对流扩散方程的紧二次样条配置法

基于二次样条插值函数,对常系数对流扩散方程提出了一种最优紧配置法.首先在空间方向利用二次样条基函数进行离散,使得问题化为时间方向的一系列常微分方程组;然后,利用Runge-Kutta方法、梯形公式法进行迭代求解,并且在实验中比较、分析了此类配置法在使用Runge-Kutta方法和梯形公式法迭代求解时的数值稳定性.结果表明,在时间方向无论使用哪种迭代法,此配置法在空间方向均可达到4阶精度.

一种求解抛物型偏微分方程的时空高阶方法

在对微分系统进行数值求解时,研究者们总希望能够在尽可能短的时间内达到尽可能高的计算精度.考虑一类线性抛物型偏微分方程,首先用最优的二次样条配置法求解此方程,可以得到一个刚性常微分方程系统;再采用一种高阶隐式时间积分方法求解此常微分方程系统.这种混合方法对空间网格尺寸和时间步长均为四阶收敛.通过分析这种混合方法在相邻时间步之间的迭代矩阵的谱半径,可以看出这种方法是稳定的,而且可以避免振荡现象的发生.通过数值算例可以看出,新方法的计算效率明显高于现有的一些高效数值方法,即新方法可以在保持计算精度的前提下大大缩短计算时间,节省计算资源.