解兩點(diǎn)邊值問(wèn)題的一類(lèi)基于新的對(duì)偶剖分的有限體積法
本文關(guān)鍵詞:解兩點(diǎn)邊值問(wèn)題的一類(lèi)基于新的對(duì)偶剖分的有限體積法,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文構(gòu)造了求解兩點(diǎn)邊值問(wèn)題的一類(lèi)基于新的對(duì)偶剖分的Lagrange型有限體積元法.我們提出了一個(gè)“正交性條件”,借助于“正交性條件”可以確定對(duì)偶剖分節(jié)點(diǎn)的選取.“正交性條件”的優(yōu)點(diǎn)在于它是保證相應(yīng)有限體積法格式按L2模達(dá)到最佳收斂階的充分條件,即試探函數(shù)空間為L(zhǎng)agrange型m次有限元空間時(shí),本文提出的新的對(duì)偶剖分節(jié)點(diǎn)的取法,可以使得數(shù)值解的L2模收斂階達(dá)到m+1階,并且在這個(gè)條件下L2模誤差估計(jì)的證明比較簡(jiǎn)單.對(duì)于兩點(diǎn)邊值問(wèn)題:其中I=[a,b)],p(x)≥pmin0,r(x)≥0,p,r∈C1(I),f∈L2(I).把區(qū)間I=[a,b]分成n個(gè)單元,記x,為原剖分的剖分節(jié)點(diǎn),j=1,2,…,n.取試探函數(shù)空間Uh為相應(yīng)于原剖分的m次Lagrange型有限元空間.記Γh*為試探函數(shù)空間到檢驗(yàn)函數(shù)空間的插值算子,Pk(I)為區(qū)間I上次數(shù)不大于k的多項(xiàng)式空間.由“正交性條件”確定對(duì)偶剖分,在原剖分Ij=[xj1,xj]上,j=1,2,…,n,令對(duì)偶剖分節(jié)點(diǎn)以原剖分單元中心對(duì)稱(chēng),且滿(mǎn)足∫xi-1xjq(g-∏h*g)dx=0,(?)q∈Pm-1(Ij),(?)g∈P1(Ij).記xj*為對(duì)偶剖分節(jié)點(diǎn),j*=0,1,2,…,m·n,取檢驗(yàn)函數(shù)空間Vh為相應(yīng)于對(duì)偶剖分的分段常數(shù)函數(shù)空間.則兩點(diǎn)邊值問(wèn)題有限體積法的變分方程為,求uh∈Uh,使得α(uh,vh)=(f,vh),(?)vh∈Vh.其中則我們有數(shù)值解的L2模收斂階達(dá)到m+1階,具體的L2模誤差估計(jì)為其中u為兩點(diǎn)邊值問(wèn)題的解,u。為有限體積法的解.本文給出了如上L2模誤差估計(jì)的證明,并且分別對(duì)一次至五次有限體積法做了L2模收斂階的數(shù)值實(shí)驗(yàn),共五組實(shí)驗(yàn).按照本文給出的方法選取對(duì)偶剖分,實(shí)驗(yàn)結(jié)果均符合預(yù)期,數(shù)值解的L2模收斂階分別達(dá)到了二次到六次.這五組數(shù)值實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析結(jié)果.
【關(guān)鍵詞】:有限體積元法 正交性條件 對(duì)偶剖分 最佳L~2模收斂階
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:O241.82
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-9
- 第1章 引言9-11
- 第2章 有限體積法11-19
- 2.1 兩點(diǎn)邊值問(wèn)題的有限體積法11-13
- 2.2 正交性條件13-14
- 2.3 對(duì)偶剖分節(jié)點(diǎn)的確定14-19
- 2.3.1 一次元的對(duì)偶剖分14
- 2.3.2 二次元的對(duì)偶剖分14-15
- 2.3.3 三次元的對(duì)偶剖分15-16
- 2.3.4 四次元的對(duì)偶剖分16-17
- 2.3.5 五次元的對(duì)偶剖分17-19
- 第3章 L~2模誤差估計(jì)19-26
- 3.1 正定性和H~1模誤差估計(jì)19
- 3.2 L~2模誤差估計(jì)19-26
- 第4章 數(shù)值實(shí)驗(yàn)26-29
- 4.1 一次元的數(shù)值實(shí)驗(yàn)26
- 4.2 二次元的數(shù)值實(shí)驗(yàn)26-27
- 4.3 三次元的數(shù)值實(shí)驗(yàn)27
- 4.4 四次元的數(shù)值實(shí)驗(yàn)27-28
- 4.5 五次元的數(shù)值實(shí)驗(yàn)28-29
- 第5章 結(jié)論29-30
- 參考文獻(xiàn)30-32
- 致謝32
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條
1 張欄輝;李永海;;基于Lobatto-Gauss結(jié)構(gòu)的五次元有限體積法[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版);2014年03期
2 李莎莎;左平;;一維Lagrange四次元有限體積法的超收斂性[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版);2012年03期
3 于長(zhǎng)華;王曉玲;李永海;;解兩點(diǎn)邊值問(wèn)題的一類(lèi)修改的三次有限體積元法[J];計(jì)算數(shù)學(xué);2010年04期
4 于長(zhǎng)華;李永海;;解兩點(diǎn)邊值問(wèn)題的基于應(yīng)力佳點(diǎn)的二次有限體積元法[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版);2009年04期
5 郭偉利;王同科;;兩點(diǎn)邊值問(wèn)題基于應(yīng)力佳點(diǎn)的一類(lèi)二次有限體積元方法[J];應(yīng)用數(shù)學(xué);2008年04期
6 ;Optimal Maximum Norm Estimates and Superconvergence for GDM on Two-point Boundary Value Problems[J];Northeastern Mathematical Journal;1999年01期
7 倪平,吳微;廣義Galerkin方法的超收斂估計(jì)[J];高等學(xué)校計(jì)算數(shù)學(xué)學(xué)報(bào);1986年02期
8 吳微,李榮華;解一維二階橢圓和拋物型微分方程的廣義差分法[J];數(shù)學(xué)年刊A輯(中文版);1984年03期
9 向新民;解兩點(diǎn)邊值問(wèn)題的廣義差分法——Lagrange二次元[J];黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);1982年02期
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條
1 鄭文化;一維四次Lobatto-Gauss結(jié)構(gòu)有限體積法[D];吉林大學(xué);2013年
本文關(guān)鍵詞:解兩點(diǎn)邊值問(wèn)題的一類(lèi)基于新的對(duì)偶剖分的有限體積法,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):318890
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/yysx/318890.html