二维热传导方程有限差分区域分解算法

本文讨论了一类数值求解二维热传导方程的并行差分格式．在这个算法中,通过引进内界点将求解区域分裂成若干子区域．在子区域间内界点上采用非对称格式计算,一旦这些点的值被计算出来,各子区域间的计算可完全并行．本文得到了稳定性条件和最大模误差估计．它表明我们的格式有令人满意的稳定性,并且有着较高的收敛阶．     

一种解抛物型方程的三层九点高精度加权差分格式

针对一维齐次常系数抛物型方程,采用显隐格式加权,构造出一种在时间和空间上分别达到四阶和八阶的高精度差分格式,通过理论推导,给出了满足稳定性条件的网比取值范围.通过数值实验及与文献方法的对比,验证了本文格式在满足稳定性的基础上可以达到预期的理论精度.     

数值求解二维抛物型奇异摄动问题的区域分解算法

1.引言奇异摄动问题产生于流体力学、量子力学、声学、光学、化学反应和最优控制等重要领域,其特点是:在讨论的问题中含有小参数。对于这类问题,一般不能求得其精确解,但可以用所谓的渐近方法求其近似解。近三十年来,随着计算机科学与技术的迅猛发展,使得许多科学家参与此类问题的数值求解方法的研究。所采用的主要方法有:指数型拟合差分格式,A.M.Il’in     

一维抛物型方程第三边值问题的紧有限体积格式

本文针对一维抛物型方程第三边值问题提出了一种紧有限体积格式,该格式形成的线性代数方程组具有对称三对角性质,且不可约占优,可以使用追赶法求解.证明了格式按照离散L~2范数在空间方向具有3.5阶精度,在时间方向具有2阶精度.数值算例验证了理论分析的正确性,并说明了格式的有效性.     

传输扩散方程的差分格式

本文对传输扩散方程构造了两个带单参数的两层半显差分格式,证明了格式的绝对稳定性,对于初边值问题,计算是显式的。     

区域分解对气象模式并行计算速度的影响

通过数值试验分析了区域分解策略对ARPS气象模式并行计算速度的影响,发现无论是否使用编译优化技术,均以分解后数据区域近似为正方形时具有最大的加速比和并行效率。在二级编译优化的情况下,并行速度还和分解方向有关,在y方向上的分解比在x方向上的分解更有利于提高并行效率,而在无优化情况下,并行速度和分解方向几乎无关。并从通信量和编译优化的角度对试验结果进行了讨论和分析。     

一类非线性延迟抛物偏微分方程的Crank-Nicolson型差分格式

对一类带有Dirichlet边界条件的延迟非线性抛物偏微分方程的初边值问题建立了一个Crank-Nicolson型的线性化差分格式,用离散能量法证明了该差分格式在L_∞范数下是无条件收敛的且是稳定的,其收敛阶为O(r~2+h~2).最后,用数值算例验证了理论结果.     

时间分数阶四阶扩散方程的显-隐和隐-显差分格式

时间分数阶四阶扩散方程是一类重要的发展型偏微分方程,其数值解的研究有重要的科学意义和工程实际价值.本文针对时间分数阶四阶扩散方程,研究一类显-隐(E-I)差分格式和隐-显(I-E)差分格式解法,该方法基于经典隐式和经典显式格式相结合构造而成,分析E-I和I-E两种差分格式解的存在唯一性、稳定性和收敛性.理论分析和数值试验结果证实本文E-I差分格式和I-E差分格式无条件稳定,具有空间2阶精度,时间2-α阶精度.在计算精度一致的要求下,E-I和I-E差分格式较经典隐式差分格式具有省时性,其计算时间相比古典隐格式减少约70%,研究表明本文格式求解时间分数阶四阶扩散方程是有效的.     

用演化算法求解抛物型方程扩散系数的识别问题

基于演化算法给出了一类求解参数识别反问题的一般方法,该方法表明只要找到好的、求解相应的正问题的数值方法,演化算法就可以用于求解此类反问题。设计有效的求解反问题的演化算法的关键是寻找一种适合反问题的解空间的编码表示形式、适当的适应值函数形式以及有效的计算正问题的数值方法。该文结合算法、传统的求解反问题的工方法和正则化技术,设计了一类求解参数识别反问题的方法。为验证此类方法,将其用于求解一维扩散方程的     

基于区域分解的并行动态LOD构建算法

面向大规模可视数据的高速绘制问题,提出了一种基于区域分解的并行动态LOD（level-of-detail,层次细节模型）构建算法。算法首先改进了传统的渐进网格方法,实现了基于二次误差测度网格简化算法的渐进网格方法;接着提出了一种基于模型包围盒的区域分解算法,实现了原始模型的自适应区域分解;在每个子区域上,并行地执行渐进网格方法,实现了模型的并行动态LOD构建。实验结果表明,该算法可生成高质量的LOD模型,具备理想的加速比和可扩放性;与串行算法相比,该算法有效地提高了算法的执行效率。     

一维抛物型方程的一个新的高精度显式差分格式

工程技术中,常常需要求解抛物型方程．一维情形下的模型问题为 用差分方法解上述问题,隐格式常因计算量很大而不便使用,构造稳定性好精度高的显格式是非常必要的．文山构造了求解Ｐ维抛物型方程的分支绝对稳定的显式差分格式,但格式的精度不高,截断误差仅为 ．本文就 p＝ １情形构造了一个解问题（１）－（３）的新的显格式,精度较文［１］有较大的提高,截断误差可达． §１．差分格式的构造 设△ｔＬ为时间步长,△ｘ= Ｌ／Ｍ（Ｍ为正整数）为空间步长,网函数ｕ（ｊ△ｘ,ｎ△ｔ）记为ｕｊｎ．对方程（１）建立如下的差分格式：其…     

热传导方程有限差分区域分解算法的若干注记

51.引言由于受到并行计算的推动,十多年来,抛物型方程有限差分并行算法设计与分析一直得到关注.应     

一种PDA校表系统中的有限元区域划分算法

介绍了一个已经投入试运行的PDA校表系统.并针对该系统中任务划分效率低的现状,提出了一种新的区域划分算法.与传统的聚类划分算法相比,它具有时间复杂度低和灵活性高的优点.结合实际的可操作性引入了GPS全球定位技术,并将有限元分析和Bresenham画圆算法也加入到该算法中.最后通过VC实现了算法的仿真,仿真结果非常直观地证明了该算法的性能.统计和分析杭州计量所实际运行结果证明,加入该算法的PDA校表系统具有更高的效率.     

区域分解型并行预条件的一种粗网格校正算法

区域分解是并行计算的基本手段之一,在稀疏线性方程组迭代求解时,对不完全分解等串行计算时很有效的预条件,经常采用区域分解的思想进行并行化。但区域分解的本质是利用局部解来近似全局解,从而必然存在较大误差,为此,提出一种粗网格校正算法,通过非重叠子区域浓缩,每个非重叠子区域浓缩为一个超结点,形成一个含全局信息且阶数等于子区域个数的小线性方程组,之后用其对原并行预条件进行校正。对块Jacobi型、经典加性Schwarz、以及因子组合型并行不完全分解预条件的实验表明,粗网格校正能有效改善收敛性并提高求解效率。     

非线性RLW方程的有限差分逼近

引言 正则长波(RLW)方程是非线性长波的另一种表述形式.在进行非线性扩散波研究时,正则长波方程(RLW)因其描述大量重要的物理现象如浅水波和离子波等而占有重要的地位.     

基于网格光顺的区域自动划分算法

提出了一种用于有限元网格光顺的区域划分算法。该算法将生成的网格划分为若干个子区域,以便分配到多处理器上。该算法具有通用性好,任务分配平衡,子区域交接结点数目少,长宽适当等优点。     

非线性扩散方程的一种高精度差分格式

§1.引言 在计算流体力学中,Lagrange方法因其具有计算公式简单、物质界面清晰等优点被广泛采用,在Lagrange方法中,网格随流体而运动,初始网格即便具有很好的正交性,也会随着流体的不断运动而发生扭曲乃至相交,从而导致许多计算格式的精度下降,甚至使运算     

无结构网格上解油藏数值模拟方程的区域并行差分格式

1.导 论 我们知道,结构网格有很多优点,对简单几何区域网格生成是直接的,可利用其顶点间的连结特点发展解算法,算法易于向量化.对复杂的计算区域,特别是油藏数值模拟所要计算的区域,产生适当的(有)结构网格是困难的,因此对网格放弃内在的结构要求,采取了完全无结构网格.由于无结构网格结构复杂,如何在它们上离散油藏数值模拟方程(组)一直是