关于广义KPP方程的数值解

广义KPP(Kolmogorov-Petrovskii-Piskunov)方程是一个积分微分方程.为了要研究其数值解,我们首先将该方程转化为一个非线性双曲型方程,然后构造了一个线性化的差分格式,得到了差分格式解的存在唯一性,利用能量不等式证明了差分格式二阶收敛性和关于初值的无条件稳定性,数值结果验证了本文提出的方法.     

带有不连续系数的线性输运方程差分格式的收敛性

提出了一个基于三角形网格的显式差分格式逼近带有不连续系数的线性输运方程. 通过对数值解的有界性、TVD(total variation decreasing)和空间、时间方向的平移估计, 利用Kolmogorov紧性原理证明了数值解在L¹_loc模下收敛于初值问题的唯一弱解.从而得到了初值问题解的存在唯一性和关于初值的稳定性. 数值算例表明本文提出的格式计算方便而且比 Lax-Friedrichs格式更有效.       

关于计算二维不定常空气动力学问题的Русанов格式(一)

我们用Русанов格式计算一系列二维不定常空气动力学问题,本文主要针对缩短计算程序提出各种边界处理和内点格式统一起来的办法。 对[1]文没有讨论到的轴对称斜边界问题提出了处理办法并列出了具体差分格式。     

退化抛物型方程的一个初值反演问题

研究了一类重构退化抛物型方程初值的反问题.这类问题在应用科学的若干领域有着重要的应用.数值求解该问题的关键是构造相应正问题的高阶差分格式.然而,由于退化边界上的主项系数为零,目前广泛用于求解经典热传导方程的虚拟点法不能应用于该模型.该文提出了一种构造二阶精度差分格式的新方法,并证明了该方法的稳定性和收敛性.为了加快收敛速度,采用共轭梯度法求逆问题的数值解,并对算法的效率和精度进行了数值验证.     

一类反应扩散方程组的保持正性的差分格式

本文研究一类具有正解的反应扩散方程组的有限差分解法.构造了一个保持正性的差分格式.利用离散的最大值原理证明了差分格式解的非负性,有界性及差分格式的无条件稳定性.这些估计的证明不依赖于微分方程的解而仅仅与初边值条件有关.当微分方程的解适当光滑时,证明了差分格式的一致收敛性.最后给出了数值计算结果,并与以往方法进行了比较.计算结果说明了本文给出的方法的有效性.     

广义混合非线性Schr(o)dinger方程的拟谱方法

本文讨论了广义混合非线性Schrodinger方程的周期初值问题,构造了守恒的半离散Fourier拟谱格式,对其近似解进行了先验估计,并证明了格式的收敛性.证明了该方程存在孤立子解,并给出其孤立子解的精确表达式.研究了线性化方程的稳定性问题,即在初值有扰动的情况下,该方程只有振荡解和鞍点.最后,通过数值例子验证了格式的可信性,数值计算表明,本格式时间方向可取大步长且是长时间稳定的,我们还计算了孤立子解,并绘出了在初值有扰动的情况下,相空间的轨线图.     

迎风紧致格式与驱动方腔流动问题的直接数值模拟

本文给出了一种求解不可压缩流动问题的高精度差分格式,即迎风紧致格式.出发方程采用二维非定常原始变量Naiver-Stokes方程组.在差分方程中,对流项采用三阶精度的迎风紧致差分,其余空间导数项采用四阶紧致差分.本文利用该差分格式在等距网格上数值模拟了驱动方腔流动中的分离涡运动.在257×257的细网格上,Re数最高计算到10000.Re≤5000时的计算结果与前人结果符合得很好.当Re≥7500时发现流动不存在定常层流解而为非定常周期性解,并首次给出了非定常解的结果。     

变厚度簿板弯曲问题的任意网格差分解法

本文提出一种求解变厚度薄板弯曲问题的任意网格差分格式,可适应不同边界,各种荷载和复杂形状板.计算实例表明,该方法具有格式简单、通用性强、计算精度高,计算量少等特点.     

广义混合非线性Schrödinger方程的拟谱方法

本文讨论了广义混合非线性Schrodinger方程的周期初值问题,构造了守恒的半离散Fourier拟谱格式,对其近似解进行了先验估计,并证明了格式的收敛性.证明了该方程存在孤立子解,并给出其孤立子解的精确表达式.研究了线性化方程的稳定性问题,即在初值有扰动的情况下,该方程只有振荡解和鞍点.最后,通过数值例子验证了格式的可信性,数值计算表明,本格式时间方向可取大步长且是长时间稳定的,我们还计算了孤立子解,并绘出了在初值有扰动的情况下,相空间的轨线图.     

广义混合非线性Schrdinger方程的拟谱方法

本文讨论了广义混合非线性Schrdinger 方程的周期初值问题,构造了守恒的半离散Fourier 拟谱格式,对其近似解进行了先验估计,并证明了格式的收敛性.证明了该方程存在孤立子解,并给出其孤立子解的精确表达式.研究了线性化方程的稳定性问题,即在初值有扰动的情况下,该方程只有振荡解和鞍点.最后,通过数值例子验证了格式的可信性,数值计算表明,本格式时间方向可取大步长且是长时间稳定的,我们还计算了孤立子解,并绘出了在初值有扰动的情况下,相空间的轨线图.     

解高维广义对称正则长波方程的Fourier谱方法

１引言对称正则长波方程（ＳＲＬＷＥ）是正则化长波方程（ＲＬＷＥ）的一种对称叙述［１］用于描述弱非线性作用下空间变换的离子声波传播．［１］得到了方程组（１．１）的双曲正割平方孤立波解、四个不变量和数值结果、明显地,从（１．１）中消去ρ,得到一类正则长波方程（ＲＬＷＥ）代替（１．２）中第三项、第四项对ｔ的导数为对ｘ的导数,得到Ｂｏｕｓｓｉｎｅｓｑ方程．［２］对一类广义对称正则长波方程组提出了谱方法,证明了古典光滑解的存在性和唯一性,建立了近似解的收敛性和误差估计。［３］研究了高维对称正则长波方程整体…     

求解二阶波动方程的三次样条差分方法

有限差分法在求解二阶波动方程初边值问题过程中通常受到精度和稳定性的限制.本文对二阶波动方程的时间、空间项分别采用三次样条公式进行离散,推导出精度分别为O(τ2+h2),0(τ2+h4),O(τ4+h2)和O(τ4+h4)的四种三层隐式差分格式,以及与之相匹配的第一个时间步的同阶离散格式,并采用Fourier方法分析了格...     

Difference schemes with best possible truncation error

In this paper we present a variety of schemes for solving the initial value problem for a class of hyperbolic systems of partial differential equations. These schemes arise as solutions of constrained minimization problems for a quadratic form. The form is an expression for the local truncation error for a certain class of difference schemes.This work was performed while the author was a visiting Professor of Mathematics of the Hebrew University of Jerusalem.     

Convergence of Iterative Difference Schemes for Two and Three Dimensional Nonlinear Parabolic Systems

In this paper, we study the general difference schemes of the boundary value problem for the nonlinear parabolic systems with two and three space dimensions. To solve the nonlinear difference schemes, we construct an iterative sequence from the solutions or the linearized difference schemes. We shall prove the convergence of the difference solutions for the iterative difference schemes to the solution of the original boundary value problem or the nonlinear parabolic systems.     

Finite difference schemes for the symmetric Keyfitz–Kranzer system

We are concerned with the convergence of numerical schemes for the initial value problem associated with the Keyfitz–Kranzer system of equations. This system is a toy model for several important models such as in elasticity theory, magnetohydrodynamics, and enhanced oil recovery. In this paper, we prove the convergence of three difference schemes. Two of these schemes are shown to converge to the unique entropy solution. Finally, the convergence is illustrated by several examples.     

关于多层差分格式稳定性的注记

在研究相应于抛物型方程,特别是双曲型方程初边值问题的多层差分格式的稳定性时,常用的方法之一是有限Fourier方法,其特点是应用时较灵活,可获得多种类型的稳定性不等式和相应的稳定性条件,但这些都强烈依赖于初始条件的离散化方式。在这篇短文中以波动方程的三层差分格式为例,说明如何正确地使用这种方法分析多层差分格式的稳定性。     

Mathematical analysis of absorbing boundary conditions for the wave equation: the corner problem

Our goal in this work is to establish the existence and the uniqueness of a smooth solution to what we call in this paper the corner problem, that is to say, the wave equation together with absorbing conditions at two orthogonal boundaries. First we set the existence of a very smooth solution to this initial boundary value problem. Then we show the decay in time of energies of high order--higher than the order of the boundary conditions. This result shows that the corner problem is strongly well-posed in spaces smaller than in the half-plane case. Finally, specific corner conditions are derived to select the smooth solution among less regular solutions. These conditions are required to derive complete numerical schemes.

     

河床流体模型方程的稳定化有限差分法及非线性稳定性分析

1 引言本文考虑如下问题: μ(x+2π,t)=μ(x,t), x∈R,t∈[0,τ], (1.2) μ(x,0) =μ_0(x) β,ε,σ∈R,ε,σ>0. (1.3) 该模型描述河床流体流动,其中μ(x,t)为实值函数,它代表河床流体中微粒沉淀(concen—tration)在空间方向上的周期小扰动。G.H.Ganser和D.A.Drew用摄动法对该问题进行了分析,认为该问题是非线性不稳定的。 数值研究表明,对该问题,采用通常的差分方法和Galerkin有限元是不稳定的。文     

色散方程两层绝对稳定隐格式

对色散方程ut=auxxx的初边值问题,构造了两组带参数绝对稳定两层四点去心隐式差分格式,其截断误差为0（τ＋h^2）．若适当选取参数,格式的精确度可高达0（τ＋h^3）．若特殊的令某个节点前的系数为0,则得到二阶的半显格式．最后的数例验证了理论分析的正确性．这是两组灵活、实用的差分格式．     

一阶双曲型方程组初边值问题的差分格式及其稳定性

本文比较系统地讨论了有关数值求解两个自变量的一阶双曲型方程组初边值问题的某些问题,给出了几种能用于任何类型的初边值问题的差分格式,并在很宽的条件下证明了其中的某些变系数的初边值问题的差分格式对初值和边值是稳定的、差分格式所立出的方程组是良态的.其中的某些格式已用于解决某些复杂的实际问题(应用部分见[16]).