基于符号计算软件Maple的非线性数学物理方程的教学研究

本文主要探讨在中国古典文化思想的指导下,将Maple这一符号计算软件作为辅助教学工具应用到一类非线性数学物理方程的求解教学过程中。并以(2+1)维DS方程组为例,应用机械化的方法将其化为易于求解的Riccati方程。     

二维稳态Navier-Stokes方程的有限元方法

Navier-Stokes方程是流体力学中一类重要的数学物理方程,其相关控制方程是非线性的.设计二维Navier-Stokes方程的有限元格式,并实现该算法.对于非线性项采用Newton迭代格式.数值结果表明,该方法不仅具有稳定性,而且具有较好的收敛性.     

解析有限元法在特征值问题上的应用

有限元方法是一种解决工程与数学物理问题的数值方法,基于有限元的计算数学在工程应用领域占居重要地位.介绍了有限元法的概念,原理,着重介绍了matlab应用于有限元程序设计来求解特征值问题.     

一个非线性发展方程的精确解

对最近提出的F展开法稍加扩展,即在F展式中添加了F的负幂项,这里F是Riccati方程的解。利用此方法求出了一类三阶非线性波动方程的孤立波解和周期波解。此方法可求解一大类奇阶与偶阶导数共存的非线性数学物理方程。     

Matlab在特征值问题上的应用

MATLAB是矩阵实验室的简称,它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。有限元方法是一种解决工程与数学物理问题的数值方法,本文主要介绍了Matlab应用于有限元程序设计来求解特征值问题。     

广义KDV方程的显示行波解

非线性演化方程,特别是广义KDV方程因其丰富的数学物理内含而备受人们关注,其精确解的研究在理论和应用上都有重要的意义,求出了广义KDV方程的显示精确解,同时给出了解成立的条件,其求解方法也适用于求解其它非线性演化方程。     

非线性反应扩散问题两网格混合有限元法的数值分析

对于一类非线性反应扩散问题,给出了一种两网格混合有限元解法.首先在粗网格上求解非线性方程组,然后在细网格上采用了牛顿迭代求解.从数值分析的角度对两网格混合有限元算法进行了研究.数值算例结果表明,与混合有限元方法相比,两网格混合有限元方法在不降低解的精度阶数的条件下,提高了计算速度.     

一类非线性波动方程的孤波解

利用首次积分法来求解一类非线性波动方程u_(tt)- a_1u_(xx)+ a_2u_t+ a_3u + a_4u~2+ a_5u~3= 0的孤波解.同时,物理学中几个非常重要的非线性数学物理方程,如φ~4方程、Duffing方程、Sine-Gordon方程的近似方程、Sinh-Gordon方程的近似方程、Landau-Ginzburg-Higgs方程、Klein-Gordon方程以及非线性电报方程等都可以通过该方程来求解出其相应的孤波解.     

变分法在非线性耦合哈密顿系统中应用

变分法作为解决数学物理关键问题的重要方法,在现有大学物理分析力学中对线性与无耦合相互作用问题进行了介绍,该文着眼于变分法在求解非线性偏微分方程中的的典型应用,针对近年新兴掺杂冷原子体系研究中含多组份耦合相互作用系统的解析求解问题,拓展了现有变分求解方法,通过改进变分拟设,对非线性耦合相互作用的理论模型,求得其符合物理实际的解析解,给出了变分法基于经典教材中基本原理思想的针对复杂物理问题的应用求解途径。     

粘弹性方程H~1-Galerkin混合元方法的误差估计

粘弹性方程是一类重要的数学物理方程,本文应用H1-Galerkin混合有限元方法来研究粘弹性方程和边值问题。首先对一维的粘弹性方程进行研究,给出了半离散H1-Galerkin混合有限元方法的存在唯一性证明。通过引入投影,得到了‖u-uh‖与‖q-qh‖的最优误差估计,     

矩形网格非稳态四阶椭圆方程的质量集中有限元法

讨论了矩形网格上非稳态四阶椭圆方程的质量集中有限元方法.首先,给出了所讨论问题的质量集中有限元Crank-Nicolson全离散逼近格式.其次,对讨论问题的解与逼近格式的解之间的误差进行了分析.不需要传统的椭圆投影算子,在各向异性网格下得到了一定模意义下的一些误差估计.     

近似边界元方法及其收敛性分析

以Ｌａｐｌａｃｅ方程Ｄｉｒｉｃｈｌｅｔ问题为例,为椭圆边值问题近似边界元法的建立及其收敛性分析提供了一种框架性的工作。文中给出了近似基本解的确定方法,具近似基本解的离散边界变分方程解的存在惟一性定理以及近似解的误差估计,特别给出了近似基本解中截断数和离散网格宽度应保持的匹配关系,文末给出了数值算例。     

发展型Stokes问题的非协调有限元法

主要讨论了一类Stokes问题的非协调有限元方法一全离散情形，首先给出了所讨论问题的非协调Galerkin有限元方法的全离散格式，其次对所讨论问题的解与其所给出的离散问题的解之间的误差进行了分析研究，最后利用Stokes投影算子的性质，得到了L2模和能量模方面的一些误差估计．     

Stokes问题的集中质量非协调有限元法

主要讨论了一类Stokes问题的质量集中非协调有限元方法———半离散情形 .首先给出了所讨论问题的质量集中非协调Galerkin有限元方法的离散格式 ;其次对所讨论问题的解与其所给出的离散问题的解之间的误差进行了分析研究 ;最后利用Stokes投影算子的性质 ,得到了L2 模和能量模方面的一些误差估计     

一类半线性双曲方程非协调有限元

文章主要讨论了一类半线性双曲方程的非协调有限元法。首先,给出所讨论问题的半离散格式。其次,对所讨论问题的真解与所给出逼进格式离散解之间的误差估计进行研究。最后,利用Riesz投影,获得相应的误差估计。     

双曲型方程的质量集中全离散非协调元方法

在各向异性网格下,讨论了双曲型方程的质量集中非协调有限元Crank-Nicolson全离散逼近格式,对讨论问题的解与逼近格式的解之间的误差进行了分析.不需要传统的椭圆投影算子,利用一些新的技巧和单元的特殊性质得到了L2模和能量模的最优误差估计.     

矩形网格双曲型方程的质量集中有限元法

讨论了矩形网格上双曲型方程的质量集中有限元法.首先,给出了所讨论问题的质量集中有限元Crank-Nicolson全离散逼近格式;其次,对讨论问题的解与逼近格式的解之间的误差进行了分析,在不需要传统的椭圆投影算子条件下得到了在各向异性网格下的最优误差估计.     

重调和方程Zienkiewicz元逼近的多重网格法

本文研究重调和方程Zienkiewicz元逼近的多重网格法,证明了h无美收敛性,并得到了多重网格套迭代解与边值问题真解的最优阶误差估计.     

一类反应扩散方程的边界元分析

引入一类不同方向具有不同扩散系统的反应扩散方程的边界元方法,利用Ｆｏｕｒｉｅｒ积分变换导出方程的基本解,从而得到该方程初边值问题的边界积分方程和边界变分方程及其解的存在惟一性定理,证明了边界元方法的收敛性,从理论上完善了抛物型方程边值问题的边界元方法。     

一类线性抛物型方程全离散解的超收敛估计

文章研究线性抛物型方程后向Euler Garlerkin有限元方法下的超收敛估计.首先,给出所讨论问题的全离散逼近格式,讨论变时间步长.其次,考虑所讨论问题的真解与全离散解.最后,借助Riesz投影算子、一些范数估计和新的方法技巧得到一个超收敛估计.