二维薛定谔方程的全离散有限元两层网格方法

针对一类二维依赖于时间的线性薛定谔方程,在空间方向采用双线性有限元进行离散,时间方向利用向后欧拉方法得到全离散有限元格式,构造一种全离散有限元两层网格算法,对薛定谔方程耦合的实部和虚部进行解耦。从而将在细网格上进行求解,简化为在粗网格上求解原问题以及在细网格上求解两个泊松方程。数值实验结果表明,两层网格有限元方法比标准有限元方法更高效,且当粗细网格尺寸满足一定条件时,数值解具有相同的最优误差阶。     

非结构网格特定条件下热传导的数值计算

用基元有限容积方法,在非结构化网格中离散和求解热传导方程,二阶迎风格式和全程隐式迭代求解稳态导热问题.在验证求解方法的算例中,结构化和非结构化网格同时采用,并且提供了3种非结构化网格(三角形网格、四边形网格和混合网格)的计算结果,同时用精确解与得到的数值解相比较.虽然两种网格形式都能得到满意的精确度结果,但对于非正交的非结构化网格,二次扩散项对提高精度是十分重要的.     

求解对流—扩散方程的特征型混合有限分析格式

借双曲型方程特征线解法和局部网格求有限分析解的思想,提出一种求解对流－扩散 特征型混合有限分析格式,理论分析和数值计算表明,该格式性质优良,尤其适合于对流占优问题的计算。     

非线性对流占优扩散方程的两重网络算法

构造了非线性对流扩散方程特征有限差分的两重网格算法。此方法先在一个很粗的网格上计算一个非线性问题，再在细网格上计算一个线性问题，数值算例表明，在计算精度保持不变的情况下，此算法可以提高非线性对流扩散问题的计算效率。     

求解对流-扩散方程的特征型混合有限分析格式

借鉴双曲型方程特征线解法和局部网格求有限分析解的思想,提出一种求解对流—扩散方程的特征型混合有限分析格式．理论分析和数值计算表明,该格式性质优良,尤其适合于对流占优问题的计算．     

Navier-Stokes方程一类简单的两层稳定化方法

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.     

定常Navier-Stokes方程的Newton两层稳定化有限元方法

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。     

管路计算中的一种新算图法

通过对求解摩擦系数的柯氏公式的分析变换，提出了一种求解第二类管路计算问题的新算图法，该新算图法与原算图法相比，具有图形简单，不用绘内插线即可求得各种相对粗糙度下问题的解，是一种更准确的算图法。     

二维势问题的杂交边界点法

提出了二维势问题的杂交边界点求解方法。该方法将用于杂交边界元的修正变分原理与移动最小二 乘法结合起来,不但具有边界元法降维的优点,而且是一种真正的无网格方法,即：该方法既不需要插值网格,也不需要积分网格,它的输入数据只是求解域边界上的离散分布的点。数值算例表明：该方法的数值解与解析解吻合得非常好,并且收验速度高。域内未知量的计算不需要象在边界元法和边界点法中做的那样,再一次沿边界积分。     

求解地下水流问题的混合拉普拉斯变换有限差分法

应用一种将拉普拉斯变换与有限差分法相结合的新方法——混合拉普拉斯变换有限差分法(HLTFDM),求解非稳定地下水流问题。首先使用拉氏变换除去控制方程中的时间导数项,接着在象空间用有限差分方法求解并采用Honig—Hirdes算法进行数值反演,得到原物理问题的解。算例表明,本文所使用的这一新算法稳定并收敛于精确解。由于计算过程中没有时间步长,因此,该方法是求解大区域长时间地下水流动态问题的有力工具。     

大气污染模型沿特征线的有限体积元格式

将特征线方法和有限体积元方法结合起来,得到了全离散特征有限体积元方法,将这种方法运用到一维大气污染模型问题中,可以对大气污染过程进行数值模拟.选取试探函数空间为一次元函数空间,检验函数空间为分片常数函数空间,并对之进行误差分析,得到了L2误差估计,结果表明由这种方法得到的数值解具有更好的稳定性,并能有效地逼近精确解.     

Splitting extrapolation based on domain decomposition for finite element approximations

Splitting extrapolation based on domain decomposition for finite element approximations is a new technique for solving large scale scientific and engineering problems in parallel. By means of domain decomposition, a large scale multidimensional problem is turned to many discrete problems involving several grid parameters The multi-variate asymptotic expansions of finite element errors on independent grid parameters are proved for linear and nonlin ear second order elliptic equations as well as eigenvalue problems. Therefore after solving smaller problems with similar sizes in parallel, a global fine grid approximation with higher accuracy is computed by the splitting extrapolation method.     

结构静弹性问题的双互易边界元法

采用双互易边界元法对结构静弹性问题进行了分析。使用一种指数型径向基函数对体力项进行插值拟合,并借助其在弹性力学问题中的特解和双互易技术将原边界积分方程中的体积分转化为边界积分,再使用边界单元离散技术,以边界节点上的位移或面力为未知数构造线性方程组。通过数值算例验证了双互易边界元法是分析结构静弹性问题的一种有效数值计算方法,并在实际工况下与有限元法软件得到的结果进行对比,进一步验证该方法的精确性。算例结果表明,双互易边界元法分析结构静弹性问题具有精度高等特点,同时可以解决其他领域含有域积分项的非齐次问题。     

基于FRANC2D的中央裂纹平板断裂力学分析

针对用于断裂力学分析的通用有限元程序和专业有限元程序进行了分析,介绍了FRANC2D程序的建模、断裂力学分析过程。以含有中央裂纹平板为研究对象,验证了FRANC2D用于计算KⅠ值的可行性;通过网格粗细模型结果比较发现,用FRANC2D分析时,网格大小对计算结果影响不大,采用较粗网格就能得到满意的结果。通过对应力强度因子KⅠ、J积分法、应变能释放率G值有限元和理论结果比较,FRANC2D计算精度满足工程需要。     

非结构网格多段翼型绕流Euler及N—S方程数值模拟

描述二维非结构无粘网格和粘性网格的生成方法,对二维翼型绕流进行了Euler及N－S方程数值模拟,运用推进面方法,生成无粘网格,进一步结合推进层方法,生成粘性网格,应用中心有限体积法,采用B－L代数湍流模型,完成了对多段翼型流场的Euler方程和N－S方程的数值模拟计算,计算与实验结果对比表明,所采用的网格生成技术及流场计算方法是正确、有效的。     

一种求解对流—弥散方程的数值方法

本文给出一种求解对流一弥散方程的数值模型,在本模型中将对流和弥散作用分开计算。对流问题由可动坐标系中质点的运动决定,弥散问题是在固定坐标系中用有限元素法求解的。通过与有限差分法和有限元素法进行计算比较,证明本模型正确有效。     

注塑模流动分析

本文基于流变学基本方程，采用合理简化，得到注塑模三维薄壁型腔充填过程中的非弹性，非牛顿流体在非等温状态下的Ｈｅｌｅ一ｓｈａｗ模型及浇注系统充填过程中的数学模型，并采用混合有限元／有限差分数值方法，进行注塑模流动分析。