一类变系数回火分数阶扩散方程离散格式的收敛性分析

提出了证明一类变系数回火分数阶扩散方程离散格式的收敛性的一种新方法,针对变系数回火分数阶扩散方程,采用Crank-Nicolson方法离散一阶时间偏导数,用回火加权移位Grünwald算子逼近正规化Riemann-Liouville回火分数阶导数,所获得的数值离散格式是无条件稳定的和收敛的.但是,关于收敛性的证明是基于较强的条件完成的.为进一步降低数值离散格式收敛性证明中的条件,引入了一种新的分析技术,结合合同矩阵的性质,严格证明了所得数值离散格式的收敛性在离散L2范数下满足空间和时间上是二阶精度收敛的.

带非线性源项的Riesz回火分数阶扩散方程的预估校正方法

本文针对带非线性源项的Riesz回火分数阶扩散方程,利用预估校正方法离散时间偏导数,并用修正的二阶Lubich回火差分算子逼近Riesz空间回火的分数阶偏导数,构造出一类新的数值格式.给出了数值格式在一定条件下的稳定性与收敛性分析,且该格式的时间与空间收敛阶均为二阶.数值试验表明数值方法是有效的.

带漂移的单侧正规化回火分数阶扩散方程的Crank-Nicolson拟紧格式

基于已有的针对单侧正规化回火分数阶扩散方程的三阶拟紧算法,将该算法的思想应用于带漂移的单侧正规化回火分数阶扩散方程的数值模拟,并结合Crank-Nicolson方法导出数值格式.证明了数值格式的稳定性与收敛性,且数值格式的时间收敛阶和空间收敛阶分别是二阶和三阶.通过数值试验验证了数值格式的有效性和理论结果.

带漂移的单侧正规化回火分数阶扩散方程的三阶数值格式

研究带漂移的单侧正规化回火分数阶扩散方程的数值格式基于已有的针对单侧正规化回火分数阶扩散方程的三阶拟紧算法,将该算法的思想应用于带漂移的单侧正规化回火分数阶扩散方程的数值模拟,导出数值格式证明了数值格式的稳定性与收敛性,并通过数值试验验证了数值格式的有效性.

变系数双侧空间回火分数阶对流-扩散方程的隐式中点法

针对带非线性源项的变系数双侧空间回火分数阶对流-扩散方程,采用隐式中点法离散一阶时间偏导数,中心差商公式离散对流项,用二阶回火加权移位差分算子逼近左、右Riemann-Liouville空间回火分数阶偏导数,构造了一类新的数值格式.证明了数值方法的稳定性和收敛性,且方法在时间和空间均为二阶收敛.数值试验验证了数值方法的理论分析结果.

Riesz回火分数阶平流-扩散方程的隐式中点方法

本文针对Riesz回火分数阶平流-扩散方程,采用隐式中点方法离散一阶时间偏导数,用修正的二阶Lubich回火差分算子逼近Riesz空间回火分数阶偏导数,并对平流项采用中心差商进行离散,构造出新的数值方法,获得了数值方法的稳定性和收敛性,该方法的收敛阶在空间和时间方向均达到二阶精度.数值试验验证了数值方法的有效性.