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。

含奇异势和记忆项的四阶抛物方程解的整体存在性与爆破

本文研究一类具有奇异势和记忆项的四阶抛物方程在有界域上的初边值问题.当初值在稳定集中,初始能量在正有界范围内,根据Faedo-Galerkin方法结合Hardy-Sobolev不等式得到了问题解的整体存在性并建立了能量泛函的衰减估计;当初始能量为负时,利用凸方法证明了问题的解在有限时刻爆破并估计了爆破时间上界,该上界依赖于初始能量;当初值位于不稳定集,初始能量有上界时,通过构造辅助泛函获得了一个与初始能量无关的爆破时间上界.

四阶抛物型方程子域精细积分紧致差分格式

首先给出了四阶导数的紧致差分公式，然后应用子域精细积分的方法，本文构造出了一个求解四阶抛物型方程周期初值问题的含参数α（0〈α〈〈△t）的紧致格式，所得到的差分格式为五点、两层的隐格式。Fourier分析方法表明该格式为无条件稳定，其局部截断误差为O（α（△t）^2＋α^2（At）^3＋（△x）^4），其中△t，△x分别为时间步长和空间步长，误差分析和数值实验均表明，本文构造的格式比经典的Crank—Nicholson格式和Saul’ev构造的格式精度要高阶10^-3-10^-4。从精度及稳定性方面考虑，本文构造的格式也较好，因此，本文的差分格式是有效的，具有很好的实用性。

一类四阶抛物方程一个低阶非协调混合元方法的超收敛分析

对一类四阶抛物方程利用EQ_1^(rot)元和零阶Raviart-Thomas元提出一个低阶非协调混合元逼近格式.首先证明半离散格式逼近解的存在唯一性.其次,基于上述两个单元的高精度分析,利用对时间变量的导数转移技巧并借助插值后处理技术,在半离散格式下得到了原始变量u,中间变量v=—△u的H^1-模意义下以及流量=—▽u的L^2-模意义下O(h^2)阶的超逼近性质和超收敛结果.最后,证明向后Euler全离散格式逼近解的存在唯一性,并通过采用一个新的分裂技巧,导出u和v在H^1-模意义下以及在L^2-模意义下关于h的无条件的O(h^2+τ)阶的超逼近性质和超收敛结果.这里,h及τ分别表示空间剖分参数和时间步长.

一类变系数四阶抛物方程一个低阶非协调混合元方法的超收敛分析

对一类变系数四阶抛物方程利用EQ_1^(rot)及Q_(10)×Q_(01)元给出一个新的扩展的低阶非协调混合元格式.首先,证明逼近解的存在唯一性.其次,基于上述两个单元的高精度结果,利用对时间t的导数转移技巧,在半离散格式下,导出了原始变量u和扩散项v=-?·(a(t)?u)在H^1模及流量=-a(t)?u在L^2模意义下均具有O(h^2)阶的超逼近性质.进一步地,借助插值后处理技术,得到整体超收敛性.最后,通过构造一个适当的辅助问题,得到具有O(h^3)阶的外推解.

四阶抛物方程一类变步长本性并行格式的稳定性分析

本文给出了四阶抛物方程一类变步长的本性并行差分格式,并用发展的能量法给出了该格式的绝对稳定性证明,得到了绝对稳定性估计.

四阶抛物型方程的样条子域精细积分配置法

对于四阶抛物模型方程周期初值问题,可用有限差分方法进行求解。通常的有限差分方法在使用过程中受到精度和稳定性的限制。本文首先将四阶抛物型方程转化为一个二阶的偏微分方程组,然后对时间项采用子域精细积分的方法、空间项采用三次样条基本公式进行离散,得到了一个含参数α>0(αh)的无条件稳定的差分格式,所得到的差分方程为五点、两层隐格式,它的局部截断误差为O(2τ+α2τ+h4)。,τh分别为时间及空间步长,最后的数值实验表明,本文的方法具有很好的数值精度和良好的实用性。

四阶抛物方程一类新的并行交替分段隐格式

给出了逼近四阶抛物方程的一组新Saul’yev非对称差分格式,利用这组非对称格式和对称的Crank-N icolson格式构造了一类新的并行交替分段隐格式算法,并证明了该算法的绝对稳定性.数值实验表明,该格式具有良好的收敛性、误差精度和稳定性.

一类非线性四阶抛物方程周期解的存在性

研究了一类四阶抛物方程在一维情况下的时间周期解的存在性问题.方程形式上,最高阶为四阶线性微分项,低阶部分为二阶非线性微分项,赋予方程时间周期条件和边界条件.主要运用Galerkin方法构造基底及近似解,应用Leray-Schauder不动点定理得到该方程对应的线性方程解的存在性,利用近似解的一致性估计,并利用渐近极限的讨论,得到该方程时间周期解的存在性.

解四阶抛物型方程的高精度差分格式

对四阶抛物型方程构造一族含参数高精度三层差分格式 .当参数满足一定的条件时 ,差分格式稳定 .局部截断误差阶数最高可达O(τ2 +h6) .最后 ,用数值例子说明对稳定性所作的分析是正确的 .

解四阶抛物型方程的高精度差分格式

对四阶抛物型方程构造了一族含参数高精度三层差分格式 .当参数满足一定的条件时 ,差分格式稳定 ,局部截断误差阶数最高可达 O(τ2 +h6) .最后 ,用数值例子说明对稳定性所作的分析是正确的 .

具有变系数四阶抛物方程的B样条有限元法

用三次B样条有限元法求解一类四阶主项带有变系数的抛物方程,证明半离散格式解的有界性与收敛性.关于时间变量的离散,通过构造向后Euler格式,得到全离散格式解的收敛阶为O(Δt+h^4).数值算例验证了理论分析结果及B样条有限元法的有效性.

解四阶抛物型方程高精度紧致差分格式

针对四阶抛物型方程周期初值问题,提出了一个两层隐式差分格式和一个三层隐式差分格式.它们的局部截断误差分别为O((Δt)2+(Δx)4)和O((Δt)2+(Δt)(Δx)2+(Δx)4),其中Δt,Δx分别为时间步长和空间步长.误差分析和数值实验均表明,本文构造的差分格式比经典的Crank-Nicolson格式和Saul’ev构造的差分格式精度更高.从精度及稳定性方面考虑,本文构造的格式也比文[5]的显式格式要好.

一个具有非线性关系的退化四阶抛物方程弱解的唯一性

讨论一个具有非线性关系的退化四阶抛物方程的初边值问题,在一些初值的假定下,证明该问题弱解的唯一性.

四阶抛物型方程的一族高精度恒稳的差分格式

对四阶抛物型方程 u t+ 2 u x4=0构造出一族截断误差阶为 O((Δt) 2 +(Δx) 6)的三层隐式差分格式 .证明它是绝对稳定的 ,且可用追赶法求解 .数值例子表明 ,文中所提出的格式是有效的 ,理论分析与实际计算相吻合 .

一个具有非线性关系的退化四阶抛物方程弱解的存在性

讨论一个具有非线性关系的退化四阶抛物方程的初边值问题,在一些初值的假定下,用时间离散化方法证明了弱解的存在性.

一个带二阶项的退化四阶抛物方程弱解的存在性

讨论了一个带二阶项的退化四阶抛物方程的初边值问题,在预先假定了一些初值的情况下,用时间离散化方法证明了弱解的存在性.

解四阶抛物型方程的三层高精度显格式

对四阶抛物型方程构造一族新的含参数三层显式差分格式 .它包含了DuFort -Frankel型格式 .适当选取参数时 ,可得到一个新的高精度显格式 ,其截断误差达到O[(△t) 2 +(△x) 6],其稳定性条件为γ =△t(△x) 4 ≤ 3136 0 ,优于文 [1]的稳定条件 .当选取γ =12 5 2 时 ,其截断误差高达O[(△t) 2 + (△x) 8],数值例子表明该格式是有效的 .

带二阶项的退化四阶抛物方程弱解的唯一性与渐近行为

讨论一个带二阶项的退化四阶抛物方程的初边值问题,应用Steklov均值,证明了其弱解的唯一性;使用能量等式,得到其弱解的渐近行为.

解四阶抛物型方程的一族恒稳隐式格式

对四阶抛物型方程构造一族新的含参数隐式差分格式 ,它包含了许多著名格式 .适当选取参数时 ,可得到一个高精度恒稳格式 ,其截断误差达到O[(△t) 2 +(△x) 6 ].数值例子表明该格式是有效的 .