求解Fisher-Kolmogorov方程的两种有限差分方法

利用Crank Nicolson格式给出Fisher Kolmogorov(FK)方程的有限差分法, 证明了解的存在唯一性, 并构造了FK方程的线性差分格式. 结果表明: 该方程解的收敛阶为O(τ²+h²); 所构造的差分格式在保留原收敛阶的同时, 简化了数值计算.     

高阶紧致差分方法在五次非线性Schrödinger方程中的应用

用紧致分裂的思路给出五次非线性Schrödinger方程的一个数值格式,使其收敛阶为O（τ²+h⁴）。首先在时间上用Strang-type方法将原方程离散分为两个子方程,其中一个有显示解,这样仅对另一个子方程进行高阶差分即可。然后证明此分裂差分格式满足电荷守恒。最后给出数值实验证明格式的收敛阶。     

Hartree方程的低正则算法

构建了一种Fourier积分器来求解非线性Hartree方程,这种指数型积分器是显式的,且可通过快速Fourier变换实现一阶收敛.通过严格的分析,证明对任意的■,该格式对于H^γ+1空间中的任何初始数据都提供了一阶精度.即,固定时间T,存在常数C=C(T,‖u‖_L^∞([0,T];H^γ+1))>0,使得‖uⁿ-u（t_n）‖_H^γ_（T）^d≤Cτ,其中uⁿ为在tn=nτ处的数值解.</sub>     

解一维抛物方程的基于应力佳点的二次有限体积元法

构造了求解一维抛物问题的一种新的Lagrange型二次全离散有限体积元法, 取应力佳点作为对偶单元的节点, 试探函数空间取Lagrange型二次有限元空间, 检验函数空间取分片常数函数空间. 证明了新方法具有最优阶的H¹模和L²模误差估计, 并讨论了H¹模的整体超收敛估计及在应力佳点导数的逐点超收敛估计. 数值实验验证了理论分析结果.     

BBM-Burgers方程的非协调有限元方法的超收敛分析

研究Benjamin-Bona-Mahony-Burgers(BBM-Burgers)方程的非协调EQ ₁^rot元的线性化BDF格式下的超收敛性质。通过使用数学归纳法来处理非线性项,并利用该单元已有的高精度结果及插值后处理技术,得到了在对空间剖分尺度和时间步长无网格比约束的前提下,关于离散H¹-模意义下具有O(h²+τ²)阶的超逼近和超收敛结果。最后,通过给出数值算例验证了理论分析的正确性。     

一类微差分方程整函数解的性质

利用值分布理论对一类微差分方程f(z)ⁿ+P(f)=β₁e^α₁z+β₂e^α₂z+β₃e^α₃z的整函数解的存在性、增长性和零点收敛指数进行了研究,其中α_i,β_i(i=1,2,3)为复常数,P(f)为f(z)的1阶微差分多项式,并推广了已有的一些结论.     

非线性黏弹性方程双线性元解的高精度分析

利用积分恒等式和平均值技巧,给出了非线性黏弹性方程的双线性元逼近,得到了H¹模意义下的O(h²)阶超逼近性质。同时借助插值后处理技术,导出了整体超收敛结果。在此基础上, 通过构造合适的外推格式,得到了具有更高精度O(h³)阶的近似解。     

分数阶非线性系统PDα型迭代学习控制收敛性分析

针对一类单输入单输出的分数阶非线性连续系统,利用卷积的推广Young不等式,分别研究了开环、闭环以及开闭环PD^α型分数阶迭代学习控制算法在L^p范数意义下收敛的充分条件,并进行了严格的理论证明.研究发现:控制算法收敛的充分条件取决于算法的增益和系统自身属性;在控制算法选取适当增益的情况下,开闭环PD^α型控制算法拥有比开环算法更快的收敛速度.这些结论与分数阶线性系统是相同的.仿真实验进一步验证了上述理论的可行性和正确性.     

非线性抛物型积分微分方程Galerkin有限元方法超收敛分析

主要研究非线性抛物型积分微分方程的协调Galerkin有限元方法Crank-Nicolson(CN)全离散格式。通过对非线性项的精细估计,采用插值与投影相结合的估计技巧,导出了L^∞(H¹)模意义下具有O(h²+τ²)阶的超逼近性质。进一步利用插值后处理技术得到了整体超收敛结果,弥补了以往文献的不足。同时,通过数值例子验证了理论分析的正确性和方法的高效性。     

具有变系数四阶抛物方程的B样条有限元法

用三次B样条有限元法求解一类四阶主项带有变系数的抛物方程, 证明半离散格式解的有界性与收敛性. 关于时间变量的离散, 通过构造向后Euler格式, 得到全离散格式解的收敛阶为O(Δt+h⁴). 数值算例验证了理论分析结果及B样条有限元法的有效性.     

多变量拟协调元法解流函数形式的两维Navier-Stokes方程

本文应用多变量拟协调元方法解二维Ｎ—Ｓ方程，克服了Ｃ１类连续性条件给流函数方法带来的困难，采用文中提供的单元列式，可以构造出一族适于该方程计算 的低参数三角形和四边形单元。这种列式以显式的形式出现．在形成单元矩阵过程中． 不必进行数值积分，减少了计算量。本文讨论了虚功（率）原理和伪变分原理（Ｐｓｕｅｄｏ－ Ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）在 Ｎ—Ｓ方程上的应用，并构造出一种适用于低参数单元的 伪变分原理泛函，最后，推导出一种九参数三角形流函数单元，进行了数值试验，说 明本文提供的方法和单元，具有较高的计算精度，且有一定的实用意义。     

用数值方法构造二阶收敛的平面弹性问题非闭锁三角形元

对于纯位移平面弹性问题,在不完全3次多项式空间中,用数值方法基于div→∈P1构造了一个二阶收敛的非协调三角形单元,该单元是非闭锁的,数值算例验证了该单元的收敛性结果。     

一个高阶各向异性三角形元超逼近性分析

讨论了各向异性网格下用一个二次三角形元逼近二阶椭圆问题，利用积分恒等式等一些技巧导出了其超逼近性质，数值算例验证了理论分析的正确性。     

基于共转法U.L.列式三节点壳元几何非线性有限元分析

以三维连续介质力学和虚功原理为基础,推导出增量U.L.有限元列式,该列式保留了大位移增量刚度矩阵项,通过对该刚度矩阵进行修正可使之成为对称矩阵.根据该增量U.L.列式,文中采用三边形的形函数推导了三维三节点壳元的切线刚度矩阵,并考虑了横向剪切应力的影响.在求解增量方程时,采用CR(Co-rotational)法,将刚体位移从节点位移增量中扣除,得到节点纯变形增量,利用小应变理论计算单元内力.编制了非线性有限元程序,通过算例进行了几何非线性分析,验证该理论的精确性、高效性和通用性.     

线性元有限体积元法的一种并行格式

为有效解决规模庞大的数值计算问题,充分利用机器资源,提高计算效率,基于线性元有限体积格式,通过区域分解法,在三角形网格上提出一种适用于在多核机器或并行系统上运算的并行格式.数值实验结果表明,该格式在各类扭曲网格上,不仅可达到最佳的收敛速度,而且拥有良好的并行效率.     

非定常不可压缩流体运动的三步控制体积--有限元法研究

采用了基于守恒原理的控制体积－－有限元法，在基于三角形单元的多边形控制体上以同阶、同节点的线性插值函数对空间离散；以三阶精度的三步法对时间离散。提出了节省运算时间的方法。     

四节点三角形能量正交元的超逼近性分析

关于二阶椭圆边值问题,证明了四节点能量正交三角形元的解与三角形线形元解具有相似性,并在“好”的网格条件下进一步分析了其超逼近性．     

不可压缩粘性流体同阶插值有限单元的讨论

本文讨论了有限元分析中粘性不可压缩流体原始变量法构造同阶插值单元的困 难，应用通常构造单元的方法，速度和压力采用同阶插值时，直接违反了ＬＢＢ条件 中秩的必要条件，从而出现伪压力横式和整体离散线性方程组不定解等问题，针对 这些问题，本文提出一种构造单元的方法，以六节点三角形单元（ＭＰ－）为例，通 过若干数值算例和部分理论分析，说明了这种方法用于构造同阶插值单元是有效的。     

基于三角形网格的无量纲最小二乘有限元法及其应用

利用最小二乘有限元法计算二维流体场需要采用四边形网格，而仅采用四边形单元剖分含有角环、圆角和尖角等复杂结构的电力装备二维仿真模型时往往出现网格畸变。为此，本文提出了一种基于三角形网格实现最小二乘有限元的方法，即在三角形剖分网格上再处理得到四边形网格，从而实现最小二乘有限元法计算流体场。为验证所提方法的有效性，论文分别对方腔模型和带有角环等复杂结构的变压器单分区模型进行了数值计算，并分别与规则四边形网格下的最小二乘有限元法和Fluent计算结果进行对比。对比结果表明本文所提出的网格处理方法可以实现含有复杂结构电力装备的二维流体场仿真。     

海洋工程对海域水动力影响评估--数值模型解决方案

为评估海洋工程尤其是围海工程对海洋水动力环境及港口淤积效应的影响,本研究在厦门港建立了成熟的三维水动力数学模型,采用具有二次精度的六节点三角形单元,并利用粗细网格共存及多套网格一次剖分的非结构化网格技术模拟和预测了海洋工程前后水动力环境的变化情况.通过对嵩屿集装箱港区规划岸线进行环境影响评价的实践,证明了本模型可以为海洋工程的可行性研究及环境影响评价提供科学支撑.