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亚网格尺度稳定化有限元求解不可压黏性流动 被引量:3
1
作者 刘双兵 刘海湖 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1083-1090,共8页
从亚网格尺度稳定化方法的基本原理出发,提出了适合时间推进求解非定常Navier-Stokes方程获得定常解的SGS稳定化方法.基于一定程度的近似和简化,获得了与时间步长相关的稳定化参数,从而排除了传统SGS稳定化方法在求解高Re数、小时间步... 从亚网格尺度稳定化方法的基本原理出发,提出了适合时间推进求解非定常Navier-Stokes方程获得定常解的SGS稳定化方法.基于一定程度的近似和简化,获得了与时间步长相关的稳定化参数,从而排除了传统SGS稳定化方法在求解高Re数、小时间步长问题时所引发的数值不稳定性.把SGS稳定化方法应用于求解不可压湍流,结合标准k-ε湍流模型和壁面函数法估计湍流黏性系数,详细讨论了壁面函数法的实施、湍流输运方程的求解和保证湍流变量非负性的限制策略,发展了时间推进求解不可压湍流的分离式算法.二维外掠后台阶层流和湍流计算结果表明,该方法求解不可压黏性流动是可行的,并且具有稳定性好、计算精度高的特点. 展开更多
关键词 稳定化有限元 亚网格尺度 湍流模型 外掠后台阶
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应用四边形单元稳定化有限元方法求解定常不可压缩流动问题(英文) 被引量:1
2
作者 于佳平 史峰 +1 位作者 李剑 李开泰 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期309-316,共8页
本文回顾了李剑等针对Stokes和Navier-Stokes方程提出的一种新稳定化有限元方法,该方法采用局部高斯积分残差技术,适用于最低阶等阶(双)线性有限元对.对于等价双线性元对,给出了求解Stokes和Navier-Stokes方程的一些数值算例,验证了理... 本文回顾了李剑等针对Stokes和Navier-Stokes方程提出的一种新稳定化有限元方法,该方法采用局部高斯积分残差技术,适用于最低阶等阶(双)线性有限元对.对于等价双线性元对,给出了求解Stokes和Navier-Stokes方程的一些数值算例,验证了理论分析的正确性. 展开更多
关键词 STOKES方程 Navier-Stokes方程 稳定化有限元方法 局部高斯积分残差技术 INF-SUP条件
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定常Ladyzhenskaya模型的稳定化有限元分析(英文)
3
作者 田海燕 穆君 冯民富 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期150-154,共5页
关键词 定常Ladyzhenskaya模型 稳定化有限元分析 变分原理 非线性变换
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非线形粘弹性流体的稳定化有限元方法研究
4
作者 潘璐 游雄 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期823-829,共7页
对遵循OldroydB型粘弹性动问题 ,提出了一种基于流线迎风Petrow Galerkin方法和最小二乘法相结合的稳定化有限元方法 .这种方法有效地解决了以往粘弹性流体研究过程中出现的由于应力方程对流控制占优引起的拟振动现象和有限元空间组合... 对遵循OldroydB型粘弹性动问题 ,提出了一种基于流线迎风Petrow Galerkin方法和最小二乘法相结合的稳定化有限元方法 .这种方法有效地解决了以往粘弹性流体研究过程中出现的由于应力方程对流控制占优引起的拟振动现象和有限元空间组合不匹配产生的不稳定现象 .近似应力 ,速度和压力分别是Pk 连续的 ,Pk+ 1和Pk 的 (k≥ 0 ) .假定连续问题满足充分光滑且小的解 。 展开更多
关键词 非线性形粘弹性流体 稳定化有限元方法 误差估计 流线迎风Petrow-Galerkin方法 最小乘法
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定常Navier-Stokes方程的Newton两层稳定化有限元方法
5
作者 王爱文 黄静静 《北京信息科技大学学报(自然科学版)》 2011年第5期25-29,共5页
针对低阶协调有限元对Q1-P0,P1-P0,对二维定常不可压缩Navier-Stokes方程,提出了建立在局部压力投影上的一类Newton两层稳定化有限元方法。在网格尺度为H的粗网格上,求解一个小型的非线性Navier-Stokes问题,在网格尺度为h的细网格上,求... 针对低阶协调有限元对Q1-P0,P1-P0,对二维定常不可压缩Navier-Stokes方程,提出了建立在局部压力投影上的一类Newton两层稳定化有限元方法。在网格尺度为H的粗网格上,求解一个小型的非线性Navier-Stokes问题,在网格尺度为h的细网格上,求解一个大型的Stokes问题,如果选取h=O(│lg1/h│1/2H3),则Newton两层稳定化有限元方法和通常在细网格上求解大型Navier-Stokes方程的稳定化有限元方法有着相同的收敛精度,但是Newton两层稳定化方法更简单。 展开更多
关键词 NAVIER-STOKES方程 稳定化有限元 局部压力投影
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Stokes-Oldroyd问题的稳定化有限元方法
6
作者 韩山华 潘璐 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期830-834,共5页
对Stokes Oldroyd问题提出了一种相容稳定有限元格式 .逼近应力场、速度场和压力场的有限元空间分别取Pk 连续 ,Pk+ 1,Pk 的 。
关键词 Stokes-Oldroyd问题 粘弹性流体 稳定化有限元方法 应力场 速度场 压力场
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Darcy方程稳定化有限元方法的超收敛分析
7
作者 吕华清 陈豫眉 《成都大学学报(自然科学版)》 2013年第4期339-342,共4页
利用L2投影方法对Darcy方程稳定化有限元方法做超收敛分析,得到速度与压力的超收敛.
关键词 Darcy问题 稳定化有限元方法 超收敛 L2投影
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定常Navier-Stokes方程低阶混合有限元的压力投影稳定化方法 被引量:2
8
作者 王爱文 李剑 谢冬秀 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2010年第2期249-257,共9页
针对低阶协调有限元对Q1-P0,P1-P0,对二维定常不可压缩Navier-Stokes方程,提出了建立在局部压力投影上的一类稳定化有限元方法。与其它的稳定化方法相比,稳定项不需要介入稳定化参数,不用进行高阶导数的运算,或者边界积分,稳定在局部单... 针对低阶协调有限元对Q1-P0,P1-P0,对二维定常不可压缩Navier-Stokes方程,提出了建立在局部压力投影上的一类稳定化有限元方法。与其它的稳定化方法相比,稳定项不需要介入稳定化参数,不用进行高阶导数的运算,或者边界积分,稳定在局部单元上进行,且容易编程实现。针对稳定化有限元逼近解,证明了最优的误差估计。数值实验表明,该方法有很好的稳定性和收敛性。 展开更多
关键词 Navier.Stokes方程 稳定化有限元算法 低阶有限元 局部压力投影
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稳定化有限元方法中逆估计常数的确定 被引量:2
9
作者 段火元 《计算数学》 CSCD 北大核心 1998年第4期403-408,共6页
A unified computable formula is presented for the constant of inverse estimation emanating from stabilized finite element methods. The method lies in introducing an elementwise bubble space spanned by the interpolatio... A unified computable formula is presented for the constant of inverse estimation emanating from stabilized finite element methods. The method lies in introducing an elementwise bubble space spanned by the interpolation base functions with an additional bubble function given,and the parameter playing a stabilization role can take its value in a determined range. 展开更多
关键词 逆估计 稳定化有限元 有限元 逆常数
原文传递
服从幂律的拟牛顿流动稳定化有限元方法
10
作者 周磊 周天孝 《计算数学》 CSCD 北大核心 1997年第4期409-420,共12页
In this paper, a Galerkin /least squares-type finite element method is proposed for a quasi-Newtonian flow, where the viscosity obeys the power law, The method is consistent and stable for P1/P1(PO) and Q1/Q1(QO) comb... In this paper, a Galerkin /least squares-type finite element method is proposed for a quasi-Newtonian flow, where the viscosity obeys the power law, The method is consistent and stable for P1/P1(PO) and Q1/Q1(QO) combination of discrete velocity and pressure spaces (without requiring the "inf-sup" stability condition).The existence, uniqueness and convergence of the discrete solution is proved. 展开更多
关键词 拟牛顿流动 有限元 服从幂律 稳定化有限元
原文传递
Stokes方程基于多尺度函数的稳定化有限元方法
11
作者 曹济伟 葛志昊 刘鸣放 《数值计算与计算机应用》 2017年第1期68-80,共13页
本文提出一种新的求解Stokes问题的稳定化有限元方法.对于速度场的离散,有限元空间的选取为标准的多项式空间加上多尺度函数.本文证明该方法对于不满足离散的inf-sup条件的最低阶等阶元P_1-P_1元绝对稳定,同时也给出了最优阶误差估计,... 本文提出一种新的求解Stokes问题的稳定化有限元方法.对于速度场的离散,有限元空间的选取为标准的多项式空间加上多尺度函数.本文证明该方法对于不满足离散的inf-sup条件的最低阶等阶元P_1-P_1元绝对稳定,同时也给出了最优阶误差估计,数值算例验证了理论的正确性. 展开更多
关键词 稳定化有限元方法 多尺度函数 Stokes方程.
原文传递
自由边界条件壳体问题的 bubble-稳定化混合有限元方法(英文)
12
作者 段火元 《纯粹数学与应用数学》 CSCD 1999年第4期13-19,共7页
针对自由边界条件壳体问题的经典混合变分模型发展局部bubble函数稳定化有限元逼近方法:逐单元附加带嵌入bubble函数的局部双线性型的稳定化法.已证明离散方程具有一致稳定性,从而经典InfSup条件被避免;
关键词 Koiter壳体 稳定化混合有限元逼近 局部bubble-函数
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对流反应扩散方程的SUPG稳定化时空有限元解的误差估计 被引量:2
13
作者 林嘉斌 李宏 +1 位作者 董自明 赵智慧 《应用数学》 CSCD 北大核心 2020年第2期275-294,共20页
将时空有限元方法和流线扩散迎风Petrov-Galerkin方法(SUPG)相结合,构造对流扩散反应方程的一种全离散稳定化时空有限元方法.和传统的SUPG方法不同,本文为得到高精度尤其是时间高精度格式,在时空两个方向同时使用离散变分形式.该类格式... 将时空有限元方法和流线扩散迎风Petrov-Galerkin方法(SUPG)相结合,构造对流扩散反应方程的一种全离散稳定化时空有限元方法.和传统的SUPG方法不同,本文为得到高精度尤其是时间高精度格式,在时空两个方向同时使用离散变分形式.该类格式曾被工程师用来数值模拟一些实际问题,但很难看到相关文献的理论分析证明.本文时间方向利用Gauss-Legendre和Gauss-Lobatto积分,并和有限元方法相结合,证明数值解的稳定性和误差估计.不但去掉时空网格的限制条件,而且将时间和空间变量解耦,克服了时空有限元方法在建立格式时由于时空变量统一处理而导致的理论分析和数值模拟中的高维度难度和复杂性,本文不需要引入对偶问题的证明思路丰富了稳定化SUPG时空有限元方法的理论. 展开更多
关键词 稳定化时空有限元方法 SUPG方法 对流扩散反应方程 高斯积分准则 误差估计
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对流-扩散型问题Bubble-稳定有限元分析
14
作者 段火元 《应用数学与计算数学学报》 1998年第1期1-10,共10页
本文针对形如σu+α·u-kΔu=f对流—扩散型的模型问题,发展耦合局部bubble-函数的有限元方法,我们就α=0和σ=0两种情形证明了方法的与“影响因素”σ和pedlet-数无关稳定性及全局最佳收敛阶。
关键词 对流-扩散问题 稳定化有限元 局部bubble函数
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非定常Oseen方程一阶压力稳定有限元方法的时间和空间误差估计
15
作者 周国霞 吕华清 陈豫眉 《绵阳师范学院学报》 2013年第11期6-14,共9页
该文研究了非定常Oseen方程的压力稳定有限元方法.空间上利用有限元压力梯度投影方法,时间上采用Euler向后差分格式离散,得到了全离散解的误差估计.这些误差估计要求速度和压力的逼近空间满足弱相容性,此条件对于等阶插值成立.
关键词 非定常Oseen方程 稳定化有限元 LBB条件 误差估计
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关于Darcy方程和Stokes方程耦合问题的非协调稳定化方法 被引量:9
16
作者 冯民富 祁瑞生 +1 位作者 朱瑞 鞠炳焘 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2010年第3期369-378,共10页
对于Darcy-Stokes耦合问题,基于非协调的Crouzeix-Raviart元,提出了一种新的稳定化有限元方法.并对该方法导出了最优的误差估计.最后,用数值计算验证了所提出理论的有效性.
关键词 耦合问题 质量守恒 稳定化有限元方法
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基于流体有限元法与大涡模拟技术的建筑风场与风效应分析
17
作者 周岱 刘光众 +2 位作者 马骏 韩兆龙 黄橙 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2013年第2期1-8,129,共8页
把流线迎风Petrov-Galerkin(SUPG)稳定化方法和三步方法与动态亚格子模型相结合,建立了一种基于任意拉格朗日-欧拉描述、可用于结构周围风场特性和风压分布分析的动态亚格子大涡模拟方法,基于该方法并运用分区交替求解算法分析流固耦合... 把流线迎风Petrov-Galerkin(SUPG)稳定化方法和三步方法与动态亚格子模型相结合,建立了一种基于任意拉格朗日-欧拉描述、可用于结构周围风场特性和风压分布分析的动态亚格子大涡模拟方法,基于该方法并运用分区交替求解算法分析流固耦合相互作用问题。对流场的空间离散,采用速度和压力的同阶插值函数;对流场的时间离散,运用具有二阶精度的三步格式稳定化有限元方法。利用Newmark逐步积分方法计算结构域,运用弹簧近似法进行网格域网格更新。对结构风效应和结构周围三维风场绕流及其特性进行了数值模拟,归纳总结了结构风效应和三维风场绕流的一些规律。结果表明:就网壳算例而言,考虑流固耦合模型效应后可以得到更高的风压系数。 展开更多
关键词 风场 风效应 稳定化有限元 大涡模拟 流固耦合
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关于“Bubble-隐定化有限元方法”的两点注记
18
作者 段火元 《应用数学》 CSCD 1999年第3期26-29,共4页
本文针对Stokes-问题给出了[12]发展的基于局部bubble-函数稳定化有限元法与Gals-稳定化有限元法。
关键词 Bubble函数 稳定化有限元 STOKES问题
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Navier-Stokes方程一类简单的两层稳定化方法
19
作者 王爱文 黄静静 《北京机械工业学院学报》 2009年第1期33-36,共4页
针对低阶协调有限元对Q1-P0,P1-P0,对二维定常不可压缩Navier-Stokes方程,提出了建立在局部压力投影上的一类简单的两层稳定化有限元方法。在网格尺度为H的粗网格上,求解一小型的非线性Navier-Stokes问题,在网格尺度为h的细网格上,求解... 针对低阶协调有限元对Q1-P0,P1-P0,对二维定常不可压缩Navier-Stokes方程,提出了建立在局部压力投影上的一类简单的两层稳定化有限元方法。在网格尺度为H的粗网格上,求解一小型的非线性Navier-Stokes问题,在网格尺度为h的细网格上,求解一大型的Stokes问题,如选取h=O(H2),则简单的两层稳定化有限元方法和通常在细网格上求解大型Navier-Stokes方程稳定化有限元方法有着相同的收敛精度,但是简单的两层稳定化方法更简单。 展开更多
关键词 NAVIER-STOKES方程 稳定化有限元 低阶协调元 局部压力投影
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求解非定常N-S方程的稳定化分数步长法研究 被引量:1
20
作者 李倩 贾慧勇 贾宏恩 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期155-170,共16页
本文研究了求解非定常Navier-Stokes方程的稳定化分数步长法.首先,通过一阶精度的算子分裂,将非线性项和不可压缩条件分裂到两个不同的子问题中,并对非线性项采用Oseen迭代.格式分为两步:第一步求解一个线性椭圆问题;第二步求解一个广义... 本文研究了求解非定常Navier-Stokes方程的稳定化分数步长法.首先,通过一阶精度的算子分裂,将非线性项和不可压缩条件分裂到两个不同的子问题中,并对非线性项采用Oseen迭代.格式分为两步:第一步求解一个线性椭圆问题;第二步求解一个广义的Stokes问题.这两个子问题关于速度都满足齐次Dilichlet边界条件.同时,在格式的第二步添加了局部稳定化项,使用等阶序对来加强数值解的稳定性.通过能量估计方法,对速度与压力做了收敛性分析和误差估计.最后,数值实验验证了方法的有效性. 展开更多
关键词 投影方法 稳定化有限元方法 NAVIER-STOKES方程 误差分析
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