一维非线性对流占优扩散方程特征差分法的两重网格算法

针对一维非线性对流扩散方程，构造了特征差分的两重网络算法，并给出了误差估计和数值算例。此方法是先在粗网格上计算非线性问题，再在细网格上计算线性问题，数值算例表明，在计算精度保持不变的情况下，此算法可以极大提高非线性对流扩散问题的计算效率。     

基于应力超收敛恢复技术的广义特征值问题后验误差估计

根据有限元解的超收敛特性提出了一种基于应力超收敛恢复技术的广义特征值问题后验误差估计.通过对单元内的应力超收敛点以及相邻单元的应力超收敛点进行插值或外推处理,得到单元内其它点处更高精度的应力解.通过高精度的应力值可以得到结构处理后改进的势能.将改进的势能代入瑞利商,最终得到比原始有限元解更高精度的特征解.将后处理特征解作为\     

粘弹性流体的牛顿迭代两重网格方法(英文)

对于非线性粘弹性流体,本文提出了一种有限元两重网格方法.该方法需要首先在粗网格上求解非线性问题,然后在细网格上求解两个线性问题.这两个线性问题具有相同的刚度矩阵,只是右端项不同.我们进一步给出了该方法的误差估计.数值算例验证了理论结论,并且验证了方法的有效性.     

一维Burgers方程的FD-SD法的后验误差估计及空间网格调节技术

讨论了一维Burgers方程的差分-流线扩散法的后验误差估计，并依此来实现空间网格局部的合理调整，所给的数值算例也验证了此方法的正确性和可行性。     

二维非线性对流扩散方程的特征混合有限元两重网格算法

本文构造了求解非线性对流扩散方程的两重网格算法,该算法首先是在步长为H的粗网格上求解一个非线性问题,再利用粗网格解得到一个线性问题并在细网格上求解一个线性问题.理论分析与数值计算表明,该算法不仅消除了数值振荡现象,还极大地提高了非线性对流扩散方程的计算效率.     

基于混合有限差分格式的非线性奇异摄动问题的最大范数的后验误差估计

自适应移动网格算法在奇异摄动微分方程的数值解法中占有非常重要的地位,其关键技术是构造出有效的离散格式和相应的后验误差估计。基于此,对一类带参数的一阶非线性奇异摄动初值问题,给出了其连续解的稳定性估计及相关推论。然后,在任意非均匀网格上,利用向后欧拉公式和一阶中心有限差分格式建立了一个混合有限差分格式,并严格分析了离散解的稳定性。同时,基于连续解的稳定性估计和分段线性插值技术,推导出混合有限差分格式的最大范数的后验误差估计。利用该后验误差估计选择了一个最优的网格控制函数,并结合网格等分布原理设计了一个自适应网格生成算法。最后的数值实验验证了自适应移动网格算法的有效性,且算法的平均收敛阶可达到二阶。数值结果进一步表明自适应移动网格的误差明显小于 Shishkin 网格的误差,且其收敛阶也高于 Shishkin 网格计算得到的收敛阶。     

H(curl)空间中椭圆最优控制问题的自适应有限元算法

针对H(curl)空间椭圆型最优控制问题提出了一种自适应有限元方法。首先将H(curl)空间Maxwell方程的最优控制模型转化为偏微分方程组,给出了偏微分方程组的解得正则性。其次利用自适应有限元方法求解此偏微分方程组,同时讨论了方法的后验误差及收敛性。最后通过数值算例给出了该方法的数值结果,验证了有限元方法的有效性和可靠性。这一方法可以应用于更复杂的最优控制问题的求解。     

基于贝叶斯后验估计的桥梁动态称重算法理论与试验研究

桥梁动态称重(bridge weigh-in-motion, BWIM)利用过桥车辆对桥梁产生的动力响应快速识别车辆轴质量。由于实测的动力响应包含测量误差,在一定程度上降低了传统BWIM算法的轴质量识别精度。为了解决这一问题,提出基于贝叶斯后验估计的桥梁动态称重算法。该算法考虑了测量误差对轴质量识别精度的影响,假设测量误差和轴质量服从高斯分布,利用测量误差的标准差和轴质量标准差得到能抑制测量误差的约束因子,推导出新的轴质量求解方程。基于数值仿真和实桥试验,分别得到传统BWIM算法和贝叶斯算法的轴质量识别精度,并进行对比分析。试验结果表明：相比于传统BWIM算法,贝叶斯算法能够有效抑制测量误差的影响,明显改善轴质量识别精度。     

基于对偶理论的椭圆变分不等式的后验误差分析（英）

本文基于对偶理论对椭圆变分不等式的正则化方法提供一个相对全面的后验误差分析．我们分别考虑了摩擦接触问题和障碍问题,通过选取一种不同形式的有界算子和泛函,推导了其对偶形式并给出了正则化方法的 $H^1$ 范后验误差估计．最后,利用凸分析中的对偶理论建立了障碍问题的残量型后验误差估计的一般框架．同时我们选取一种特殊的对偶变量和泛函形式得到该问题的残量型误差估计及其有效性．数值解的后验误差估计是发展有效自适应算法的基础而模型误差的后验误差估计在分析问题中数据的不确定影响时是非常有用的．     

分裂可行问题的两种强收敛CQ算法(英文)

为保证Hilbert空间中求解分裂可行问题迭代算法的强收敛性,本文首先通过引入三个参数序列提出了求解分裂可行问题的改进CQ算法,并在较弱的条件下证明了算法的强收敛性.然后改进算法中的一个算子,即选择另外一个参数序列嵌入到一个算子里,得到了一种新的算法.在参数序列满足一定条件下也证明了算法的强收敛性.本文拓展了现已有的相关研究成果.     

反应扩散方程的奇异摄动问题的最小二乘的有限元方法

For a kind of the singularly perturbed reaction-diffusion problem, the standard energy norm is too weak to measure adequately the errors of solutions computed by finite element methods. The multiplier of this problem gives an unbalanced norm whose different components have different orders of convergence. In the paper, we introduce a new stronger norm, construct the least-squares finite element method (LSFEM) in this new norm and develop a robust and stable numerical approach for more general singularly perturbed reaction-diffusion problems in 1D spaces. At last, numerical examples are presented to illustrate the proposed method and theoretical results.     

抛物问题的质量集中非协调有限元法

主要讨论了一类抛物问题的质量集中非协调有限元方法。首先,我们给出了所讨论问题的质量集中非协调有限元Crank-Nicolson全离散逼近格式。其次,对讨论问题的解与所给出逼近格式的解之间的误差估计进行了分析研究。最后利用椭圆投影算子,我们得到了关于L2模和能量模方面的一些误差估计式。     

关于Stokes问题的一个各向异性非协调有限元的逼近方法

本文构造了一个可用于Stokes问题的各向异性非协调混合有限元,并通过引入新的证明技巧,在各向异性网格下得到了该混合元方法的最优误差估计。     

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.     

非定常不可压缩Navier-Stokes方程的特征稳定化非协调有限元方法

数值求解非定常不可压缩Navier-Stokes方程的难点之一在于强烈的非线性容易引发非物理震荡,本文结合可以有效减弱此种震荡的特征线离散方法,基于局部Gauss积分之差的稳定化格式,采用最低等阶非协调混合有限元对NCP1-P1,构造出求解非定常不可压缩Navier-Stokes方程的特征稳定化非协调混合有限元方法。证明了该方法的全离散格式是无条件稳定的,并给出逼近解的相应误差估计。     

Navier-Stokes方程的集中质量非协调有限元法

本文通过所谓的速度-压力型公式讨论了Navier-Stokes方程的集中质量非协调有限元法(半离散情形)。首先给出了所讨论方程的集中质量非协调有限元逼近格式,其次对所讨论方程的真解与逼近格式的解之间的误差进行了分析,最后利用Navier-Stokes投影算子及其性质,得到了在确定模意义下的速度、压力误差估计,且某些误差估计能达到最优。     

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.     

A Posteriori Error Estimates of Lowest Order Raviart-Thomas Mixed Finite Element Methods for Bilinear Optimal Control Problems

A Raviart-Thomas mixed finite element discretization for general bilinear optimal control problems is discussed. The state and co-state are approximated by lowest order Raviart-Thomas mixed finite element spaces, and the control is discretized by piecewise constant functions. A posteriori error estimates are derived for both the coupled state and the control solutions, and the error estimators can be used to construct more efficient adaptive finite element approximations for bilinear optimal control problems. An adaptive algorithm to guide the mesh refinement is also provided. Finally, we present a numerical example to demonstrate our theoretical results.     

无界区域上Stokes问题的自然边界元与Mini元耦合法

奉文讨论用自然边界元与mini元耦合法求解描述平面尢界区域上不可压缩粘滞低速流动的定常Stokes问题.首先以圆为人工边界,利用自然边界归化将原问题转化为耦合变分问题,并证明该变分问题的存在唯一性,然后在人工边界上采用分段线性边界元,在有界区域上应用mini元分别进行离散化,合成总刚度矩阵,从而建立耦合法的线性方程组,最后,证明其收敛性和误差估计,并通过数值实验以表现该方法的实际有效性及其理论分析的正确性.