Stokes Darcy耦合问题的新等阶元投影稳定化方法

针对Stokes Darcy耦合问题提出一种新的投影稳定化方法,该方法对整个区域采用统一的等阶有限元空间逼近.相比通常的局部投影稳定化方法,增加了新的投影稳定项以及压力跳跃项,有效地克服了等阶有限元不满足inf sup条件的困难,也保证了该方法不仅对不连续的压力空间适用,且对连续的压力空间亦适用. 最后,证明了该方法的稳定性,并给出了误差估计.     

Darcy-Stokes方程的稳定化有限元方法

在流体力学中,DarcyStokes模型是针对自由流动和渗注共存的流动系统建立的,需要研究既适用于Darcy问题又适用于Stokes问题的有限元方法.近来,Masud和Hughes对Darcy问题提出了一种新的混合有限元格式.本文作者通过引进新的变量,对一类Darcy与Stoke问题提出了一种统一适用的稳定化有限元方法.该方法可看成Hughes的稳定化有限元格式的推广和应用,并证明了该格式的存在性和唯一性,给出了相应的误差估计.     

可压缩Navier-Stokes方程的稳定化有限元方法

研究了可压缩线性化Navier-Stokes方程的稳定化有限元方法.对动力方程和连续方程分别应用Galerkin/Petrov最小二乘法和流线扩散法离散,得到一个相容的稳定化有限元格式,证明了此格式在无需满足B-B条件的情况下,解的存在性和唯一性,以及相应的最优误差估计.     

Stokes问题的一个非协调有限元逼近

用有限元方法分析Stokes问题难点在于单元必须满足离散的Babuaka-Brezzi条件,在文中构造了一个非协调矩形有限元,证明该元对Stokes问题满足离散B-B条件,并且对速度和压力具有二阶收敛性.     

拟牛顿流的压力投影稳定化低阶有限元方法分析

作者对一般的拟牛顿流问题,针对线性/线性和线性/常数两种低阶有限元空间,提出了一种新的稳定化方法.该方法可以看成压力投影稳定化方法从Stokes问题到拟牛顿流问题的推广与发展.在速度属于Wl,r(Ω),压力属于Lr'(Ω) (1/r+1/r'=1)下,作者给出了误差估计.服从幂律及Carreau分布的拟牛顿流问题可看成...     

Stokes型积分微分方程的稳定化有限元方法分析

利用同阶低阶协调有限元对,针对二维Stokes型积分微分方程构造了一类基于局部压力投影稳定的半离散有限元格式,并给出了关于速度和压力逼近的最优误差估计.该方法的优势在于其稳定项是定义在单元上的,并且不需要引入稳定化参数,便于编程实现.最后通过数值实验进一步验证了所述算法的有效性及理论分析的正确性.     

定常Navier-Stokes方程基于速度投影的等阶元稳定化方法

针对定常的Navier-Stokes方程,本文给出并分析了基于速度场L~2投影的新型稳定化有限元方法.速度-压力逼近采用了P_1/P_1元.为了克服等阶元不满足inf-sup条件的问题,本文增加了压力投影稳定项.基于速度场L~2投影的稳定化方法,本文增强了L~2范数的稳定性.该稳定化格式的优点是所有的计算都在同一套网格上执行,不需要嵌套网格且只涉及速度场投影而不需要求解速度梯度投影.在连续的Navier-Stokes方程存在唯一一支非奇解的情况下,本文证明了该离散格式是稳定的.此外,本文还得出了离散解的误差估计.数值实验证实该方法是有效的.     

非定常Navier-Stokes方程的一种非协调有限元投影稳定化方法

基于标准的L~2投影算子,对非定常Navier-Stokes方程提出了一种非协调有限元投影稳定化方法.这种非协调有限元方法的速度/压力空间采用非协调有限元NCP_1-P_1.该方法不仅绕开了inf-sup条件对等阶元的束缚,也克服了高雷诺数下对流占优引起的振荡.同时,结合外推公式,将非线性问题转化为线性格式进行处理,从而减少了计算量.最后给出了详细的稳定性分析和误差分析.     

Navier-Stokes方程基于H(div)型有限元的涡旋黏性法

作者将涡旋黏性思想和H(div)型有限元逼近(比如RT元和BDM元)相结合,对不可压缩定常NavierStokes方程提出了一种新的稳定化有限元格式.该格式不仅满足守恒条件,而且用涡旋黏性项克服了对流占优.然后作者进一步证明了有限元解的存在唯一性,给出了误差估计,并计论了H(div)型有限元的应用.     

Navier-Stokes方程的低阶稳定化有限元方法

作者对定常Navier-Stokes方程提出了一种新的低阶稳定化有限元方法.在有限元空间组合不满足LBB的条件的情况下,作者应用线性化技巧和Brouwer不动点定理证明了解的存在唯一性,并给出了速度和压力的误差估计.     

结构动力分析的高精度有限单元法

基于哈密顿变分原理,建立了增加内部自由度的结构动力分析高精度非协调有限元法计算列式,揭示了它与动态有限元法的内在联系;同时,对增加单元结点的高精度动力有限元也进行了评述与讨论.通过实例分析,对高精度动力有限元与常规动力有限元进行了比较.算例表明,与常规有限元相比,常规动态有限元、本文的动态有限元均能给出更好的结果;高阶动力有限元能给出甚至优于动态有限元的计算结果.     

非定常Navier-Stokes 方程基于H（div）型有限元的涡旋黏性法

本文将子格涡旋黏性思想与H（div）型有限元逼近（比如RT元和BDM元）相结合, 对不可压非定常Navier-Stokes方程提出了一种新的稳定化有限元格式. 这种格式不仅满足守恒条件, 而且克服了对流占优所引起的震荡. 然后通过半离散有限元格式, 得到了与约化雷诺数相关与雷诺数无关的误差估计.     

非线性有限元方程组的弧长延拓算法

研究工程结构因构件屈曲和材料软化导致的稳定性问题,就需要追踪结构的平衡路径。当采用非线性有限元进行分析时,传统的牛顿迭代法会在极值点和分叉点处失效,而弧长延拓方法能很好地解决这一数值计算难题。针对结构稳定性非线性有限元分析程序的编制,给出弧长延拓算法牛顿迭代的标准格式和两种实用的迭代格式,并讨论它们之间的关系。通过一个边坡稳定性的有限元分析,验证了实用迭代格式的有效性。     

九参数拟协调离散Kirchhoff薄板单元

用多变量拟协调法推导出九参数拟协调离散Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ薄板单元（ＱＤＫＴ－９）， 并证明了ＱＤＫＴ－９单元与 ＤＫＴ－９单元（九参数离散 Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ 薄板单元）的一 致性。基于拟协调元方法的理论和公式，人们将易于理解和认识这一类单元，ＤＫＴ 单元仅是一种放松了直法线假设的拟协调薄板元。不难看出：拟协调元方法是一种非 常基本的有限元方法。     

Sobolev方程的线性元超逼近性分析

采用混合有限元法,在线性有限元空间上,分析了Sobolev方程的半离散格式,得到了超逼近结果。     

三维差分格式的网络图论方法

本文给出了椭圆型边值问题的通用三维差分格式,并以网络图论为基础,着重讨论并介绍了该格式的实施步骤及其在各种控制容积单元中的应用.     

Sobolev方程的全离散混合有限元法

对Sobolev方程采用混合有限元法求解,给出相应的全离散格式及其误差估计,与已有文献中的有限元方法相比,该方法所采用的变分形式较简单,计算量较小,精度较高。     

多跨梁在移动车载作用下的动响应分析

分析多跨梁在移动车载作用下的动响应，采用动力刚度法求出精确的多跨梁振动模态，用模态迭加法求解；推导了N个车辆作用时的车－梁单元矩阵，用有限元法求解，数值计算结果表明用两种方法分析得到的结果相符。     

具有非线性传导率的麦克斯韦方程的一个保能量混合有限元

本文针对具有非线性传导率的麦克斯韦方程构造了一个保能量的混合有限元. 其中，对麦克斯韦方程的一阶形式, 本文直接使用有限元外微分去离散空间变量, 得到保能量的半离散格式，进而通过一个二阶连续时间Galerkin方法 (CTG) 去离散半离散格式的时间变量，得到保能量的全离散格式. 本文中的半离散和全离散格式能够精确地保持磁场的严格无散条件，具有最优收敛阶. 数值算例验证了理论结果.     

计算应力强度因子的奇异单元法

本文构造了一种新的三维奇异元,证明了其奇异性,就均匀拉伸的圆柱杆带圆环形和半椭圆形表面裂纹前缘的应力强度因子进行了有限元——奇异元计算,其数值结果与已有结果吻合得很好;根据大量的计算结果,给出了后一种裂纹情形的近似计算公式。