Stokes问题的拟小波方法

将上半平面区域内的Stokes方程组的第二边值问题归化为Hadamard型强奇异的自然积分方程组,通过Galerkin-Wavelets方法将其离散以求解其等价的变分问题,得到的刚度矩阵为对角占优阵,其计算系数简洁且大大降低了计算量、提高了精度。     

Stokes问题的多尺度小波Galerkin方法

用多尺度小波Galerkin快速算法求解Stokes问题.首先,根据位势理论将Stokes问题转化为第一类边界积分方程.其次,构造具有高阶消失矩的多尺度小波基,并用多尺度小波Galerkin方法求解Stokes方程得到稠密矩阵.最后提出相应的矩阵截断策略,对稠密矩阵进行压缩成为稀疏阵.在保持收敛阶前提下,大大减少了计算量.     

Stokes问题形状优化中自适应水平集方法的应用

提出了一种基于水平集的自适应网格方法,并将其应用于求解由Stokes方程控制的不可压缩流体阻力最小问题。推导出了目标泛函的形状灵敏度分析。在优化过程中,采用在整个计算区域上定义的用于演化水平集函数的均匀粗网格和细网格。均匀的细网格是以水平集函数作为细化指标,由含界面的粗网格进一步划分得到,从而使得计算主要集中在界面附近。因此,与为实现相同数值精度把整个计算区域均匀细分的网格相比,该方法计算成本大大降低,特别是边界上的形状导数值可以隐式求得,这在经典的形状优化设计问题中是一项非常困难的任务。     

热弹性问题的紧支小波数值解

通过Galerkin方法将拟静态热弹性问题转化成常微分方程组,利用紧支小波进行数值逼近,分析了近似解的收敛性,获得了迭代运算过程中系数矩阵的稀疏性:质量矩阵是单位矩阵,刚度矩阵是定宽带状矩阵,且带宽仅与小波支集宽度有关而与小波尺度j无关.     

Stokes问题的L~2局部投影稳定化有限元方法

研究了Stokes问题的稳定化有限元方法.对于该问题传统的混合有限元方法求解要求速度和压力的有限元空间组合满足离散的inf-sup条件,为了去掉这一条件的限制,基于非残差的稳定化格式相继被提出,但这些稳定格式都是弱相容的.基于局部投影思想,对Stokes问题提出了一个强相容的稳定化有限元格式,利用有限元空间正交性,证明了此格式在速度和压力有限元空间无需满足B-B条件的情况下,解的存在性和唯一性,并得到了速度和压力相应的误差估计.     

变分水平集方法在Stokes问题形状识别中的应用

对二维定常Stokes方程的形状识别问题进行了研究.直接从变分原理出发,将经典的形状灵敏度分析方法与水平集方法相结合,提出了一种可以适用于流体形状识别的新算法.该算法是在固定的Euler网格上进行计算且在优化过程中不需要对水平集函数进行重新初始化,从而节省了计算时间.所提供的数值算例验证了所提算法是稳定、高效的.     

非定常Stokes问题的Crank-Nicolson格式下质量集中非协调元方法

讨论了非定常不可压Stokes方程的质量集中非协调有限元逼近格式（Crank-Nicolson全离散格式）,在不需要传统的Stokes投影下,利用插值技巧得到有关速度和压力的最优误差估计。     

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问题的一个三棱柱Bernardi-Raugel单元

构造了一个三棱柱Bernardi-Raugel单元,将该单元运用到Stokes问题,证明了单元满足B-B条件,关于Stokes问题是收敛的.     

三维空间Stokes问题的混合有限元法(Ⅲ)

本文给出了三维空间的Stokes问题的六面体单元的一阶和二阶混合有限元法。     

STOKES问题的优化结果

为了研究Stokes问题的最小二乘有限元近似解的超收敛结果,利用最小二乘曲面拟合的方法给出了Stokes问题的最小二乘有限元解中速度的优化结果.该结果表明:随着构成拟合空间的分片多项式次数的增加,理论上得到的速度的近似解精度越高.该结果是以Stokes问题的正则性为前提的.     

Stokes问题的一个四面体非协调有限元

针对三维Stokes问题,本文构造出了一个39参数的非协调四面体单元.分析了单元的稳定性,并在三维空间中证明了该单元关于Stokes问题收敛,得到了最优收敛阶O(h2).     

Stokes问题的非协调有限元逼近

采用非协调Wilson元解决Stokes问题,扩展了Wilson元的应用范围.虽然该单元不满足inf-sup条件,仍然可以用来计算位移,同时运用一些技巧使得单元对位移和压力都收敛.     

Neumann边值问题的小波边界元法

自然边界元法将上半平面的Laplace方程的Neumann边值问题归化为边界上的变分问题,总刚度矩阵对称正定,利于数值求解,然而存在着奇异积分的困难.通常的小波基用于边界元法不是很理想,本文采用拟小波基,这种小波基在时域中光滑性高且快速衰减,它是一种拟再生核函数,这一性质可以使奇异积分的计算和数值实现简便.这种小波边界元法不仅能保持自然边界元法的降维及计算便捷稳定的优点,而且还具有良好的逼近精度.     

二维Stokes flow快速多极边界元法及截断误差

研究二维Stokes flow问题,给出快速多极边界元法复变函数形式基本解平移格式及计算步骤,得出改进相互作用列表算法并分析其计算效率.分析多极展开截断误差,给出截断项数表达式,说明截断误差可由截断项数控制.     

Stokes方程组Hood-Taylor元的分裂外推

考虑拟一致矩形网格上Stokes方程组Hood-Taylor元的多参数渐近误差展开和分裂外推.在每个单元上用Bramble-Hilbert引理确定微分方程精确解与有限元插值之间积分式的主项.由连续性条件相邻两个单元上其主项的某些部分可以相互抵消,经求和后,得到整个求解区域上的主项.对该主项引入辅助问题并利用Stokes问题解的正则性理论给出精确解与有限元插值间的一个误差渐近展开式.有限元解经插值后处理和分裂外推后,与通常的误差估计相比,收敛速度提高了一阶.     

Stokes特征值问题的一个新的Hermite型三角形混合有限元格式

给出了Stokes特征值问题的一个新的Hermite型三角形混合有限元格式,并得到了特征值的最优误差估计.     

P_1非协调四边形元解Stokes问题的多重网格算法

研究了用P1-Q0元(其中P1表示P1非协调四边形元)解Stokes问题的多重网格算法.由于P1-Q0元不满足LBB条件,因此其不能直接用来求解Stokes问题.本文基于曾提出的一种P1-Q0元解Stokes问题的非协调混合有限元稳定化逼近方法,提出了W循环多重网格方法,证明了该方法的最优收敛性.最后给出的数值算例验证了该理论结果.