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抛物型积分微分方程新混合元格式的超逼近分析
  • ISSN号:1000-0577
  • 期刊名称:《系统科学与数学》
  • 时间:0
  • 分类:O241.82[理学—计算数学;理学—数学]
  • 作者机构:[1]许昌学院数学与统计学院,许昌461000, [2]河南科技学院数学系,新乡453003
  • 相关基金:国家自然科学基金(11101381,11271340),许昌学院杰出青年骨干人才培养计划,河南省教育厅自然学科基金(14A110009)资助课题.
中文摘要:

基于双二次元及其梯度空间,建立了抛物型积分微分方程的一种新混合有限元逼近格式.在不需要Ritz—Volterra投影的前提下,直接利用双二次元插值的高精度结果及关于时间变量的导数转移技巧,在半离散格式下,得到了原始变量乱和中间变量p= u+ ∫ t 0 u(s)ds分别关于H1和L2模的O(h4)阶超逼近结果,相比插值误差估计,提高了二阶精度.与此同时,对向后Euler格式,导出了u和F分别在H1模与L2模意义下的O(h4+r)阶超逼近;对Crank-Nicolson—Galerkin格式,在L2模意义下证明了u和p分别具有O(h4+r2)和O(h3+r2)阶的超逼近性质.其中,h,r分别表示空间剖分参数和时间步长,t代表时间变量.

英文摘要:

Based on spaces of biquadratic finite element and its gradient, a new mixed finite element approximate formulation is established for parabolic integrodifferential equations. Directly, by use of high accuracy results for interpolation of biquadratic finite element and derivative transferring technique with respect to the time variable, the superclose results with O(h4) order of original variable u in Hi-norm and intermediate variable p = u + ∫ t 0 u(s)ds in L2-norm are obtained under semidiscrete scheme without Ritz-Volterra projection, which are two orders higher than interpolation error estimates. At the same time, we arrive at the superclose properties with O(h4 + T) order of u in Hi-norm and p in L2-norm for backward Euler scheme. And then, for Crank-Nicolson-Galerkin fully-discrete scheme, it is proved that u and have superclose properties with orders O(h4 + r2) and O(h3 + r2), respectively, in L2-norm. In this paper, h and T are parameter of subdivisions in space and time step, respectively; and t denotes the time variable.

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期刊信息
  • 《系统科学与数学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院数学与系统科学研究院
  • 主编:张纪峰
  • 地址:北京中关村中国科学院系统科学研究所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:jssms@iss.ac.cn
  • 电话:010-62555263
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0577
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2019/O1
  • 邮发代号:2-563
  • 获奖情况:
  • 1997年数学类期刊影响因子第三名,2000年获中科院优秀期刊三等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),德国数学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:6798