Modified Burgers’ equation by the local discontinuous Galerkin method

In this paper,we present the local discontinuous Galerkin method for solving Burgers’ equation and the modified Burgers’ equation.We describe the algorithm formulation and practical implementation of the local discontinuous Galerkin method in detail.The method is applied to the solution of the one-dimensional viscous Burgers’ equation and two forms of the modified Burgers’ equation.The numerical results indicate that the method is very accurate and efficient.     

一类非线性Schr(o)dinger方程的高精度守恒数值格式

1 引言 本文讨论下面非线性Schr(o)dinger方程(NLS)方程的初边值问题: i(e)u/(e)t (e)2u/(e)x2 2|u2|u=0, (1) u(xl,t)=u(xr,t)=0, t＞0, (2) u(x,0)=u0(x), xl≤x≤xr, (3) 其中u(x,t)是复值函数,u0(x)为已知的复值函数,i2=-1.该问题有着如下的电荷与能量守恒关系: Q=∫xrxl|u(x,t)|2dx=‖u‖2=Q0, (4) E=∫xrxl(|(e)u/(e)x|2-|u|4)dx=E0, (5) 其中Q0,E0为常数,并且称公式(4),(5)分别为电荷和能量守恒.由(4),(5)式可以证明[3] ‖u‖L∞≤C, (6) 其中C为一般正常数.     

基于快速傅里叶变换的有限差分方法求解三维反应扩散方程

基于快速傅里叶变换求解齐次Neumann边界条件下的三维非线性反应扩散方程,应用有限差分方法给出二阶中心差分格式,利用Kronecker积的性质将三维拉普拉斯算子的微分矩阵进行对角化处理,得到相对应的特征值与特征向量;在时间离散上采用Crank-Nicolson方法,并采用Picard迭代求解离散得到的非线性代数方程组。结果发现,利用快速傅里叶变换求解Allen-Cahn方程,随着时间推移,显示出解从初始状态、过渡层、亚稳态进而到达到稳态的演化过程。最后,给出数值算例,验证了所用方法求解三维反应扩散方程可在保持精度的同时,减少存储量,并可大幅度降低计算时间。     

一类非线性Schroedinger方程的高精度守恒数值格式

1引言 本文讨论下面非线性Schroedinger方程（NLS）方程的初边值问题： i（偏du）/（偏dt）＋（偏d^2u）/（偏dx^2）＋2｜u^2｜u=0,（1）[第一段]     

预处理JFNK方法求解非平衡辐射扩散方程组

分别采用四种半隐式离散方法构造预处理.针对一维辐射扩散方程组,采用预处理的Jacobian-free Newton-Krylov(PJFNK)求解.数值结果表明预处理方法能够很好地改进JFNK方法的收敛行为.     

Solving coupled nonlinear Schrodinger equations via a direct discontinuous Galerkin method

In this work,we present the direct discontinuous Galerkin(DDG) method for the one-dimensional coupled nonlinear Schrdinger(CNLS) equation.We prove that the new discontinuous Galerkin method preserves the discrete mass conservations corresponding to the properties of the CNLS system.The ordinary differential equations obtained by the DDG space discretization is solved via a third-order stabilized Runge-Kutta method.Numerical experiments show that the new DDG scheme gives stable and less diffusive results and has excellent long-time numerical behaviors for the CNLS equations.     

间断有限元方法求解一维非平衡辐射扩散方程

研究一维非平衡辐射扩散方程的数值方法.通过求解间断系数热传导方程的广义黎曼问题,得到一种带加权数值流量,基于该数值流量构造了一类新型的间断有限元方法.在时间离散上采用向后Euler方法,形成的非线性方程组采用Picard迭代求解.数值试验表明该方法具有捕捉大梯度的能力,而且能适应扩散系数间断的情形.