求解耦合非线性Schrodinger-Boussinesq方程的三角标量辅助变量方法

采用三角标量辅助变量(TSAV)方法,构造求解耦合非线性Schrodinger-Boussinesq方程初边值问题的高效数值格式。基于方程非线性势能的三角函数形式,提出求解方程的TSAV格式;对方程在时间和空间上分别采用二阶Crank-Nicolson格式和傅里叶谱方法进行离散,并证明时间半离散格式的修正能量守恒律。最后,通过数值算例对文中格式进行验证。结果表明:文中格式具有有效性,修正能量具有守恒性。

求解耦合非线性Klein-Gordon-Schrödinger方程的能量稳定方法

研究基于指数标量辅助变量方法的耦合非线性Klein-Gordon-Schrödinger方程有效数值方法.首先,采用指数标量辅助变量处理方程的非线性项,构造求解方程的无条件能量稳定格式;然后,对方程在时间方向上采用Crank-Nicolson格式进行离散,在空间方向上采用紧致差分格式进行离散,证明全离散格式的修正能量守恒律.最后,通过数值算例进行验证.结果表明:文中格式具有有效性,修正能量具有守恒性.

四阶常微分方程的Birkhoff配点法

提出求解四阶常微分方程的Birkhoff配点法.通过构造满足边界条件的Birkhoff插值基函数,得到具有稳定条件数的代数方程组.在数值算例中,通过与一类Legendre配点法的数值结果进行比较.结果表明:Birkhoff配点法的有效性和高精度.

一类四阶微积分方程的差分迭代解法

针对研究吊桥模型而建立的四阶微积分方程,提出利用有限差分法进行求解.采用Newton型迭代法处理非线性项,大大提高了收敛效率,并给出差分逼近的误差分析.数值算例说明了算法的可行性和有效性.

半直线上三阶方程的Legendre-Laguerre耦合谱元法

针对建立在半直线上的三阶微分方程,提出Legendre-Laguerre耦合谱元法.通过构造满足试探函数空间和检验函数空间的基函数,分解得到的线性系统的系数矩阵是稀疏的,可以有效地进行求解.数值例子验证了方法的有效性和高精度.

一类四阶微积分方程的紧差分格式

针对由铰链梁横向振动模型而建立的四阶微积分方程,提出紧差分格式进行求解,利用Newton型迭代法处理积分项,给出差分格式解的存在性、收敛性和稳定性的证明.数值结果表明:格式的精度为O(h4).

广义变系数KdV方程的保角能量守恒方法

基于保角哈密尔顿系统的辛形式,对带依时系数的广义KdV(TDKdV)方程提出一个保角能量守恒算法.通过算子分裂方法,方程被分裂成一个哈密尔顿系统和一个耗散系统,其中,耗散系统被精确求解.哈密尔顿系统在时间上采用二阶平均向量场(AVF)方法离散,在空间上采用傅里叶拟谱方法离散.在合适的边界条件下,所提方法可精确保持离散保角能量守恒律及离散保角质量守恒律.数值实验验证文中方法在长时间数值模拟过程中的有效性.

三阶微分方程的Legendre-Petrov-Galerkin谱元方法

针对建立在有限区间上的三阶微分方程,提出Legendre-Petrov-Galerkin谱元方法.通过构造满足试探函数空间和检验函数空间的基函数,得到离散问题所对应的稀疏的线性系统,并对其进行求解.数值例子验证了方法的有效性和高精度.

半无界条状区域四阶方程的Laguerre-Legendre混合谱逼近

对二维半无界条状区域上的四阶偏微分方程,用不带权函数的Laguerre-Legendre混合谱方法进行逼近.通过构造满足微分方程边界条件的基函数,由离散变分公式可以得到具有稀疏系数矩阵的代数系统,从而有效地进行求解.对该方法进行严格的收敛性分析,数值结果验证了方法的收敛性和有效性.

五阶常微分方程的Petrov-Galerkin谱元法

通过区间剖分,降低数值逼近多项式的阶数,构造满足试探函数空间和检验函数空间的基函数,使得离散问题所对应的线性系统的系数矩阵是稀疏的,并可以进行有效地求解.数值算例验证了五阶常微分方程的Petrov-Galerkin谱元法的有效性和高精度.

浅谈慕课和微课在高校理工科基础课程教学中的应用

随着慕课、微课等新型大规模在线开放课程和学习平台在世界范围内迅速兴起,高等教育教学改革面临新的机遇和挑战。本文探讨将大学基础课程的课堂教学和慕课、微课的特点结合起来,充分利用慕课微课平台的课程教学设计,辅助、引导学生学习,综合提高学生的学习能力和应用知识的能力。

全直线上四阶方程的Laguerre-Laguerre复合谱逼近

对全直线上的四阶方程提出Laguerre-Laguerre复合谱方法进行求解.通过构造恰当的基函数保证交面的连续性,并用数值算例说明该方法的高精度.通过与纯Hermite谱方法进行数值结果比较,结果表明:该方法具有有效性.

全直线上四阶方程的Laguerre-Legendre-Laguerre复合谱逼近

针对全直线上的四阶方程构造了Laguerre-Legendre-Laguerrre复合谱逼近格式.将全直线剖分为三个子区间,在每个子区间上用不同的谱方法对进行求解.通过构造恰当的基函数来保证交面的连续性,将问题分裂为规模较小的子问题进行求解.通过数值算例说明方法的高精度,与纯Hermite谱方法逼近结果比较说明该方法的有效性.

一类四阶微积分方程的Legendre-Galerkin谱逼近

针对研究吊桥模型而建立的四阶微积分方程,提出Legendre谱逼近法进行求解.构造迭代算法来求解得到的线性系统,证明了迭代格式的收敛性,对问题进行了误差分析.数值算例验证了迭代的收敛性和方法的高精度.

一类四阶微积分方程的有限元逼近

考虑四阶微积分吊桥模型在分段线性多项式空间上的有限元逼近.引入Newton型迭代法来处理积分项,大大提高了计算效率.给出相应的误差分析以及数值结果来说明方法可行性和有效性.

一类四阶微积分方程的四阶差分格式

针对由吊桥模型而建立的四阶微积分方程,提出了四阶差分格式进行求解.对线性项采用紧格式进行离散,积分项则采用复化辛普森求积公式处理,再结合Newton型迭代法对方程进行求解.给出了差分格式解的存在性和收敛性的证明.数值结果表明格式的精度为O(h^4).

半直线上三阶微分方程的Laguerre-Petrov-Galerkin谱方法

对半无界区域上的三阶方程提出了Laguerre-Petrov-Galerkin谱逼近方法,选取了相同的试探空间和检验空间.通过构造该空间上的基函数,离散问题所对应的线性系统的系数矩阵是半稀疏的.数值算例验证了该方法的有效性和高精度.