一个非常规高效数值积分方法

利用一个特殊非协调矩形元导出了一个新的使用节点少而代数精度高的非常规数值积分公式.利用有限元方法的分析技巧,在较弱的条件下(即在Sobolev空间模意义下)证明了由此公式导出的复化公式具有与复化Simpson公式和复化Gauss公式一样的收敛阶O(h4).而且在精细剖分下,该公式比后两种积分公式大致节约25%的计算量.最后,通过两个数值算例验证了理论分析的正确性.     

高精度数值求积公式的构造

构造了一类求积公式,此类求积公式只需计算节点上的函数值,避免计算导数值,它比复化梯形公式的计算量小,但收敛阶却大大的提高了.利用这类积分公式进行计算可以得到十分精确的结果.     

复化Simpson公式在r-重积分Wiener空间下的平均误差

讨论复化Simpson公式在r-重积分Wiener空间下的平均误差,得到了相应量的值或强渐近阶.结果表明复化Simpson公式在上述平均情形下的饱和阶为1/n4.     

带端点一阶导数和三阶导数的中矩形修正公式

利用代数精度的概念,构造出一种带端点一阶导数和三阶导数的中矩形修正公式,给出了公式的截断误差估计,并分析了复化公式的收敛阶。该修正公式具有5次代数精度,其复化公式比复化中矩形公式多计算两个端点的一阶导数和三阶导数各一次,收敛阶却比复化中矩形公式提高了4阶。数值算例验证了理论分析的正确性。     

两个复化的Gauss-Legendre型求积公式及其误差分析

对两点和三点Gauss-Legendre公式进行复化,建立了两个新的数值积分公式,并分析了它们的积分误差和收敛阶.数值例子表明,我们的方法是高效的.     

带端点3阶导数的Simpson修正公式

给出了一个带端点3阶导数的Simpson修正公式,并给出该公式的截断误差,分析了相应的复化公式的收敛阶.复化带端点3阶导数的Simpson修正公式,只比复化Simpson公式多计算2个端点的3阶导数各1次,其收敛阶却比复化Simpson公式提高了2阶.数值算例验证了理论分析的正确性.     

复化梯形公式在r-重积分Wiener空间下的平均误差

讨论复化梯形公式在r-重积分Wiener空间下的平均误差,得到了相应量的值或强渐近阶.结果表明,当r=0,1时,复化梯形公式是弱渐近最优的,但当r≥2时,复化梯形公式不是渐近最优的.同时,结果表明复化梯形公式在平均误差的意义下具有饱和性.     

数值积分对非线性抛物型积分微分方程有限元方法的影响

考虑数值积分对非线性抛物型积分微分方程有限元方法的影响，给出了收敛阶不变的充分条件，导出误差的最优L2模估计.     

时空分数阶对流-弥散方程组的有限元方法

时间空间分数阶对流-弥散方程组一般没有解析解,有限元方法是进行数值模拟的有效途径.先对微分方程组进行时间半离散,然后推导出固定时间层的变分公式和有限元方程组,同时给出求解有限元解的一种线性迭代算法.数值实例表明,三次有限元迭代算法的时空收敛阶分别为 2－α_i和4.     

流体-固体耦合问题的全离散有限元估计(英文)

本文讨论了一类流体-固体耦合问题的全离散有限元方法,时间方向的离散,采用向后差分公式和复化左矩形公式来分别近似连续弱形式中关于时间t的一阶导数和积分.文章还给出了全离散有限元解的存在唯一性,并推导了基于全离散解的误差估计.     

三维非齐次双曲型方程的局部一维有限体积元方法

提出了三维非齐次双曲型方程的一种新型局部一维有限体积元方法,导出了具体的计算格式,证明了该格式按离散L2范数或离散H1半范数均具有二阶收敛精度.具体算例表明该算法计算效果良好.     

多孔介质可压缩可混溶驱动问题修正的特征对称有限体积方法

在油藏数值模拟中,多孔介质可压缩可混溶驱动问题的数学模型是由两个非线性抛物方程耦合而成.对压力方程采用修正的对称有限体积方法,对饱和度方程提出一种修正的特征对称有限体积方法.证明了格式的收敛性,并给出了最优H1模误差估计.     

多孔介质中可压缩可混溶驱动问题的特征-有限体积元法H1模误差估计

有界区域上多孔介质中可压缩可混溶驱动问题由两个非线性抛物型方程耦舍而成：压力方程和饱和度方程均是抛物型方程．对压力方程采用有限体积元法,对饱和度方程采用特征一有限体积元法进行数值分析．给出了全离散特征—有限体积元格式,并通过详细的理论分析,得到了近似解与原问题真解的最优H^1模误差估计．     

对流扩散方程的数值流形格式及其稳定性分析

将流形方法应用于对流扩散方程的数值求解,建立了基于标准Galerkin加权余量法的定常无源对流扩散方程的数值流形格式,采用一维定常无源对流扩散方程证明了物理覆盖的覆盖函数取完全一阶多项式的标准流形格式具有绝对的数值稳定性,并通过与一维对流扩散方程有限元解、精确解的对比,对该数值流形格式的稳定性进行了验证.同时,将基于四节点矩形有限单元覆盖系统的数值流形格式应用于二维平行管道中定常热对流扩散问题的数值分析.结果表明:在小的单元Pe(Pe<2)时,流形解的精度较有限元方法显著提高;在较大单元Pe条件下,一阶多项式覆盖函数的标准流形格式虽然绝对稳定,但假扩散作用显著,得到的数值解与真实结果存在较大的偏差.     

Sobolev方程的扩展混合体积元方法

基于最低次R-T混合有限元空间,提出了求解一类Sobolev方程的扩展混合体积元格式,利用微分方程先验误差估计技巧,给出了扩展混合体积元解的误差分析,分别得到了扩展混合体积元半离散格式和全离散格式解的次优阶L2误差估计,数值试验很好地验证了这一点。     

利用Hamilton-Jacobi方程求解双曲守恒律组的有限元法

将Galerkin高次有限元应用于双曲守恒律组的Hamilton Jacobi方程形式 ,得到了求解一维双曲守恒律组的数值格式。对于标量守恒律方程以及线性双曲方程组 ,这类计算格式具有TVD性质。非线性方程组的计算结果表明该方法具有较好的收敛性     

考虑参数不确定性结构动力分析的一种新方法

基于考虑参数不确定性结构可靠度分析的快速积分法，提出了一种求解结构动力反应的新方法，并将该方法与常用的考虑参数不确定性结构动力分析的随机有际元法作了比较，结果表明文中方法是有效的。     

双 U 形金属阻尼器抗震性能优化分析

为解决双U形金属阻尼器应力集中及初始刚度较低的问题,提出了两组增设不同形式钢板的优化方案.首先介绍了U形钢板的力学性能,设计了3个参数不同的U形钢板并进行了模拟验证.进而对两组模型进行有限元模拟分析,研究不同优化方案对双U形金属阻尼器滞回性能、刚度退化、耗能能力及应力发展的影响.结果 表明:优化后的阻尼器具有良好的滞回耗能能力,应力分布得到有效改善,初始刚度明显提高.尤其以增设大矩形钢板优化的阻尼器在分阶段屈服方面性能更为突出,参数设计更加灵活.     

对流扩散问题的特征-有限体积法及其误差估计

将有限体积元法与特征方向法结合起来,针对对流占优的扩散方程构造了全离散的特征-有限体积元格式,并进行了理论分析,得到了近似解与原问题真解的H1模误差估计,并给出数值算例.     

基于有限元内力法的某拱坝加固培厚方案对比分析

随着使用年限的增长,拱坝不断老化并产生各种病险危害．目前,拱坝的加固培厚成为一种普遍采用的措施,其技术和安全性也逐渐受到关注．针对某拱坝培厚加固有2种方案,即在下游面或者上游面培厚加固,采用有限元内力法计算该坝体及其2种培厚方案坝体应力,结果表明在下游面对坝体加固培厚方案更优,为拱坝加固培厚方案的选择提供依据．通过规范等效应力法和试载法对计算结果复核,验证了计算结果的正确性．