非线性Sine-Gordon方程的一个新非协调混合元格式 被引量：3

1

作者 王芬玲 樊明智 石东洋 《应用数学》 CSCD 北大核心 2014年第3期498-506,共9页

针对非线性sine-Gordon方程利用EQrot1和零阶Raviart-Thomas元建立一个自然满足Brezzi-Babuka条件的新非协调混合元逼近格式.基于EQrot1非协调元的两个特殊性质:(i)当精确解属于H3(Ω)时,其相容误差为O(h2)阶,比它的插值误差O(h)高一... 针对非线性sine-Gordon方程利用EQrot1和零阶Raviart-Thomas元建立一个自然满足Brezzi-Babuka条件的新非协调混合元逼近格式.基于EQrot1非协调元的两个特殊性质:(i)当精确解属于H3(Ω)时,其相容误差为O(h2)阶,比它的插值误差O(h)高一阶;(ii)插值算子与Riesz投影算子等价,再结合零阶Raviart-Thomas元的高精度分析结果和插值后处理技术,针对半离散逼近格式导出原始变量u和流量p分别在H1模和L2模意义下的超逼近性及超收敛结果.同时,对于提出的一个具有二阶精度全离散逼近格式,得到相应的最优误差估计. 展开更多

关键词 SINE-GORDON方程 超逼近性和超收敛结果 非协调混合元逼近格式 最优误差估计

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带变系数时间分数阶扩散方程一个新的非协调高阶逼近格式高精度分析新模式

2

作者 王芬玲 赵艳敏 +1 位作者 史艳华 魏亚冰 《应用数学》 北大核心 2024年第4期1163-1172,共10页

基于时间高阶L2-1_(σ)格式和空间EQ_(1)^(rot)非协调有限元方法,对带有变系数的一类时间分数阶扩散方程进行了高效数值分析.首先,证明全离散逼近格式的解在能量模意义下的无条件稳定性.然后,利用该元的特殊性质,并将插值算子和投影算... 基于时间高阶L2-1_(σ)格式和空间EQ_(1)^(rot)非协调有限元方法,对带有变系数的一类时间分数阶扩散方程进行了高效数值分析.首先,证明全离散逼近格式的解在能量模意义下的无条件稳定性.然后,利用该元的特殊性质,并将插值算子和投影算子相结合,导出了采用传统估计无法导出的超逼近结果.此外,利用插值后处理技术,呈现了整体超收敛估计.最后,借助数值实验,验证了理论分析的正确性. 展开更多

关键词 EQ_(1)^(rot)非协调元 全离散格式 无条件稳定 超逼近和超收敛

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伪双曲型方程的一个H^1-Galerkin非协调混合元格式(英文) 被引量：8

3

作者 石东洋 张亚东 《应用数学》 CSCD 北大核心 2011年第3期448-455,共8页

讨论了一类伪双曲型方程的一个H1-Galerkin非协调混合有限元方法.利用插值算子的特殊性质,在半离散和全离散格式下,得到了与传统混合有限元相同的误差估计且不需要满足LBB条件.

关键词 H1—Galerkin混合元 伪双曲型方程 非协调有限元 半离散和全离散格式 误差估计

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带有阻尼项的定常Stokes方程的低阶非协调混合有限元方法的超逼近和超收敛分析 被引量：2

4

作者 石东洋 于志云 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2013年第4期735-745,共11页

用带约束的非协调旋转Q_1元和分片常数元来逼近定常的、不可压带有阻尼项的Stokes方程的速度和压力.证明了逼近解的存在惟一性.再利用精确解和逼近解的先验估计,并恰当选择参数α,v和r.得到了最优误差估计及超逼近结果.最后,通过插值后... 用带约束的非协调旋转Q_1元和分片常数元来逼近定常的、不可压带有阻尼项的Stokes方程的速度和压力.证明了逼近解的存在惟一性.再利用精确解和逼近解的先验估计,并恰当选择参数α,v和r.得到了最优误差估计及超逼近结果.最后,通过插值后处理技术,导出了速度的H^1-模和压力L^2-模的O(h^2)阶的整体超收敛. 展开更多

关键词 STOKES方程 阻尼项 非协调混合元 超逼近和超收敛 最优误差估计

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三维Stokes方程的一个低阶非协调混合元格式收敛性分析（英文）

5

作者 任金城 石东洋 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期781-790,共10页

本文对三维Stokes方程提出一个新的低阶稳定的非协调混合元格式.首先,将该低阶Crouzeix-Raviart型非协调矩形元用于逼近速度空间,压力空间选取分片常数进行逼近,然后得到了关于速度能量模,压力和速度L2-模的最优误差估计.最后,数值算例... 本文对三维Stokes方程提出一个新的低阶稳定的非协调混合元格式.首先,将该低阶Crouzeix-Raviart型非协调矩形元用于逼近速度空间,压力空间选取分片常数进行逼近,然后得到了关于速度能量模,压力和速度L2-模的最优误差估计.最后,数值算例验证了方法的有效性,并支持了本文的理论分析. 展开更多

关键词 STOKES方程 非协调混合元格式 INF-SUP条件 最优误差估计

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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 被引量：4

6

作者 杨晓侠 石东洋 张芳 《应用数学》 CSCD 北大核心 2016年第2期370-380,共11页

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... 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. 展开更多

关键词 四阶抛物方程 非协调混合元方法 半离散和全离散格式 超收敛

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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 被引量：3

7

作者 白秀琴 张厚超 杨楠 《应用数学》 CSCD 北大核心 2017年第1期209-220,共12页

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... 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. 展开更多

关键词 变系数四阶抛物方程 扩展非协调混合元方法 超逼近 超收敛 外推

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拟线性抛物问题的非协调H^1-Galerkin扩展混合有限元方法 被引量：1

8

作者 石东洋 郭城 王海红 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期252-262,共11页

抛物方程在热的传导、溶质的弥散以及多孔介质的渗流等问题中有着广泛的应用.本文综合H1-Galerkin混合有限元方法与扩展混合有限元方法的优点,针对一类拟线性抛物问题,提出了在半离散和向后的Euler全离散格式下非协调的H1-Galerkin扩展... 抛物方程在热的传导、溶质的弥散以及多孔介质的渗流等问题中有着广泛的应用.本文综合H1-Galerkin混合有限元方法与扩展混合有限元方法的优点,针对一类拟线性抛物问题,提出了在半离散和向后的Euler全离散格式下非协调的H1-Galerkin扩展混合有限元方法.该方法利用真解的插值,不需要利用投影,从而得到有限元解的存在唯一性和格式的稳定性,以及和以往协调元相同的误差估计. 展开更多

关键词 H1-Galerkin扩展混合元方法 非协调有限元 拟线性抛物方程 半离散和全离散 误差估计

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非线性四阶双曲方程扩展的非协调混合元方法的超收敛分析及外推

9

作者 张厚超 石东洋 王瑜 《应用数学》 CSCD 北大核心 2016年第4期769-781,共13页

对一类非线性四阶双曲方程,利用EQ_1^(rot)元及零阶Raviart-Thomas元建立一个新的扩展的非协调混合元逼近格式.首先证明了逼近解的存在唯一性.其次,基于EQ_1^(rot)元特殊性质,再利用零阶Raviart-Thomas元的高精度分析结果和插值后处理技... 对一类非线性四阶双曲方程,利用EQ_1^(rot)元及零阶Raviart-Thomas元建立一个新的扩展的非协调混合元逼近格式.首先证明了逼近解的存在唯一性.其次,基于EQ_1^(rot)元特殊性质,再利用零阶Raviart-Thomas元的高精度分析结果和插值后处理技术,在半离散格式下导出了原始变量u和中间变量v=-?u在H^1模及中间变量q=?u,σ=-?(?u)在(L^2)~2模意义下具有O(h^2)阶的超逼近性质和超收敛结果.最后,利用EQ_1^(rot)元的渐近展开式,构造一个新的合适的外推格式,得到相关变量O(h^3)阶的外推解. 展开更多

关键词 非线性四阶双曲方程 扩展的非协调混合元方法 超逼近 超收敛 外推

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Schrdinger方程非协调旋转Q_1元超逼近性分析

10

作者 陈红梅 任金城 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2010年第2期16-19,共4页

研究了在半离散格式下的非协调旋转Q1元对Schrdinger方程的逼近,在正方形网格上,利用该单元的特殊性质,得到了其超逼近性质。

关键词 Schrdinger方程 非协调旋转Q1元 超逼近

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Stokes问题低阶非协调混合元的改进加罚算法(英文)

11

作者 石东洋 唐启立 《应用数学》 CSCD 北大核心 2012年第3期678-684,共7页

通过对由经典加罚算法得到的两个解进行线性组合,研究Stokes方程低阶非协调混合元的改进加罚算法.该方法利用较大的罚参数能得到同使用较小参数的经典加罚方法一样的收敛阶.此外,基于单元的特性和插值后处理技巧,得到一些超收敛结果,从... 通过对由经典加罚算法得到的两个解进行线性组合,研究Stokes方程低阶非协调混合元的改进加罚算法.该方法利用较大的罚参数能得到同使用较小参数的经典加罚方法一样的收敛阶.此外,基于单元的特性和插值后处理技巧,得到一些超收敛结果,从而改进以往的文献结果. 展开更多

关键词 STOKES方程 非协调混合元 改进加罚算法 超收敛

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四阶特征值问题的非协调元逼近

12

作者 邓庆平 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 1991年第2期234-240,共7页

本文讨论了二类典型的四阶特征值问题的非协调有限元逼近;得到了最优的低模误差估计和拟最优的L(?)-误差估计。

关键词 特征值问题 非协调元 逼近

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Extended Fisher-Kolmogorov方程的一类低阶非协调混合有限元方法 被引量：1

13

作者 张厚超 王俊俊 石东洋 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2018年第3期571-587,共17页

该文的主要目的是研究Extended Fisher-Kolmogorov(EFK)方程的一类低阶非协调元混合有限元方法.首先引入一个中间变量v=-△u将原方程分裂为两个二阶方程,建立了一个非协调混合元逼近格式,并通过构造一个李雅普诺夫泛函证明了半离散格式... 该文的主要目的是研究Extended Fisher-Kolmogorov(EFK)方程的一类低阶非协调元混合有限元方法.首先引入一个中间变量v=-△u将原方程分裂为两个二阶方程,建立了一个非协调混合元逼近格式,并通过构造一个李雅普诺夫泛函证明了半离散格式逼近解的一个先验估计并证明了解的存在唯一性.在半离散格式下,利用这个先验估计和单元的性质,证明了原始变量u和中间变量v的H^1-模意义下的最优误差估计.进一步地,借助高精度技巧得到了O(h^2)阶的超逼近性质.其次,建立了一个新的线性化的向后Euler全离散格式,通过对相容误差和非线性项采用新的分裂技术,导出了u和v的H^1-模意义下具有O(h+τ)和O(h^2+τ)的最优误差估计和超逼近结果.这里,h,τ分别表示空间剖分参数和时间步长.最后,给出了一个数值算例,计算结果验证了理论分析的正确性,该文的分析为利用非协调混合有限元研究其它四阶初边值问题提供了一个可借鉴的途径. 展开更多

关键词 EFK方程 非协调混合元方法 半离散和线性化向后欧拉全离散格式 超逼近

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变分不等式的不完全双二次非协调板元逼近

14

作者 谢正辉 《湖南数学年刊》 1989年第Z1期51-59,共9页

本文证明了不完全双二次非协调板元离散的 Poincaré型不等式成立,利用它建立了类似于文的引理,从而由此讨论了边界固支薄板弯曲障碍问题和带平均曲率型约束问题的不完全双二次非协调板元逼近,得到了离散解对真解的收敛性并讨论了... 本文证明了不完全双二次非协调板元离散的 Poincaré型不等式成立,利用它建立了类似于文的引理,从而由此讨论了边界固支薄板弯曲障碍问题和带平均曲率型约束问题的不完全双二次非协调板元逼近,得到了离散解对真解的收敛性并讨论了离散问题的迭代解。 展开更多

关键词 变分不等式 非协调板元 双二次 障碍问题 平均曲率 薄板弯曲 离散问题 约束问题 逼近空间 收敛性定理

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采用非协调元的连续体拓扑优化设计　 被引量：23

15

作者 袁振 吴长春 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期176-180,共5页

介绍了满足分片检验条件的一种非协调元,推导了结构拓扑优化设计中数值计算和敏度分析的基本方程,给出了数值算例,并对协调等参元和非协调元的拓扑优化结果进行了对照.最后的优化结果表明:采用非协调元所得的优化解已经能够使用;如果再... 介绍了满足分片检验条件的一种非协调元,推导了结构拓扑优化设计中数值计算和敏度分析的基本方程,给出了数值算例,并对协调等参元和非协调元的拓扑优化结果进行了对照.最后的优化结果表明:采用非协调元所得的优化解已经能够使用;如果再实施过滤技术,设计区域中的中间密度单元明显减少,优化结果会更加精致;使用两类单元的求解效率和优化迭代次数相近;非协调元比等参元具有更高精度的拓扑优化结果,能进一步克服棋盘格式. 展开更多

关键词 非协调元 连续体 拓扑优化 路径检验 棋盘格式 分片检验

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抛物型积分微分方程各向异性非协调有限元分析 被引量：12

16

作者 石东洋 王海红 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2009年第2期209-218,共10页

各向异性有限元方法的显著的优点之一就是可以用较少的自由度得到与传统有限元正则剖分时同样的估计结果。然而,在这种情况下,Sobolev空间上的Bramble-Hilbert引理在插值误差分析中不能直接应用,而且对于非协调元来说其传统边界估计技... 各向异性有限元方法的显著的优点之一就是可以用较少的自由度得到与传统有限元正则剖分时同样的估计结果。然而,在这种情况下,Sobolev空间上的Bramble-Hilbert引理在插值误差分析中不能直接应用,而且对于非协调元来说其传统边界估计技巧也不再适用。本文证明了一个非协调单元具有各向异性特征,并将它应用到研究抛物积分微分方程半离散格式下的Galerkin逼近。利用单元的特殊性,验证了Ritz-Volterra投影与有限元插值是相同的。在解适当光滑时,通过引入一些新的技巧,得到了与传统方法相同的收敛误差估计和超逼近性质。最后,通过构造适当的插值后处理算子,得到了各向异性网格下的整体超收敛结果。该文的结果对进一步探索和设计数值的自适应算法是有帮助的。 展开更多

关键词 抛物型积分微分方程 各向异性 非协调元 超逼近及超收敛

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非线性四阶双曲方程低阶混合元方法的超收敛分析 被引量：6

17

作者 张厚超 石东洋 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2016年第4期656-671,共16页

对一类非线性四阶双曲方程利用双线性元Q_(11)及Q_(01)×Q_(10)元给出了一个低阶混合元格式.基于上述两个单元的高精度结果,采用插值和投影相结合的方法,利用对时间t的导数转移技巧,借助插值后处理技术,在半离散格式下导出了原始变... 对一类非线性四阶双曲方程利用双线性元Q_(11)及Q_(01)×Q_(10)元给出了一个低阶混合元格式.基于上述两个单元的高精度结果,采用插值和投影相结合的方法,利用对时间t的导数转移技巧,借助插值后处理技术,在半离散格式下导出了原始变量u和中间变量u=-△u在H^1模意义下及流量p=-▽u在(L^2)~2模意义下具有O(h^2)阶的超逼近和超收敛结果.与此同时,在全离散格式下,证明了u和v在H^1模意义下及p在(L^2)~2模意义下单独利用插值或投影所无法得到的具有O(h^2+(△t)~2)阶的超逼近和超收敛结果. 展开更多

关键词 非线性四阶双曲方程 混合元方法 半离散和全离散格式 超逼近和超收敛

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非线性Benjamin-Bona-Mahony方程一个新的低阶混合元方法（英文） 被引量：2

18

作者 史艳华 王芬玲 赵艳敏 《应用数学》 CSCD 北大核心 2018年第3期638-652,共15页

基于双线性元和零阶R-T元,建立了非线性Benjamin-Bona-Mahony(BBM)方程的一个新的低阶混合元方法.借助积分恒等式技巧,得到了一个对超逼近分析比较重要的误差估计.对于半离散格式,证明了解的存在性,唯一性和稳定性,然后得到了精确解u在H... 基于双线性元和零阶R-T元,建立了非线性Benjamin-Bona-Mahony(BBM)方程的一个新的低阶混合元方法.借助积分恒等式技巧,得到了一个对超逼近分析比较重要的误差估计.对于半离散格式,证明了解的存在性,唯一性和稳定性,然后得到了精确解u在H1模意义下和压力变量p=?u_t在L^2模意义下具有O(h^2)的超逼近和超收敛结果.对于向后欧拉和Crank-Nicolson全离散格式,分别探讨了解的稳定性,且在对时间步长没有任何限制的前提下得到了超逼近结果. 展开更多

关键词 BBM方程 混合元方法 半离散和全离散格式 超逼近和超收敛

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非线性粘弹性方程的EQ_1^(rot)非协调有限元分析(英文) 被引量：2

19

作者 王芬玲 赵艳敏 石东洋 《应用数学》 CSCD 北大核心 2013年第1期1-10,共10页

针对非线性粘弹性方程,在半离散和全离散格式下给出EQ1rot非协调有限元逼近.由于该单元的相容误差 (O(h2)阶)比插值误差 (O(h)阶)高一阶,可得到在H1模意义下的O(h2)阶超逼近结果,并利用插值后处理技术导出整体超收敛.进而,基于该单元的... 针对非线性粘弹性方程,在半离散和全离散格式下给出EQ1rot非协调有限元逼近.由于该单元的相容误差 (O(h2)阶)比插值误差 (O(h)阶)高一阶,可得到在H1模意义下的O(h2)阶超逼近结果,并利用插值后处理技术导出整体超收敛.进而,基于该单元的渐近展开式,构造新的插值后处理算子和外推格式,给出O(h4)阶的外推结果.最后,运用与以往文献不同的方法得到全离散逼近格式的最优误差估计. 展开更多

关键词 非线性粘弹性方程 EQ1rot非协调有限元 超逼近和超收敛 外推 半离散和全离散格式

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二阶椭圆特征值问题的一种新型混合元格式

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作者 翁智峰 哈里曼.达力汗 冯新龙 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期864-870,共7页

为满足实际问题对速度较低的正则性要求,本文建立了二阶椭圆特征值问题的一种新型混合元格式.由于速度空间只需满足平方可积性质,因此混合元配对变得简单易取.本文采用由分片常数速度元和分片线性压力元构成的协调有限元配对,得到椭圆... 为满足实际问题对速度较低的正则性要求,本文建立了二阶椭圆特征值问题的一种新型混合元格式.由于速度空间只需满足平方可积性质,因此混合元配对变得简单易取.本文采用由分片常数速度元和分片线性压力元构成的协调有限元配对,得到椭圆特征值问题的最优误差估计.与传统的混合元配对格式比较,新方法只需较少的自由度便可达到同样的数值精度.最后,数值试验结果与理论分析相吻合,表明新方法的有效性. 展开更多

关键词 特征值问题 新的混合元格式 协调有限元配对 INF-SUP条件 误差估计

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