一类半线性退化耦合差分方程组解的存在性

用有限差分法研究一类半线性退化双曲线双曲线型耦合方程组齐次周期边界问题，证明了差分格式解的存在性。     

求解一阶线性双曲型偏微分方程组的一个差分格式

利用有限差分法,构造一个求解一阶线性双曲型偏微分方程组的高精度隐式差分格式.该格式的相容性和收敛性被证明.进一步,Fourier级数法分析表明该格式无条件稳定.另外,该隐式差分格式可以转化为显格式求解,较同类格式的计算量小.通过实例验证,该格式数值结果绘制的图形稳定、光滑、效果良好.     

一维守恒型方程的一个显式差分格式

有限差分法是求解微分方程的最广泛的方法之一。本文考虑一类守恒型方程的边值问题,利用差分法建立一个具有一阶精度的显式差分格式,给出了差分的估计式,并证明了差分格式的存在唯一性、收敛性、稳定性,并进行例证。     

几何约束下磁畴壁模型的相变数值解

通过研究带几何约束的磁畴壁模型的数值解,观察了磁畴壁的总能量达到极小值时的物理状态.用梯度流法把求能量极小值问题转化为求解偏微分方程的初边值问题,利用有限差分法对该微分方程进行离散得到相应的差分格式,然后对得到的差分格式分别进行局部截断误差分析和稳定性分析.最后给出数值算例,数值结果表明:本文给出的差分格式对于求解能量极小值问题的方程是切实可行的.     

二阶差分方程边值问题正解的存在性

运用 Ｓｃｈａｕｄｅｒ不动点定理，在非线性项 ｆ满足超线性或次线性条件下，给出了边值问题正解的存在性结果，将微分方程的相关结果推广到了差分方程．     

一类发展方程初边值问题差分法的收敛性

研究用差分法求解自治的发展方程初边值问题时稳定性和收敛性之间的联系.引入反投影算子将发展方程初边值问题的差分格式转化为与初值问题差分格式类似的逐步推进的形式,从而得出:满足Von Neumann条件的差分格式是稳定的格式;在相容条件下,差分格式若稳定(或满足VonNeumann条件)则格式收敛,且对古典解的差分逼近有误差估计式,不再需要线性的条件.     

一类高阶方程组的差分方法

用有限差分法讨论一类半线性双曲型方程组第一边界问题其差分格式解的存在性及解的先验估计。     

空间分数阶偏微分方程的数值稳定性与收敛性

采用非标准有限差分法构造了空间分数阶偏微分方程的差分格式,在对方程中空间分数阶导数项进行离散时,利用含有步长的分母函数去代替离散格式中的分母。证明了非标准有限差分格式是稳定且收敛的。数值实验表明分母函数的构造形式是多样的,通过使用不同的分母函数可以降低最大误差值,进而说明了非标准有限差分法的有效性。     

求解非稳定传热传质问题的有限差分方法

非稳态传热传质计算问题是化工过程中经常遇到的课题,本文针对此类问题的求解,在给出两类构造抛物型偏微分方程有限差分格式的一般化方法的基础上,应用这些方法构造了求解传热传质问题的有限差分格式,并建立了近10个新的差分格式。使用这种方法来建立差分格式,可以使差分方程,逼近偏微分方程具有尽可能高阶的截断误差,对于寻找高精度、低计算量的有限差分方法提供了一种可行的有效途径。     

二维线性对流扩散方程一种新的特征差分算法及收敛分析

文章讨论了二维线性对流扩散方程,将特征线法和有限差分法相结合,借助于双线性插值,给出了求解二维线性对流扩散方程数值解的一种新的特征差分格式,并分析了该算法的收敛性。此算法表明对于一类对流扩散方程,应用此差分格式,能更有效地消除数值振荡现象,从而极大地提高数值逼近度。     

有限差分方法在股票期权定价中的应用

针对不付红利的美式看跌期权,利用有限差分法对股票期权价格所满足的Black-Scholes微分方程进行了数值模拟。通过数值例子对隐式差分格式和显式差分格式的所有缺点加以比较,并通过细网格的剖分得到更精确的解,取得一些实际期权交易中有用的结果。     

有限差分方法在股票期权定价中的应用

针对不付红利的美式看跌期权,利用有限差分法对股票期权价格所满足的Black-Scholes微分方程进行了数值模拟。通过数值例子对隐式差分格式和显式差分格式的所有缺点加以比较,并通过细网格的剖分得到更精确的解,取得一些实际期权交易中有用的结果。     

二维线性对流扩散方程一种新的特征差分算法及收敛分析

讨论了二维线性对流扩散方程,将特征线法和有限差分法相结合,借助于双线性插值,给出了求解二维线性对流扩散方程数值解的一种新的特征差分格式,并分析了该算法的收敛性.此算法表明对于一类对流扩散方程,应用此差分格式,能更有效地消除数值振荡现象,从而极大地提高数值逼近度.     

一维Zakharov-Rubenchik方程的有效紧致差分格式

偏微分方程的有限差分法是科学计算中的一种有效方法,采用经典的一阶和二阶有限差分格式对方程进行数值求解,要想得到较高精度的近似解是不容易的,一种合理的方法是设计高阶紧致差分格式.为了研究一维Zakharov-Rubenchik方程的有效紧致差分格式及其数值计算.针对一般形式的Zakharov-Rubenchik方程,提出了一种半隐式紧致有限差分格式,该格式克服了传统差分格式效率低、精确度不足的缺点,并在离散层次上保持了质量和能量的守恒性.最后,通过数值算例验证了该格式的精确程度及守恒性,并对几种不同差分格式的误差和计算耗时进行了比较,数值结果表明了半隐式紧致差分格式的高阶收敛性及有效性.     

解梁的振动方程的广义方法（Ⅰ）

以梁的振动方程为模型，把广义差分法推广到高阶微分方程的混合问题，用一次元帽形函数作试探函数，用分片线性函数作检验函数导出一个广义差分格式、并且对此格式的稳定性进行了讨论。     

对流占优扩散方程的一种基于斜线性插值的特征差分算法

将特征线法和有限差分法相结合，借助于斜线性插值。给出了求解对流占优扩散方程数值解的一种新的特征差分格式。并研究了算法的收敛性。该算法的优点是特别适用于求解变系数的对流占优扩散方程。能更有效地消除数值振荡现象。     

解mKdV方程的一种隐格式

应用有限差分法求mKdV方程的数值解,得到了mKdV方程数值解的一个差分格式,并将该格式得到的数值解与解析解进行对比．数值结果显示该格式是求解mKdV方程的高精度的格式．     

一类美式股票期权定价的数值算法

基于Black-Scholes定价模型,建立了波动率服从GARCH(1,1)模型的一类美式看跌股票期权定价模型.采用跳格子有限差分法求解期权定价模型,并证明了跳格子差分格式是相容的、收敛的、稳定的.实证分析表明,与显式和隐式差分格式相比,跳格子差分格式是有效的.     

一类时间分数阶线性扩散方程的数值方法

利用非标准有限差分法给出了求解一类时间分数阶线性扩散方程的一种数值解法.对时间分数阶导数和整数阶空间导数离散后的差分近似过程中,对分母构造了一个关于时间步长和空间步长的函数来近似,证明了该差分格式是收敛和稳定的,通过数值算例验证该方法是有效的.     

求解偏微分方程的卷积迭代方法

偏微分方程的数值求解是数学中长期存在的挑战。本文基于偏微分方程的差分格式提出了一种卷积迭代求解方法。该方法以偏微分方程的差分格式为基础构造卷积迭代格式并提取卷积核，通过卷积核扫描数值解图像的方式逼近偏微分方程的解。本文方法直接在数值解图像上进行卷积迭代，从而替代了传统数值方法求解离散线性方程组的过程。针对定常以及非定常的偏微分方程的不同数值格式分别提出了卷积迭代求解算法。数值算例表明，卷积迭代方法在GPU上求解大规模问题的效率优于传统ADI算法等。本文方法实施简洁、能够求解高维及非线性的偏微分方程问题且保持差分格式的理论精度。