二维时间分数阶Caputo-Hadamard慢扩散方程的交替方向隐式紧致差分格式

本文讨论了二维时间分数阶Caputo-Hadamard慢扩散方程的交替方向隐式(Alternating Direction Implicit,ADI)紧致差分格式。首先,在指数型网格上对Caputo-Hadamard型分数阶导数进行离散;其次,利用紧致ADI方法将高维问题转化为2个一维问题;根据离散系数的性质,利用数学归纳法证明了差分格式的稳定性和收敛性;最后,对具体模型进行数值求解。算例验证了上述理论分析的有效性。

高维热传导方程的高精度交替方向隐式方法

提出了数值求解二维和三维热传导方程的高精度交替方向隐式(ADI)方法,其空间为四阶精度、时间为二阶精度,并通过Neumann方法证明是无条件稳定的.该方法沿每个空间方向只涉及3个网格基架点,因此可以重复采用TDMA算法,大大节省了计算时间.数值实验验证了该方法的高阶精度,并与二阶的Peaceman-Rachford格式、Douglas格式及Crank-Nicolson格式进行了比较.

二维波动方程的高精度交替方向隐式方法

基于二阶微商的四阶紧致差商逼近公式及加权平均思想,提出了数值求解二维波动方程的2种精度分别为O(τ2+h4)和O(τ4+h4)的交替方向隐式(ADI)格式,以及与其相匹配的第一个时间层的同阶离散格式,并且通过Fourier方法分析了格式的稳定性.该方法在沿每个空间方向上只涉及3个网格基架点,因此可以重复采用TDMA算法,从而大大节省计算时间.数值实验验证了所用方法的精确性和可靠性.

三维波动方程的高精度交替方向隐式方法

提出了数值求解三维波动方程的2种精度分别为O(τ2+h4)和O(τ4+h4)的交替方向隐式(ADI)格式,并且通过Fourier方法证明了格式的稳定性。该方法在沿每个空间方向上只涉及三个网格基架点,因此可以重复采用TDMA算法,从而可以大大节省计算时间,数值实验验证了本文方法的精确性和可靠性。

求解扩散方程的一类交替分组显式方法

利用第二类Saul’yer非对称格式给出了扩散方程的一类交替分组显格式 .该方法具有并行本性 ,并且绝对稳定 .数值试验结果表明 ,方法使用方便 ,适合并行计算 ,并且有较好的精度 .

等离子体散射分析的改进型交替隐式时域方法

提出了一种改进的交替隐式时域有限差分(FDTD)方法,运用该方法分析了等离子体涂覆导体圆柱的散射特性,为等离子体隐身技术的运用提供了一定的理论指导.该方法在整个问题空间采用完整场形式的场量进行迭代计算,并运用中心差分格式离散极化电流密度辅助方程.仿真实验表明:提出的算法具有无条件稳定特性,其计算效率明显优于以往文献提出的交替隐式FDTD方法,在精度和效率上也稍高于普通的显式FDTD方法.

交替方向隐式欧拉方法在偏积分微分方程中的应用

用交替方向隐式欧拉方法研究二维带有弱奇异核的偏积分微分方程的数值解，在空间方向上采用二阶差商，时间方向上使用向后欧拉方法，积分项用一阶卷积求积逼近，该方法具备了交替方向存储量少，计算量低的特点．

求解对流扩散方程的一类交替分组显式方法

利用第二类Saul’yev非对称格式给出了对流扩散方程的一类交替分组显格式。该方法具有并行本性 ,并且绝对稳定。数值结果表明 ,对对流扩散方程给出的AGE算法明显优于Evans和Abdullah[2 ] 所提出的交替分组显格式 ,因此本方法是一种有效算法。

一类求解变系数扩散方程的交替分段显-隐式差分方法

文章利用交替分段显-隐式差分方法研究了一类一维变系数扩散方程的初边值问题,给出了数值求解过程,建立了相应的稳定性分析和截断误差估计,并以具体的变系数扩散方程为例,利用交替分段显-隐式差分格式对其进行了数值求解。数值模拟结果表明,该格式具有易于计算、精确度高、无条件稳定等特点。

变系数对流扩散方程的交替分段显-隐式方法

应用交替分段显 隐方法求解变系数对流扩散方程 ,此方法具有很好的并行性且无条件稳定 .

偏微分方程的交替分组显式迭代方法

求解复杂的偏微分方程或方程组时,对方程构造的差分格式可分为显式和隐式两大类。显式格式虽适用于并行计算,但其稳定性条件有严格限制;隐式格式稳定性虽好,但不能直接用于并行计算。本文利用交替分组显式算法的思想来设计隐式差分方程组的迭代解法,得到交替分组显式迭代法(AGEI)。这种方法可用于主对角占优的一般三对角方程组的迭代求解,不仅格式容易实现而且可直接进行并行计算。

交替隐式时域方法精确实现理想导体边界

为了准确求解交替方向隐式时域有限差分(Alternating Direction Implicit Finite-Difference Time-Domain,ADI-FDTD)方法实现理想电导体边界和理想磁导体边界的待求场分量系数,通过在获得该系数前应用理想导体边界条件,推导出了相应的修正系数.计算了单个金属立方体和对称的两个金属立方体的双站雷达散射截面.结果表明:理想导体边界作为理想导体表面,采用修正系数的计算结果与时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)方法计算结果更为吻合;理想导体边界作为截断计算空间对称面,采用修正系数的计算结果与ADI-FDTD方法计算结果相同,与理论推导结论一致.

交替分组显式方法

交替分组显式方法是一种求解代数方程组的方法。该方法具有稳定性好、求解速度快的性质。

非线性Leland方程的交替分组显式迭代方法

将隐式差分方程组在每一时间层上划分为若干子方程组来同时进行迭代求解,给出非线性Leland方程的一类AGEI格式。理论分析表明:基于经典Crank-Nicolson(C-N)格式构造的AGEI-CN格式具有二阶精度,格式解存在唯一且收敛。数值试验显示:AGEI-CN格式的计算时间比经典C-N格式节省近69%,比交替分组C-N(ASC-N)格式节省近36%,表明本文提出的AGEI方法对于求解非线性Leland方程是有效的。

二维变系数非齐次抛物型方程的紧交替方向差分格式

研究了二维变系数非齐次抛物型方程的紧交替方向隐式差分格式,首先运用算子方法导出了紧差分格式,给出了差分格式的截断误差,接着讨论了差分格式的稳定性和收敛性,最后给出了数值例子,数值结果和理论分析是吻合的。

三维非均匀介质不稳定态渗流方程的交替方向隐式超松弛迭代解

将二维差分方程交替方向隐式迭代解法改进成为三维差分方程交替方向隐式超松弛迭代解法，从而提高了计算的速度，并用之一方法实现了三维非均介质不稳定态渗流方程的数值解。用二维各向同性均匀介质的理论解进行了计算验证，结果表明这一解法与理论解吻合很好。文中还给了三层不均匀层状介质及三维非均匀油藏的压强分布实例。

对流-扩散方程的两类交替方法之比较

以求解对流－扩散方程的中心差分格式、显式逆风格式、Ｓａｍａｒｓｋｉ格式和修正Ｄｅｎｎｉｓ格式为基础，构造了若干新的交替分组显式方法与交替方向显式方法，给出了它们的实验模型的数值比较结果．

具耗散项二阶双曲型方程分组显式方法

首先把具耗散项的二阶双曲型方程分解为两个一阶方程 ,然后利用不对称公式提出解此类二阶双曲型方程的分组显式方法 .进而 ,证明交替分组显式方法是无条件稳定的 .数值试验表明 。

交替方向隐式时域有限差分法中的Berenger理想匹配层

提出一种新方案,用于离散Berenger场分裂形式Maxwell方程,将理想匹配层吸收边界条件由通常的时域有限差分法推广到交替方向隐式时域有限差分法.和已有的离散方案比较,采用文中提出的离散方案可使理想匹配层吸收边界的反射误差成数量级地减小.

交替方向Galerkin方法在偏积分微分方程中的应用

用交替方向Galerkin方法研究二维带有弱奇异核的偏积分微分方程的数值解,在空间方向上,采用线性有限元,时间方向上采用向后欧拉方法,积分项用一阶卷积求积逼近,该方法既具有交替方向存储量少,计算量低,又具有有限元高精度的特点.