“双抛物型”参数方程的探讨

本文提出"双抛物型"参数方程的概念,并对其图形、性质等进行了讨论.

一类双重退化四阶抛物型方程弱解的存在性

本文主要研究了一类双重退化的四阶抛物方程弱解的存在性问题.首先,利用Galerkin理论与能量估计方法可以得到该问题在非退化边界情形下弱解的存在性.在此基础上,通过对正则化问题的解进行一致估计以及渐近极限的过程,获得边界退化情形下弱解的存在性.

伪抛物型p-Kirchhoff方程的爆破解

该文研究了一类具有变指数的伪抛物型p-Kirchhoff方程的齐次Dirichlet初边值问题.首先,采用改进的势阱法和辅助函数法,对初始能量进行最优分类,得到解的爆破和整体存在的判据.其次,分别得到了解的爆破时间估计和整体解的大时间性态.

带色散的四阶抛物型方程的紧致差分格式

本研究提出一种有效求解带色散四阶抛物型方程的四阶紧致差分格式。对该方程的空间变量用四阶紧致差分格式进行离散,对离散之后得到的常微分方程组用三次Hermite插值法进行求解,得到一种空间和时间方向上都具有四阶精度的数值格式,并用傅里叶方法证明了该格式的无条件稳定性。数值实验中给出三种类型的算例,并将本研究格式与Crank-Nicolson格式进行数值比较,证明了本研究格式的有效性。结果表明,本研究格式对求解带色散的四阶抛物型方程具有很好的实用性。

一种求解时间分数阶非线性抛物型方程的等阶混合有限元

为数值求解时间分数阶非线性抛物型方程,本文提出了一种k次等阶混合有限元.为获得有限元的完全离散格式,本文在时间方向上考虑经典L1格式、在空间方向上使用基于局部投影的稳定混合有限元.本文定义了混合投影并得到了有限元的误差估计.数值算例验证了理论结果 .

基于终端观测条件反演非线性抛物型方程的辐射系数

研究了利用终端观测数据重构非线性热传导方程辐射系数的反演问题。与一般的抛物型方程不同的是,非线性热传导方程不仅具有非线性源项,而且边界也是非线性的。主要研究了一维逆问题的理论分析。对于多维情况,同样是适用的。基于最优控制框架,考虑到原问题的不适定性,首先将原问题转化为一个优化问题,在对原问题做估计的同时,证明了控制泛函极小值的存在性以及极值存在的必要条件。其次由于最优控制问题是非凸的,一般不存在全局唯一性,该解只在一些特殊条件下是局部唯一的。最后简单给出了解的稳定性分析。需要指出的是,一般情况下,参数识别是一个非线性反问题,即使其基本方程是一个线性方程。模型复杂性的增大,一方面使得该模型可以刻画更多的物理现象,另一方面也会给相应的分析带来更大的困难。因此,逆问题P的非线性程度,在某种意义上,要高于那些由线性方程控制的非线性程度,在复杂性方面也是如此。

具幂次非线性项的伪抛物型方程的精确解

研究具幂次非线性项的伪抛物型方程.利用二阶微分方程作为辅助方程,对伪抛物型方程的解进行合理假设,将原方程转化为一组复杂代数方程并借助于计算机代数系统进行求解,最终获得了伪抛物型方程具有tanh函数形式、三角函数形式和有理函数形式的新精确解.

一类抛物型方程初值与源项同时反演问题的唯一性与数值计算

基于实际应用的驱动,利用局部观测数据研究了一类抛物型方程初值与源项同时反演问题。首先利用特征函数展开法得到问题的级数形式解,基于级数解构造性地证明基于2个观测时刻的含局部测量数据同时反演问题的非唯一性;其次利用抛物型方程解的解析延拓性,证明了基于3个观测时刻含局部测量数据的同时反演问题的唯一性;然后基于有限元插值技术和叠加原理,构造了同时反演问题的反演算法;最后通过构造具有解析解和不具有解析解的数值算例验证了反演算法的有效性。

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。

具有Neumann边界条件的抛物型方程解的估计

研究了具有Neumann边界条件的一类抛物型方程解的估计,通过微分方法,选取合适的辅助函数和利用极值原理来进行证明。

抛物型积分微分方程的全离散界面修正直接间断有限元法

针对线性抛物型积分微分方程,首先利用带界面修正的直接间断有限元(DDGIC)法对空间离散,分析半离散格式的稳定性;然后在时间方向应用Crank-Nicolson法,建立全离散的Crank-Nicolson/DDGIC格式,对全离散格式的收敛性进行了详细讨论;最后给出数值算例验证方法的有效性和理论结果.

二维单向强退化抛物型方程的参数识别反问题

针对矩形区域内两种形式的强退化扩散系数,研究了二维单向强退化抛物型方程中扩散项的参数识别反问题。首先,利用Hölder不等式等证明了扩散项参数识别的唯一性和条件稳定性;然后,给出了数值计算强退化抛物型方程正问题的一种交替方向有限差分隐格式;最后,通过将退化扩散项的参数识别反问题归结为泛函优化问题,提出了基于遗传算法的退化项参数识别方法。计算模拟结果表明,退化项参数能被附加的测量数据有效识别出来,且提出的基于遗传算法的退化项参数识别方法具有很强的鲁棒性。

抛物型方程的一族双参数高精度恒稳格式

对抛物型方程 ,构造一族含双参数的三层高精度隐式差分格式 .在特殊情况下 ,当参数α=12 和β=0时 ,得到一个两层格式 .同时 ,证明该族格式对任意非负参数都是绝对稳定的 ,并且其截断误差阶为 O((Δ t) 2 + (Δx) 6) .数值例子表明 ,该族格式是有效的 ,且理论分析与实际计算相吻合 .

具有小周期参数抛物型方程双尺度有限元分析

本文研究了二维空间中光滑的凸区域上具有小周期参数的抛物型方程的半离散双尺度有限元逼近。在整个区域上,利用二次元解均匀化问题;在参考单胞内,利用线性元解辅助问题;然后,将求得的有限元解代入多尺度渐近展开式,得到原问题解的一个半离散双尺度有限元格式。利用多尺度渐近展开和有限元理论,证明了该格式的收敛性。

具有小周期参数抛物型方程一种新的双尺度有限元分析

利用均匀化,渐进展开式和双尺度有限元方法,对具有高阶震荡系数的抛物型方程给出了一种新的半离散有限元格式,即在时间上保持连续,空间上利用双尺度有限元进行离散.并分析了该格式的收敛性.

抛物型方程的演化参数识别方法

给出了一种利用演化计算方法求解微分方程中的参数识别类型反问题的方法。该方法把参数识别问题转化为泛函的优化问题用演化算法来求解 ,指定待定参数的函数类形式 ,用遗传算法 (GeneticAlgorithms)来演化待求参数的最优估计值 ,并将该方法运用于线性扩散方程和拟线性对流扩散反方程反问题的数值模拟中。

双参数抛物型Mohr强度准则及其材料破坏规律研究

详细推导了双参数抛物型Mohr强度准则的一系列公式。首先,根据简单拉伸和压缩试验推导了该模型参数的公式,讨论了第一主应力和第三主应力之间的关系及破坏模式;然后,定义了摩擦角和破坏角,导出了相应的公式,并且给出了两者之间关系表达式。双参数抛物型Mohr强度准则既可描述剪切破坏模式,又可描述受拉破坏模式,且其对单轴抗压和抗拉强度比没有限制,所推导的破裂角公式可以为今后宏观裂纹开裂方向的计算和破坏模式的确定提供理论基础;而Griffith准则只是双参数抛物型Mohr准则的一种特殊情况。

一维抛物型方程参数识别反问题的数值解法

以函数逼近和Tikhonov正则化为基础,利用算子识别摄动法和线性化技术提出求解一维抛物型偏微分方程参数识别反问题的迭代算法,拓宽了求解此类反问题泛定方程和初边值条件的适用范围。数值模拟的结果表明,用此迭代法求解参数识别反问题具有数值精度高、稳定性好、收敛速度快的特点。

半线性抛物型方程改进全离散双尺度有限元分析

利用均匀化、渐近展开式和双尺度有限元方法,对具有高阶震荡系数的半线性抛物型方程给出了一种改进的全离散双尺度有限元格式,并分析了该格式的收敛性.

Pade型双向抛物方程及其在室内电波传播问题中的应用研究

针对室内垂直墙面、家具等对电磁波后向反射较大的问题,提出了Pade型双向抛物方程,在增大抛物方程计算角度的同时提高了室内场计算的精度.利用Crank-Nicolson有限差分法推导了Pade型双向抛物方程的离散差分格式,同时,通过对室内天花板和地板采用阻抗边界条件,导出了上下边界场满足的有限差分格式,与射线跟踪法的对比验证了边界处理的正确性.采用双向抛物方程仿真了包含家具的单层单建筑物存在时室内电磁波的传播特性,结果表明,双向抛物方程的仿真结果是可靠的,其符合现实物理规律,最后基于该双向抛物方程模型模拟和分析了存在二栋双层建筑物时室内的电磁波分布特性.