THE SUPERCLOSENESS OF THE FINITE ELEMENT METHOD FOR A SINGULARLY PERTURBED CONVECTION-DIFFUSION PROBLEM ON A BAKHVALOV-TYPE MESH IN 2D

For singularly perturbed convection-diffusion problems,supercloseness analysis of the finite element method is still open on Bakhvalov-type meshes,especially in the case of 2D.The difficulties arise from the width of the mesh in the layer adjacent to the transition point,resulting in a suboptimal estimate for convergence.Existing analysis techniques cannot handle these difficulties well.To fill this gap,here a novel interpolation is designed delicately for the smooth part of the solution,bringing about the optimal supercloseness result of almost order 2 under an energy norm for the finite element method.Our theoretical result is uniform in the singular perturbation parameterεand is supported by the numerical experiments.

A New Proof of Superclose of a Crouzeix-Raviart Type Finite Element for Second Order Elliptic Equation

In this paper, a new proof of superclose of a Crouzeix-Raviart type finite element is given for second order elliptic boundary value problem by Bramble-Hilbert lemma on anisotropic meshes.

带变系数时间分数阶扩散方程一个新的非协调高阶逼近格式高精度分析新模式

基于时间高阶L2-1_(σ)格式和空间EQ_(1)^(rot)非协调有限元方法,对带有变系数的一类时间分数阶扩散方程进行了高效数值分析.首先,证明全离散逼近格式的解在能量模意义下的无条件稳定性.然后,利用该元的特殊性质,并将插值算子和投影算子相结合,导出了采用传统估计无法导出的超逼近结果.此外,利用插值后处理技术,呈现了整体超收敛估计.最后,借助数值实验,验证了理论分析的正确性.

一类非线性非局部抛物问题的类Wilson非协调元分析

主要研究在半离散格式下一类非线性非局部抛物问题的类Wilson非协调元逼近.当问题的精确解u∈H^(3)(Ω)时,利用该单元相容误差在能量范数意义下可达到O(h^(2))阶(比其插值误差高一阶)的特殊性质,采用关于时间t的导数转移技巧,并结合双线性元的高精度分析和插值后处理技巧,得到了超逼近性质和整体超收敛结果.

非线性Benjamin-Bona-Mahony-Burgers方程的非协调有限元超收敛分析

文章研究了二维非线性Benjamin-Bona-Mahony-Burgers(BBMB)方程的非协调有限元方法。利用非协调EQ^(rot)_(1)元相容误差比插值误差高一阶的特殊性质,给出了非线性BBMB方程在半离散以及向后Euler全离散格式下的超逼近和整体超收敛结果。最后,通过数值试验验证了理论分析的正确性和方法的有效性。

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^(∞)(H^(1))模意义下具有O(h^(2)+τ^(2))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。

非线性BBM方程BDF2混合有限元方法的超逼近分析

针对非线性Benjamin-Bona-Mahony (BBM)方程,在时间上构造了2阶的Backward differential formula (BDF2)时间离散格式,在空间上采用双线性单元和零阶RT单元的混合有限元方法,研究了其超收敛性质.首先,利用变换技巧给出关于逼近方程的稳定性.其次,利用逼近解的有界性得到关于其原始变量u的一个超逼近结果,进而得到其中间变量q的超逼近结果.最后利用一个算例验证理论结果的正确性.

非线性BBMB方程能量稳定有限元方法高精度分析

文章主要研究非线性Benjamin-Bona-Mahony-Burgers(BBMB)方程的能量稳定全离散有限元格式的高精度分析。首先,证明了后向Euler全离散格式的能量稳定性,得到了H1模意义下有限元解的有界性。其次,利用上述有界性和Brouwer不动点定理证明了离散问题解的存在唯一性。再次,利用协调双线性元的特殊性质,得到了相应的超逼近和整体超收敛结果。最后,通过数值试验验证了理论分析的有效性。

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H^(1)-模意义下具有O(h^(2)+τ^(2))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。

非线性色散耗散波动方程混合元方法的超逼近分析

主要基于不完全双二次元和一阶BDFM元对非线性色散耗散波动方程建立了一种混合元格式.首先在半离散格式下,利用单元具有的高精度结果和插值与投影相结合的技巧,得到了原始变量和中间变量的超逼近结果.然后在时间方向上借助一个新的二阶差分格式,建立了该方程的全离散逼近格式,并进一步给出了原始变量和中间变量的高精度分析.

Sine-Gordon方程二重网格方法的高精度分析

讨论了Sine-Gordon方程的二重网格有限元方法,建立了EQ_(1)^(rot)非协调元全离散逼近格式.直接利用EQ_(1)^(rot)元的插值算子和该元的性质,并对非线性项进行线性化处理,导出了能量模意义下的超逼近结果.更进一步利用插值后处理技术得到整体超收敛结果.

非线性Sobolev方程的一个协调扩展混合元新模式

基于双线性元Q11和零阶Nédélec元Q_(01)×Q_(10)所构成的单元对,对非线性Sobolev方程构造了一个协调扩展混合元新模式。根据单元的高精度特性,借助于插值和投影相结合方法、平均值技巧和插值后处理技术,导出了在半离散和二阶全离散格式下相关变量的超逼近和超收敛结果。同时,给出了一个数值例子,以验证理论分析的正确性。

Kirchhoff型抛物方程的Galerkin有限元法的超收敛误差分析

文章研究了后向Euler全离散Galerkin格式下的Kirchhoff型抛物方程的超收敛误差分析。首先,讨论了数值解的先验误差估计,并证明了数值解的存在唯一性。其次,使用双线性元的高精度误差估计以及Ritz投影算子与插值算子相结合的技术,通过技巧性地处理非线性项得到了超逼近的误差估计结果。再次,通过插值后处理方法获得了整体的超收敛结果。最后,通过数值试验验证了理论分析的正确性。

各向异性网格下Wilson元的超收敛性分析

在各向异性网格下研究了二阶椭圆边值问题的Wilson有限元方法,利用单元构造的特殊性和一些新的技巧得到相应的超逼近和超收敛结果.数值算例的结果与理论分析是相吻合的.

各向异性网格下线性三角形元的超收敛性分析

讨论在有限制的各向异性网格下用线性三角形有限元逼近二阶椭圆边值问题,利用单元构造的特殊性和一些新的技巧得到相应的超逼近和超收敛结果。数值结果与我们的理论分析相吻合。该文的结果对发展后验估计及设计数值求解二阶问题自适应算法是很有意义的。

抛物型积分微分方程各向异性非协调有限元分析

各向异性有限元方法的显著的优点之一就是可以用较少的自由度得到与传统有限元正则剖分时同样的估计结果。然而,在这种情况下,Sobolev空间上的Bramble-Hilbert引理在插值误差分析中不能直接应用,而且对于非协调元来说其传统边界估计技巧也不再适用。本文证明了一个非协调单元具有各向异性特征,并将它应用到研究抛物积分微分方程半离散格式下的Galerkin逼近。利用单元的特殊性,验证了Ritz-Volterra投影与有限元插值是相同的。在解适当光滑时,通过引入一些新的技巧,得到了与传统方法相同的收敛误差估计和超逼近性质。最后,通过构造适当的插值后处理算子,得到了各向异性网格下的整体超收敛结果。该文的结果对进一步探索和设计数值的自适应算法是有帮助的。

非线性双曲方程的类Wilson元超收敛分析

在半离散格式下讨论了非线性双曲方程的类Wilson非协调有限元逼近.利用该元的相容误差在能量模意义下可以达到O(h2)比其插值误差高一阶的特殊性质,再结合其协调部分的高精度分析及导数转移和平均值技巧,导出了O(h2)阶的超逼近性.进而,通过运用插值后处理方法得到了超收敛结果.

半线性抛物方程各向异性有限元逼近

利用有限元方法对半线性抛物方程的各向异性双线性有限元逼近进行了研究,得到了相应的超逼近和超收敛性结果.最后的数值算例验证了理论分析的正确性.

粘弹性方程Hermite型有限元新的超收敛分析和外推

利用积分恒等式技巧和插值后处理技术,得到了粘弹性方程Hermite型有限元的超逼近和超收敛性质.同时利用Bramble-Hilbert引理,构造了一个新的合适的外推格式,得到了与以往文献相同阶的外推结果.

抛物问题各向异性有限元的超收敛分析

本文研究具有各向异性特征的双二次元对二阶抛物方程的逼近.通过积分恒等式和插值后处理技术,在各向异性网格下得到了相应的超逼近和超收敛结果.