公式,利用这个公式可获得剖分节点处有限元导数逼近的O(h~(2k))阶超收敛估计.本文将对一维四阶椭圆     

带插值的自适应网格重构算法求解带移动热源的反应扩散方程的理论分析

本文研究一个带插值的网格重构算法求解一类带移动热源的反应扩散方程. 算法包括两步: 第一步是用旧时间网层上的计算解计算新时间层上的空间网格; 第二步是使用有限差分方法在新时间层 空间网格上离散方程, 并且将旧时间层上计算解的插值作为初始值. 对于时间, 我们获得了一阶收敛结果. 对于空间, 我们证明了使用线性插值算法的一阶收敛性和使用二次插值算法的二阶收敛性. 数值例子肯定了本文的理论结果.     

混合网格下的有限元特征值重构

利用有限元后处理技术在混合网格上重构了线性有限元解,使其梯度具有超收敛性,在此基础上利用Rayleigh商重构特征值,获得了线元特征值的四阶超收敛结果.     

可混溶驱动问题的超收敛性

本文讨论多孔介质中两相可混溶渗流驱动问题的有限元方法，采用一致网格剖分、指标为k的Raviart－Thomas空间对压力作混合有限元逼近，用正则剖分、逼近阶为l的标准有限元方法处理浓度方程，通过核函数对有限元解作卷积进行局部平均确定非线性项的系数，得到了浓度误差H1范数的超收敛估计，经高阶插值，得到了整体高精度的逼近．     

高波数Helmholtz方程的超收敛分析

本文考虑求解Helmholtz方程的有限元方法的超逼近性质以及基于PPR后处理方法的超收敛性质.我们首先给出了矩形网格上的p-次元在收敛条件k(kh)~(2p+1)≤C_0下的有限元解和基于Lobatto点的有限元插值之间的超逼近以及重构的有限元梯度和精确解之间的超收敛分析.然后我们给出了四边形网格上的线性有限元方法的分析.这些估计都给出了与波数k和网格尺寸h的依赖关系.同时我们回顾了三角形网格上的线性有限元的超收敛结果.最后我们给出了数值实验并且结合Richardson外推进一步减少了误差.     

高次Galerkin有限元法的超收敛性

通过局部误差估计,对具有光滑边界的二阶常系数椭圆型方程,给出了高次Ｇａｌｅｒｋｉｎ 有限元法的超收敛性． 运用对称技巧和积分恒等式技巧,在局部对称矩形网格或三角形网格上,我们得到了改进的超收敛性（提高１－ ３ 阶）．     

Sobolev型方程各向异性网格下Wilson元的高精度分析

1引言 Sobolev方程在流体穿过裂缝岩石的渗透理论,土壤中湿气的转移问题,不同介质的热传导问题等许多物理问题中都有广泛的应用,因此已有许多文献研究此方程[2,6,8,9,11]但这些研究都是基于对剖分的正则性条件或拟一致假设[7],即满足hk/pK≤C或h/h≤C,vK∈Th,其中hk,PK分别是一般单元K的最大直径和最大内切圆直径,h=maxhk,h=minhk,C是一个与h无关的正常数.     

High order compact schemes for gradient approximation

In this paper, we propose three gradient recovery schemes of higher order for the linear interpolation. The first one is a weighted averaging method based on the gradients of the linear interpolation on the uniform mesh, the second is a geometric averaging method constructed from the gradients of two cubic interpolation on macro element, and the last one is a local least square method on the nodal patch with cubic polynomials. We prove that these schemes can approximate the gradient of the exact solution on the symmetry points with fourth order. In particular, for the uniform mesh, we show that these three schemes are the same on the considered points. The last scheme is more robust in general meshes. Consequently, we obtain the superconvergence results of the recovered gradient by using the aforementioned results and the supercloseness between the finite element solution and the linear interpolation of the exact solution. Finally, we provide several numerical experiments to illustrate the theoretical results.     

Superconvergence of finite volume methods for the Stokes equations

A general superconvergence result of finite volume method for the Stokes equations is obtained by using a L² projection post‐processing technique. This superconvergence result can be applied to different finite volume methods and to general quasi‐uniform meshes.© 2008 Wiley Periodicals, Inc. Numer Methods Partial Differential Eq 2009     

有限元网格的超收敛测度及其应用

给出线性有限元求解二阶椭圆问题的有限元网格超收敛测度及其应用.有限元超收敛经常是在具有一定结构的特殊网格条件下讨论的,而本文从一般网格出发,导出一种网格的范数用来描述超收敛所需要的网格条件以及超收敛的程度.并且通过对这种网格范数性质的考察,可以证明对于通常考虑的一些特殊网格的超收敛的存在性.更进一步,我们可以通过正则细分的方式在一般区域上也可以自动获得超收敛网格.最后给出相关的数值结果来验证本文的理论分析.     

各向异性EQ1rot非协调元高精度分析的一般格式

本文在各向异性网格下讨论了一般二阶椭圆方程的EQ₁^rot非协调有限元逼近. 利用Taylor展开, 积分恒等式和平均值技巧导出了一些关于该元新的高精度估计. 再结合该元所具有的二个特殊性质: (a)当精确解属于H³时, 其相容误差为O(h²)阶比它的插值误差高一阶; (b)插值算子与Ritz投影算子等价,得到了在能量模意义下O(h²)阶的超逼近性质. 进而,借助于插值后处理技术给出了整体超收敛的一般估计式.     

Constructing Order Two Superconvergent WG Finite Elements on Rectangular Meshes

In this paper, we introduce a stabilizer free weak Galerkin (SFWG) finite element method for second order elliptic problems on rectangular meshes. With a special weak Gradient space, an order two superconvergence for the SFWG finite element solution is obtained, in both $L^2$ and $H^1$ norms. A local post-process lifts such a $P_k$ weak Galerkin solution to an optimal order $P_{k+2}$ solution. The numerical results confirm the theory.     

鱼骨形网格上二阶方程混合元的超收敛

In this paper, superconvergence of the lowest order Raviart-Thomas mixed finite element approximation for second order Neumann boundary value problem on fishbone shape meshes is analyzed. The main term of the error between the exact solution and the finite element interpolating function is determined by Bramble-Hilbert lemma on the individual finite element. A part of the main term of the error on two adjacent finite elements can be cancelled along the special direction, and thus the higher order error estimate is obtained on the whole domain by summation. Compared with the general finite element error estimate,the convergence rate can be increased from order one to order two in L2-norm by postprocessing superconvergence technique.     

高波数问题的超收敛性

 本文考虑求解Helmholtz方程的有限元方法的超逼近性质以及基于PPR后处理方法的超收敛性质.我们首先给出了矩形网格上的p-次元在收敛条件k（kh）^2p+1≤C₀下的有限元解和基于Lobatto点的有限元插值之间的超逼近以及重构的有限元梯度和精确解之间的超收敛分析.然后我们给出了四边形网格上的线性有限元方法的分析.这些估计都给出了与波数k和网格尺寸h的依赖关系.同时我们回顾了三角形网格上的线性有限元的超收敛结果.最后我们给出了数值实验并且结合Richardson外推进一步减少了误差.