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数值求解Camassa-Holm方程的有限体积WENO-ZQ方法
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作者 任怡帆 开依沙尔·热合曼 穆耶赛尔·艾合麦提 《应用数学》 北大核心 2025年第4期978-987,共10页
本文对非线性Camassa-Holm方程(简称CH方程)的不光滑问题提出一种五阶精度的有限体积加权本质无振荡格式.我们先通过CH方程的完全可积性,将其改写为由椭圆方程和双曲守恒方程组成的方程组.在空间方向,由六阶精度的紧致差分格式来离散椭... 本文对非线性Camassa-Holm方程(简称CH方程)的不光滑问题提出一种五阶精度的有限体积加权本质无振荡格式.我们先通过CH方程的完全可积性,将其改写为由椭圆方程和双曲守恒方程组成的方程组.在空间方向,由六阶精度的紧致差分格式来离散椭圆方程,由五阶精度的有限体积加权本质无振荡格式来离散双曲守恒方程,其中非线性对流流通量由Lax-Friedrichs流通量来近似,从而捕捉流体速度场中的细微变化及复杂结构.在时间方向,用三阶总变差减小的龙格-库塔方法(简称TVD RK3方法)进行离散,以确保数值解的稳定性和准确性.通过对CH方程的孤立波、尖峰波及波破等情况进行一系列数值模拟,验证了该方法的高精度和本质无振荡性. 展开更多
关键词 CAMASSA-HOLM方程 WENO-ZQ格式 紧致差分格式 TVD龙格-库塔方法
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求解Boussinesq方程的四阶紧致隐式显式Runge-Kutta格式
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作者 王红玉 依力米努尔·尼扎木 开依沙尔·热合曼 《工程数学学报》 北大核心 2025年第4期683-695,共13页
采用空间方向上的三点四阶紧致有限差分法和时间方向上的保持强稳定性的三阶隐式显式Runge-Kutta方法,提出了Boussinesq方程的一种空间四阶、时间三阶的紧致差分格式,利用傅里叶分析验证了所提格式的稳定性。通过对几个数值算例的数值... 采用空间方向上的三点四阶紧致有限差分法和时间方向上的保持强稳定性的三阶隐式显式Runge-Kutta方法,提出了Boussinesq方程的一种空间四阶、时间三阶的紧致差分格式,利用傅里叶分析验证了所提格式的稳定性。通过对几个数值算例的数值结果分析和比较,验证了所提格式的有效性。 展开更多
关键词 BOUSSINESQ方程 四阶紧致差分格式 隐式显式Runge-Kutta方法
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带色散的四阶抛物型方程的紧致差分格式 被引量:1
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作者 李冉冉 王红玉 开依沙尔·热合曼 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期82-88,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 带色散的四阶抛物型方程 紧致差分格式 三次Hermite插值 DIRICHLET边界条件
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2维带色散4阶扩散方程的高精度紧致格式
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作者 王红玉 李冉冉 开依沙尔·热合曼 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期27-35,共9页
针对1,2维带色散4阶扩散方程提出了一种高精度紧致格式.首先采用局部1维化方法将2维问题转化为x,y方向的两个1维带色散4阶扩散方程,其次分别对3,4阶空间导数进行6阶紧致格式离散,把带色散4阶扩散方程转化为一个常微分方程组,再利用求解... 针对1,2维带色散4阶扩散方程提出了一种高精度紧致格式.首先采用局部1维化方法将2维问题转化为x,y方向的两个1维带色散4阶扩散方程,其次分别对3,4阶空间导数进行6阶紧致格式离散,把带色散4阶扩散方程转化为一个常微分方程组,再利用求解常微分方程组的L-稳定的Simpson方法构造时间3阶、空间6阶精度的数值格式,并证明该格式是绝对稳定的.通过数值实验和比较,验证论文格式的有效性. 展开更多
关键词 2维带色散4阶扩散方程 高精度紧致差分格式 CRANK-NICOLSON格式 局部1维化方法 L-稳定Simpson格式
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2维薛定谔方程的一种高精度紧致差分格式
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作者 依力米努尔·尼扎木 开依沙尔·热合曼 《江西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期189-193,共5页
该文对2维薛定谔方程利用局部一维化方法,将2维方程分裂为x、y方向的2个1维薛定谔方程,然后采用6阶紧致格式的离散方法来处理空间变量的2阶导数项,将薛定谔方程转化为一个常微分方程组.通过L-稳定Simpson方法对上述空间离散化得到的常... 该文对2维薛定谔方程利用局部一维化方法,将2维方程分裂为x、y方向的2个1维薛定谔方程,然后采用6阶紧致格式的离散方法来处理空间变量的2阶导数项,将薛定谔方程转化为一个常微分方程组.通过L-稳定Simpson方法对上述空间离散化得到的常微分方程进行离散化,得到了一种具有空间6阶精度和时间3阶精度的格式,并证明了该格式无条件稳定性.并通过数值模拟和对比方法验证了格式的有效性. 展开更多
关键词 2维薛定谔方程 高精度紧致差分格式 局部1维化方法 L-稳定Simpson方法
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一类求解非线性方程的3阶收敛迭代格式 被引量:4
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作者 开依沙尔·热合曼 《江西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第2期206-208,共3页
该文提出了求非线性方程根的3阶收敛的牛顿类迭代方法,并对收敛性进行了证明.该牛顿类迭代方法有效地克服了传统的牛顿迭代方法在目标函数的1阶导数等于0或者接近于0时失效的缺点.通过数值例子来验证该类迭代格式的有效性.
关键词 非线性方程 牛顿方法 3阶收敛 迭代方法
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求解对流扩散方程的4阶紧致差分格式 被引量:3
7
作者 李冉冉 王红玉 开依沙尔·热合曼 《江西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第5期517-522,共6页
该文提出了在周期和Dirichlet边界条件下的1维对流扩散方程的紧致差分格式.在这2种边界条件下对空间变量使用4阶紧致差分格式,对时间变量利用3次Hermite插值公式构造空间和时间同时具有4阶精度的数值格式,并证明了格式的绝对稳定性,最... 该文提出了在周期和Dirichlet边界条件下的1维对流扩散方程的紧致差分格式.在这2种边界条件下对空间变量使用4阶紧致差分格式,对时间变量利用3次Hermite插值公式构造空间和时间同时具有4阶精度的数值格式,并证明了格式的绝对稳定性,最后通过对2种边界条件下的算例进行数值实验和比较,验证了格式的精确性和可靠性. 展开更多
关键词 对流扩散方程 紧致差分格式 HERMITE插值 DIRICHLET边界条件
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