非线性Sobolev方程的混合有限元方法

本文研究了非线性Sobolev方程的第一边值问题的混合有限元法,给出了半离散格式和两种离散格式,并分别进行了误差分析。     

一类混合变分不等式有限元解的误差分析

用一种新的方法对Ｆｒａｎｃｏ等在１９７８年文中所提出的一类混合变分不等式进行了分析,首先用凸分析中的有关定理证明了连续问题的存在唯一性,然后提出了一种新的等价变分和较为简洁,有效的方法,获得了与上文相同的有限元逼近结果。     

三维非稳态Boltzmann输运方程的谱有限元分析

系统分析了三维非稳态Boltzmann输运方程的谱有限元求解．根据球谐函数展开提出了关于处理方向变量的近似方法，导出了“扩散型”近似方程及其Galerkin变分形式,证明了变分问题解的存在唯—性。研制了对二维、三维都适用的有限元程序，实现了对稳态与非稳态问题的处理，计算实例表明此方法是可行的。     

三维Stokes方程的一个低阶非协调混合元格式收敛性分析

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。     

Burgers＇方程的特征混合有限元数值模拟

本文对Burgers’方程采用特征混合有限元方法进行数值模拟，证明了特征混合元格式的稳定性。作为数值例子，我们计算了正弦波传播和冲击波传播，通过与混合元和有限元方法的比较，说明了该方法在粘性系数逐渐减小时对锋线前沿处理的有效性。     

Burgers''''方程的特征混合有限元数值模拟

本文对Burgers'方程采用特征混合有限元方法进行数值模拟,证明了特征混合元格式的稳定性。作为数值例子,我们计算了正弦波传播和冲击波传播,通过与混合元和有限元方法的比较,说明了该方法在粘性系数逐渐减小时对锋线前沿处理的有效性。     

基于变域变分原理的一种有限元方法

本文从变域变分原理出发,提出了一种新的有限元方法,并将所提算法用于求解形状最优化问题。我们给出了最优化问题解的存在性及其离散形式。讨论了数值解的收敛性,给出了数值解与精确解之间的误差估计。最后给出了算法的具体实施步骤和一个具有代表性的数值算例,数值结果表明该算法是正确、高效的。     

定常Navier-Stokes方程低阶混合有限元的压力投影稳定化方法

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。     

Burgers′方程的特征混合有限元数值模拟

本文对Burgers′方程采用特征混合有限元方法进行数值模拟,证明了特征混合元格式的稳定性.作为数值例子,我们计算了正弦波传播和冲击波传播,通过与混合元和有限元方法的比较,说明了该方法在粘性系数逐渐减小时对锋线前沿处理的有效性.     

Sobolev方程的最小二乘混合有限元方法

本文提出了一种新的最小二乘混合有限元方法求解Sobolev方程.采用了对υ和σ不同指标的有限元空间进行计算(LBB条件不需要),分析了此逼近格式的收敛性,并给出相应的误差估计.误差结果表明此种数值方法具有最优的收敛阶,并且关于时间具有二阶的收敛精度.     

求解二阶椭圆型偏微分方程的一种有限体积元格式

针对二维二阶椭圆型偏微分方程边值问题提出了一种新型的有限体积元格式，证明了该格式按离散能量模具有二阶收敛精度，具体算例表明，该格式计算效果良好。     

解梁的平衡方程的混合有限体积元方法

针对梁的平衡方程导出了一类混合有限体积元格式，并用非常直观的方法证明了该格式按离散H^1半模及离散L^2模具有一阶精度。最后，具体算例表明，该算法计算效果良好。     

伪抛物型积分微分方程的混合有限元误差估计

基于Raviart-Thomas空间,本文对伪抛物型积分微分方程初边值问题提出了混合有限元方法.与通常的有限元方法相比,该方法可以同时高精度逼近未知函数及未知函数的梯度.通过引入广义混合椭圆投影,证明了其存在唯一性,并得到了其一系列性质,利用其性质给出了平方模范数下的最优误差估计;利用广义混合椭圆投影和正则Green函数得到了最大模范数下的拟最优误差估计.     

Brinkman-Forchheimer方程的加罚有限元方法

Brinkman-Forchheimer方程(BF方程)是具有强非线性项并满足无散度条件的流动控制方程,其中无散度条件的精确满足对控制方程的数值求解极其重要.为了放松无散度条件的限制,本文采用了加罚方法.为了得到加罚问题解的适定性,首先,利用加罚关系将压力项消去,证明了速度所满足的具有单调性的非线性椭圆变分问题等价于对应能量泛函的极小化问题,从而得到了速度的存在唯一性.进一步,利用LBB条件证明了BF方程加罚问题压力的存在唯一性.其次,证明了BF方程加罚问题的Galerkin变分问题的解关于加罚参数收敛到BF方程的Galerkin变分问题的解.最后,给出了BF方程加罚问题Galerkin变分问题的有限维逼近问题及其解的存在唯一性,并且得出了采用协调有限元离散的误差估计.数值算例表明加罚方法是有效的.     

双曲型积分微分方程混合元法的误差估计

基于Raviart-Thomas空间Vh×Wh,本文研究了双曲型积分微分方程初边值问题混合元方法的L2,L∞误差估计。给出了未知函数u,ut和乱utt伴随速度P,散度divP逼近解的最优阶L2误差估计。还得到了逼近u及P的拟最优阶L∞误差估计。     

二阶混合非线性椭圆方程的强迫振动性质

本文对含有阻尼项二阶混合非线性椭圆方程,建立了其所有解振动的判定定理,这些定理包含和改进了其对应的常微分方程和超线性椭圆方程相应的结果.     

Stokes问题一种混合元近似的超收敛

考虑Stokes问题的一种混合元近似的超收敛,对于一般正则矩彤网格,对有限元解进行捅值后处理后,其收敛速度提高了一阶。     

A Posteriori Error Estimates of Semidiscrete Mixed Finite Element Methods for Parabolic Optimal Control Problems

A posteriori error estimates of semidiscrete mixed finite element methods for quadratic optimal control problems involving linear parabolic equations are developed. The state and co-state are discretised by Raviart-Thomas mixed finite element spaces of order $k$, and the control is approximated by piecewise polynomials of order $k$ ($k≥0$). We derive our a posteriori error estimates for the state and the control approximations via a mixed elliptic reconstruction method. These estimates seem to be unavailable elsewhere in the literature, although they represent an important step towards developing reliable adaptive mixed finite element approximation schemes for the control problem.