海水入浸问题的数值分析

海水入浸问题的数学模型是两个耦合抛物型偏微分方程,其中一个是关于压力的流动方程,另一个是关于浓度的对流扩散方程.压力方程由标准有限元方法逼近,浓度方程则用特征有限元方法逼近.在扩散项系数半正定的情形得到逼近解的次优L2 模误差估计.     

可压缩可混溶驱动问题的有限元配置法

多孔介质中可压缩可混溶驱动问题是非线性抛物系统,压力方程和饱和度方程用有限元配置方法来求解,证明了配置解的存在唯一性,最后得到了最优阶的误差估计．     

可压缩流驱动问题的一类特征混合元方法

提出数值求解可压缩流驱动问题的一个新的特征混合元 .用一个新的混合元方法解抛物型的压力方程 .新方法有两个显著的特点 :一是混合元方程具有对称正定性 ;二是压力场与流场可以分离求解 .使用特征方法解具有强对流特点的浓度方程 .在一般性条件下 ,证明了近似解具有最优阶精度的收敛性     

裂缝-孔隙介质中地下水污染问题的Galerkin交替方向有限元方法

考虑裂缝 孔隙介质中地下水污染问题均匀化模型的数值模拟．对压力方程采用混合元方法,对浓度方程采用Ｇａｌｅｒｋｉｎ交替方向有限元方法,对吸附浓度方程采用标准Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法,证明了交替方向有限元格式具有最优犔２ 和犎１ 模误差估计．     

裂缝孔隙介质中二相驱动问题的交替方向有限元方法及理论分析

考虑裂缝孔隙介质中二相驱动问题的数值方法及理论分析。对压力方程采用混合有限元方法,对裂缝和岩块系统上的饱和度方程采用交替方向有限元方法,证明了交替方向有限元格式具有最优Ｌ２模和Ｈ１模误差估计。     

基于网格变动的油水驱动半正定问题迎风混合元方法

在网格随时间变动的有限元空间上研究了不可压缩的两相渗流驱动问题.分别对饱和度方程扩散矩阵正定和半正定的情形,提出了基于网格变动的迎风混合元方法混合元逼进压力方程,饱和度方程的对流项采用迎风格式来处理,扩散项则采用推广的混合元来逼进.在网格任意变动的情形下得到几乎最优的误差估计;对正定问题的格式进行改进,即在两个网格之间投影变化时采取近似解的线性构造,可以得到与固定网格时相同的最优收敛阶.     

可压可溶两相驱动问题的迎风混合元方法

研究迎风混合元方法求解多孔介质中含弥散的可压缩可混溶两相渗流驱动问题, 利用变分形式和先验估计的理论技巧,得到饱和度近似的L²模和压力近似的H¹模最优阶误差估计,数值实验证实该方法在克服数值扩散和非物理振荡方面是很有效的.     

可压溶混流的混合元逼近

二维和三维空间中，多孔介质里可压溶混流被非线性偏微分方程组所描述．浓度方程采用Galerkin方法逼近，而压力方程采用混合有限元逼近．我们导出了浓度、压力、速度及其时间导数的最优L2误差估计，同时得到了浓度和压力的拟最优L∞误差估计．本文处理了带分子弥散的非线性问题．     

二阶特征值问题的非协调元逼近

本文以非协调三角形线性元为例,讨论了二阶特征值问题的非协调有限元逼近,基于二阶变分问题非协调有限元逼近的有关分析结果,不仅得到了特征值逼近解的误差估计,而且得到了特征函数逼近解的最优的L~2-误差估计和拟最优的L~∞-误差估计。     

对流占优扩散方程的特征有限体积元方法

考虑对流占优扩散方程初边值问题的特征有限体积元方法,并给出特征有限体积元解的误差分析.理论分析表明特征有限体积元解具有最优阶L~2和H~1模误差估计.数值算例说明此方法是有效的.     

半导体器件瞬态模拟的对称正定混合元方法

提出具有对称正定特性的混合元格式求解非稳态半导体器件瞬态模拟问题。提出一个最小二乘混合元方法、一个新的具有分裂和对称正定性质的混合元格式和一个解经典混合元方程的对称正定失窃工格式求解电场位势和电场强度方程;提出一个最小二乘混合元格式求解关于电子与空穴浓度的非稳态对流扩散方程,浓度函数和流函数被同时求解;采用标准的有限元方法求解热传导方程。建立了误差分析理论。     

Numerical analysis of incompressible wormhole propagation with mass-preserving characteristic mixed finite element procedure

In this article, we construct a new combined characteristic mixed finite element procedure to simulate the incompressible wormhole propagation. In this procedure, we use the classical mixed finite element method to solve the pressure equation and a modified mass-preserving characteristic finite element method for the solute transport equation, and solve the porosity function straightly by the given concentration. This combined method not only keeps mass balance globally but also preserves maximum principle for the porosity. We considered the corresponding convergence and derive the optimal L²-norm error estimate. Finally, we present some numerical examples to confirm theoretical analysis.

     

A characteristic mixed element method for displacement problems of compressible flow in porous media

A new characteristic mixed element scheme is formulated to solve numerically displacement problems of compressible fluids in porous media. A new mixed finite element method is introduced to solve the pressure equation of parabolic type, in which the mixed element system is symmetric positive definite and the pressure equation is separated from the flux equation. The modified method of characteristics is used to treat convection-dominated diffusion equations of the concentrations. The convergence with optimal accuracy is proved under the general condition. Project supported in part by China State Major Key Project for Basic Researches, Doctoral Station Foundation and TCTPF of China State Education Commission.     

多孔介质驱动问题的混合元最小二乘特征有限元方法及其收敛分析

１．引言多孔介质二相驱动问题的数学模型是偶合的非线性偏微分方程组的初边值问题．该问题可转化为压力方程和浓度方程［１－４］．浓度方程一般是对流占优的对流扩散方程,它的对流速度依赖于比浓度方程的扩散系数大得多的Ｆａｒｃｙ速度．因此Ｄａｒｃｙ速度的求解精度直接影响着浓度的求解精度．为了提高速度的求解精度,７０年代Ｐ．Ａ．Ｒａｖｉａｔ和Ｊ．Ｍ．Ｔｈｏｍａｓ提出混合有限元方法［５］．Ｊ．ＤｏｕｇｌａｓＪｒ,Ｔ．Ｆ．Ｒｕｓｓｅｌｌ,Ｒ．Ｅ．Ｅｗｉｎｇ,Ｍ．Ｆ．Ｗｈｅｅｌｅｒ［１］－［４］,［９］,［１２］袁…     

多孔介质可混溶流动问题的混合元与区域分裂特征差分格式

1 引 言 用区域分裂方法求微分方程的数值解,是近年来计算数学领域的—个新方法。这种方法通过分裂区域来减少所处理问题的规模,并实现并行计算,因此,特别适用于大范围的工程技术问题和数学物理问题。本文用这种方法处理平面可混溶不可压缩流动问题其中J=[0.T].u为Darcy速度,p为压力,c为浓度,k为渗透率,μ（c)为流体粘性,c为注入井给定浓度,q为外界源汇项,q~+=max{q,0}.φ为孔隙度。D为扩散矩阵,本文D与u无关。即仅考虑分子扩散,边条件可取为第一或第二类边条件。本文考虑第一类初边值问题     

Modified Upwind Taylor Finite Element Schemes for 1-D Conservation Laws I. A Basic Idea

In this paper, first, modified upwind finite element schemes are presented for two-point value problem, and then a class of modified upwind Taylor finite element schemes are derived for one dimensional linear hyperbolic equation. The main point of the paper is how to consider the upwind property to construct base functions to make the schemes obtained be MmB (or TVD). Numerical experiments are given to show that the method is efficient to solve the discontinuous solutions.     

三维热传导型半导体问题的交替方向特征有限元方法

提出交替方向特征有限元方法,对电场位势方程采用混合元格式,对电子,空穴浓度方程采用交替方向特征有限元格式,对温度方程提出交替方向格式.应用向量积计算及先验估计理论和技巧,得到最佳的L2误差估计.     

一种新的改进Newton法(英文)

本文给出了求解非线性方程的一种新的改进方法.利用Newton法和Heron平均,将新改进方法与其它一些迭代法作比较.数值结果表明该方法具有一定的实用价值.     

A coupling of FEM-BEM for a kind of Signorini contact problem

In this paper, we consider a kind of coupled nonlinear problem with Signorini contact conditions. To solve this problem, we discuss a new coupling of finite element and boundary element by adding an auxiliary circle. We first derive an asymptotic error estimate of the approximation to the coupled FEM-BEM variational inequality. Then we design an iterative method for solving the coupled system, in which only three standard subproblems without involving any boundary integral equation are solved. It will be shown that the convergence speed of this iteration method is independent of the mesh size.     

Decoupled characteristic stabilized finite element method for time‐dependent Navier–Stokes/Darcy model

In this article, we propose and analyze a new decoupled characteristic stabilized finite element method for the time‐dependent Navier–Stokes/Darcy model. The key idea lies in combining the characteristic method with the stabilized finite element method to solve the decoupled model by using the lowest‐order conforming finite element space. In this method, the original model is divided into two parts: one is the nonstationary Navier–Stokes equation, and the other one is the Darcy equation. To deal with the difficulty caused by the trilinear term with nonzero boundary condition, we use the characteristic method. Furthermore, as the lowest‐order finite element pair do not satisfy LBB (Ladyzhen‐Skaya‐Brezzi‐Babuska) condition, we adopt the stabilized technique to overcome this flaw. The stability of the numerical method is first proved, and the optimal error estimates are established. Finally, extensive numerical results are provided to justify the theoretical analysis.