一类非定常对流占优扩散问题差分-流线扩散法的后处理

讨论了一类非定常对流占优扩散方程的差分-流线扩散格式(FDSD),利用插值后处理技术,提高了特殊网格下该FDSD格式在双线性元空间的精度,从而按L∞(L2(Ω) 模达到最优．     

线性对流占优扩散问题的交替方向差分流线扩散法

本文将交替方向法与差分流线扩散法(简称FDSD方法)相结合,对于二维线性对流占优扩散问题构造了一种交替方向差分流线扩散格式,给出了格式的实现过程并就稳定性及误差进行了分析．此格式不但实现了对数值求解二维对流扩散方程降维的目的,并且保持了FDSD方法良好的稳定性及高精度阶的基本性质．最后给出数值算例说明算法的有效性．     

对流扩散方程有限混合分析格式

介绍了对流扩散方程的混合有限分析法 ,得出了求解对流扩散方程隐式格式、离散算子 ,并且证明了这些格式解的存在性 ,分析了格式的截断误差     

线性对流扩散问题的差分流线扩散法

本文讨论发展型对流扩散方程的差分流线扩散（ＦＤＳＤ）格式,给出了该方法的稳定性和误差估计,并证明了该ＦＤＳＤ格式按Ｌ∞（Ｌ２（Ω））模具有拟最优阶精度     

对流扩散方程的稳定化流线扩散法最小二乘非协调有限元分析

将最小二乘法和稳定化的流线扩散法相结合,研究了对流扩散方程的非协调有限元格式,用矩形EQ_1~(rot)元和零阶R-T元分别来逼近位移和应力,利用单元本身的特殊性质,证明了离散格式解的存在惟一性,得到了位移H~1-模和应力H(div)-模的最优误差估计.     

分数阶扩散方程的隐差分格式

根据移位的Grnwald方法,得到求解分数阶扩散方程的三类隐差分格式.利用分数阶von Neumann方法,证明了求解亚扩散方程的两类差分格式是无条件稳定的,而求解超扩散方程的差分格式是条件稳定的,同时也给出了相应差分格式的局部截断误差估计.最后,通过两个数值例子证实了所提出的差分格式的正确性和有效性.     

时间分数阶反应-扩散方程混合差分格式的并行计算方法

分数阶反应-扩散方程有深刻的物理和工程背景,其数值方法的研究具有重要的科学意义和应用价值.文中提出时间分数阶反应-扩散方程混合差分格式的并行计算方法,构造了一类交替分段显-隐格式(alternative segment explicit-implicit,ASE-I)和交替分段隐-显格式(alternative segment implicit-explicit,ASI-E),这类并行差分格式是基于Saul'yev非对称格式与古典显式差分格式和古典隐式差分格式的有效组合.理论分析格式解的存在唯一性,无条件稳定性和收敛性.数值试验验证了理论分析,表明ASE-I格式和ASI-E格式具有理想的计算精度和明显的并行计算性质,证实了这类并行差分方法求解时间分数阶反应-扩散方程是有效的.     

非定常对流扩散问题差分-流线扩散法的线性三角元解的最优误差估计

讨论了差分-流线扩散法(FDSD)求解线性对流占优扩散问题解的精度,利用插值后处理技术,使该格式解的空间精间达到最优.     

时间分数阶慢扩散方程的一类有效差分方法

对时间分数阶慢扩散方程提出一类数值差分方法:显-隐(Explicit-Implicit, E-I)和隐-显(Implicit-Explicit, I-E)差分方法.它是将古典显式格式与古典隐式格式相结合构造出的一类有效差分格式.理论证明了格式解的存在唯一性,用傅里叶方法证明了格式的稳定性和收敛性.数值试验验证了理论分析,表明E-I格式和I-E格式在具有良好的精度且无条件稳定的情况下,计算速度比隐式格式提高了75%.从而用此格式解决分数阶慢扩散方程是可行的.     

拟线性对流占优扩散方程的扩展特征混合有限元方法数值模拟

讨论了拟线性对流占优扩散问题的数值模拟.对对流部分采用特征线格式进行离散,以消除流动锋线前沿的数值弥散现象,保证格式的稳定性;而对扩散部分采用扩展混合有限元方法,同时逼近未知函数,未知函数的梯度及伴随向量函数.理论分析和数值算例表明,此方法是稳定的,具有最优L2逼近精度.     

The characteristic finite difference streamline diffusion method for convection-dominated diffusion problems

In this paper, we consider the characteristic finite difference streamline diffusion method for two-dimensional convection-dominated diffusion problems. The scheme is combined the method of characteristics with the finite difference streamline diffusion (FDSD) method to create the characteristic FDSD (C-FDSD) procedures. Stability analysis and error estimate of the C-FDSD method are deduced. The scheme not only realizes the purpose of lowering the time-truncation error, using larger time step for solving the convection-dominated diffusion problems, but also keeps the favorable stability and high precision of the FDSD method. Finally, numerical experiments are presented to illustrate the availability of the scheme.     

非线性对流扩散问题的交替方向差分流线扩散法

1引言Peaceman,Douglas等人于1955年提出了差分格式的交替方向法。随后,Douglas,Dupont于1972年又提出了有限元格式的交替方向法[1]。其基本思想是:对两个或三个空间变量的二阶抛物型和双曲型问题,将交替方向法与Galerkin方法相结合,通过算子分裂技术,把高维问题转化为一系列低维问题,交替地沿各空间变量的方向求解。[2]、[3]和[4]给出了对更一般扩散问题(带对流项的抛物方程)的数值求解和误差分析。     

THE FINITE DIFFERENCE STREAMLINE DIFFUSION METHODS FOR TIME-DEPENDENT CONVECTION-DIFFUSION EQUATIONS

In this paper, two finite difference streamline diffusion (FDSD) schemes for solving two-dimensional time-dependent convection-diffusion equations are constructed. Stability and optimal order error estimati-ions for considered schemes are derived in the norm stronger than L~2-norm.     

对流扩散问题的交替方向差分-流线扩散格式

1.引 言 差分-流线扩散法（Finite Difference-Streamline Diffusion Method,简称FDSD方法）于1998年由文[1]提出并对线性对流占优扩散问题给出分析,随后文[2],[3]就非线性问题的FDSD格式及FDSD预测-校正格式,分别作出了分析,文[4]讨论了FDSD方法的后验估计及自适应技术,[5],[6]则分别讨论了FDSD方法的某些重要应用.与基于时-空有限元的传统流线扩散法相比,FDSD方法的计算工作量已有成数量级的减少,且较易于推广到非线性问题,然而,对于高维问题,在每一时间层,仍然需要求解一大型线性或非线性方程组,工作量仍然很大.参照J.Douglas与T.Dupont关于抛物问题交替方向     

对流占优扩散问题的经济型流线扩散有限元法

In this paper, the economical finite difference-streamline diffusion (EFDSD) schemes based on the linear F.E. space for time-dependent linear and non-linear convection-dominated diffusion problems are constructed. The stability and error estimation with quasi-optimal order approximation are established in the norm stronger than L^2 - norm for the schemes considered. It is indicated by the results obtained that,for linear F.E. space, the EFDSD schemes have the same specific properties of stability and convergence as the traditional FDSD schemes for the problems discussed.     

非定常对流占优扩散方程的非协调RFB稳定化方法分析

针对非定常对流占优扩散方程,我们采用非协调的Crouzeix-Raviart元逼近.基于Residual-Free Bubble方法思想,对时间项采用向后差分,提出了两种特殊的稳定化有限元格式;分析了与FDSD方法,TG方法的内在联系.最后,我们给出了一致的稳定性与误差分析.     

差分流线扩散法的局域稳定性分析

本文讨论差分流线扩散法的局部稳定性分析，在理论上证明了该方法依旧保持着流线扩散法扰动局部影响的特性。