解抛物型方程的一族高精度隐式差分格式

构造了求解一维抛物型方程的一族高精度隐式差分格式.首先,推导了抛物型方程解的一阶偏导数在特殊节点处的一个差分近似式,利用该差分近似式和二阶中心差商近似式用待定系数法构造了一族隐式差分格式,通过选取适当的参数使格式具有高阶截断误差;然后,利用Fourier分析法证明了当r大于1/6时,差分格式是稳定的.最后,通过数值试验将差分格式的解与具有同样精度的其它差分格式的解和精确解进行了比较,并比较了差分格式与经典差分格式的计算效率.结果说明了差分格式的有效性.     

具有周期边界的守恒型方程的守恒型差分格式

研究守恒型奇摄动方程的周期边界问题,构造了一个守恒型差分格式,利用分解解的奇性项的方法,结合问题的渐近展开,证明所构造的差分格式为一阶一致收敛。     

一阶拟线性方程差分解法的误差估计

利用网格单元精确解结合守恒积分而导出差分格式这一途径,对于一阶拟线性方程和一阶拟线性双曲型方程组初始值问题有着理论意义和现实意义。早在五十年代,著名的Lax格式,格式,格式等实际上都可以通过网格单元精确解结合守恒积分而导出。本文企图通过这一离散化途径推导出一阶拟线性方程初值问题的差分格式,并讨论此差分格式的误差估计。     

二阶线性守恒型常微分方程奇异摄动问题的高精度差分格式

本文结合差分方法和有限元方法对守恒型的自伴问题建立了差分格式,它的解以O(h3)阶一致收敛于原微分方程问题的解.     

拟线性抛物方程组第一边界问题的有限差分法——V.迭代差分格式的收敛性

对拟线性抛物组第一边界问题构造了迭代差分格式,并证明迭代差分格式的解收敛于问题的唯一解.     

双曲-抛物偏微分方程奇异摄动问题的差分解法

本文对双曲-抛物偏微分方程奇异摄动问题构造了一个指数型拟合差分格式.我们不仅在方程中加了一个拟合因子,而且在逼近第二个初始条件时也加了拟合因子.我们利用问题的渐近解证明了差分格式关于小参数的一致收敛性.     

高阶椭圆型偏微分方程奇异摄动问题一致收敛差分格式

本文,我们讨论了一类高阶椭圆型偏微分方程奇异摄动问题。给出了连续问题解的先验估计。另外,我们还提供了一种数值求解该类问题的指数型差分格式。最后,证明了差分问题的解在能量范数意义下关于小参数一致收敛到连续问题的解。     

拟线性抛物方程组具有界面外推的并行本性差分方法

构造了拟线性抛物型方程组初边值问题的一类具有界面外推的并行本性差分格式. 为给出子区域间界面上的值或者与界面相邻点处的值,给出了两类时间外推的方式, 得到了二阶精度无条件稳定的并行差分格式. 并且不作启示性假定,证明了所构造的并行差分格式的离散向量解的存在性和 唯一性. 而且在格式的离散向量解对原始问题的已知离散数据连续依赖的意义下, 证明了并行差分格式的解按离散W^(2,1)₂(Q_Δ)范数是无条件稳定的.最后证明了具有界面外推的并行本性差分格式的离散向量解收敛到原始拟线性抛物问题的唯一广义解. 给出了数值例子,数值结果表明所构造的格式是无条件稳定的, 具有二阶精度,且具有高度并行性.     

一个半隐式指数型差分格式

为了用数值方法解对流-扩散方程,Allen-Southwell于1955年提出一种特殊形式的差分格式.这种格式与通常用差商代替微商所得到的差分方程不同,其系数带有指数函数,通常称此类差分格式为指数型格式.此后一直到1969年,苏联学者bH才首先证明了它对小参数的一致收敛性,使这类格式得到广泛的研究和应用.近几年来,许多人将隐式指数型格式用于解时间相关的对流-扩散方程,其最大缺点是:解多维     

解三维抛物型方程的一个高精度显式差分格式

提出了求解三维抛物型方程的一个高精度显式差分格式.首先,推导了一个特殊节点处一阶偏导数(■u)/(■/t)的一个差分近似表达式,利用待定系数法构造了一个显式差分格式,通过选取适当的参数使格式的截断误差在空间层上达到了四阶精度和在时间层上达到了三阶精度.然后,利用Fourier分析法证明了当r1/6时,差分格式是稳定的.最后,通过数值试验比较了差分格式的解与精确解的区别,结果说明了差分格式的有效性.     

具有初始跳跃的双曲型方程奇异摄动问题的数值解法

本文考虑具有初始跳跃的二阶双曲型方程初边值问题.首先给出解的导数估计.然后在一非均匀网格上构造了一个差分格式,最后在能量范数意义下证明了差分格式解的一致收敛性.     

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.     

双曲-双曲奇异摄动问题的指数型拟合差分格式

本文讨论带有关于x的一阶导数项的双曲奇异摄动初边值问题,在较弱的相容性条件下构造了问题的渐近解并证明了解的一致有效性.然后我们对原问题构造一个指数型拟合差分格式并建立了离散能量不等式.最后我们证明差分问题的解一致收敛于原问题的精确解.     

奇异摄动偏微分方程的周期边界问题

本文讨论奇异摄动椭圆抛物型偏微分方程的周期边界问题.构造一个差分格式,利用分离解的奇性项的方法,结合问题的渐近展开,证明所构造的差分格式具有O(τ h~2)一致收敛阶.     

一类交错网格的Gauss型格式

本文在交错网格的情况下 ,利用 Gauss型求积公式构造了一类不需解 Riemann问题的求解一维单个双曲守恒律的二阶显式 Gauss型差分格式 ,证明了该格式在CFL条件限制下为 TVD格式 ,并证明了这类格式的收敛性 ,然后将格式推广到方程组的情形 .由于在交错网格的情况下构造的这类差分格式 ,不需要求解 Riemann问题 ,因此这类格式与诸如 Harten等的 TVD格式相比具有如下优点 :由于不需要完整的特征向量系 ,因此可用于求解弱双曲方程组 ,计算更快、编程更加简便等 .     

拟线性抛物组具有并行本性的无条件稳定与收敛的差分方法

在不作启示性假定下, 研究了拟线性抛物型方程组初边值问题的一类具有并行本性的差分格式. 利用不动点原理、离散内插公式和先验估计方法, 证明了所构造的具有并行本性差分格式解的存在性、惟一性和在离散W₂^(2,1)范数下的无条件稳定性, 并证明了一大类具有并行本性的差分格式的解收敛到原始拟线性抛物问题的惟一广义解.     

KdV方程的一类本性并行差分格式

对三阶KdV方程给出了—组非对称的差分公式,并用这些差分公式和对称的Crank-Nicolson型公式构造了一类具有本性并行的交替差分格式．证明了格式的线性绝对稳定性．对—个孤立波解、二个孤立波解和三个孤立波解的情况分别进行了数值试验,并对—个孤立波解的数值解的收敛阶和精确性进行了试验和比较．     

线性双曲型方程某些交替方向差分格式的稳定性与收敛性

本文研究二阶变系数线性双曲型方程初边值问题某些交替方向差分格式的稳定性与收敛性，所用方法是建立差分格式之解的能量不等式。     

具有零阶退化方程的二阶双曲型方程奇异摄动问题的一致差分格式

本文讨论了一个二阶双曲型奇异摄动问题,它的一阶导数项含有小参数ε.首先给出该问题解的能量估计及渐近解的余项估计,然后在均匀网格上构造了一个指数型拟合差分格式,最后证明了差分解在离散的能量范数意义下一致收敛于问题的精确解.     

等熵气体动力学方程组Lax-Friedrichs格式的收敛性(Ⅰ)

§1引言 如所周知,Lax-Friedrichs格式是P.D.Lax对拟线性双曲型守恒律方程组提出的一种有限差分格式。若得到了其相应的差分逼近解的收敛性,这格式不仅提供了证明:整体广义解存在性的一种理想途径,而且能方便有效地直接用来进行整体解的数值计算。在单个守恒律方程情形,O.Oleinik,C.Conway and J.Smoller等证明了这一格式的收敛性,并得到了整体广义解的存在性。然而,对双曲型方程组,特别是气体动力学方程组,Lax-Friedrichs格式的收敛性一直没有什么结果。