半线性抛物方程连续时空有限元方法

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抛物方程是在工程学,物理学等实际问题中提出来的一类重要的偏微分方程.因此,数值分析和求解该类方程具有重要意义和潜在应用价值.目前学者们对偏微分方程数值解法的研究很多,大多集中在间断元,间断混合元等,但利用非标准有限元方法对偏微分方程研究的文章并不多.连续时空有限元方法统一时间和空间变量,对时间和空间两个方向同时使用有限元离散,从而在时空变量上同时发挥有限元方法的优势.本文利用了连续时空有限元方法对二维半线性偏微分方程进行了分析研究.证明了有限元解的存在唯一性并且分析抛物方程的理论误差.  本文首先给出了连续时空有限元方法;在第二章中,我们得到方程在连续时空有限元空间中的有限元格式,同时定义了时空投影算子并证明了它们的性质;接下来利用Brouwer不动点定理证明了方程的连续时空有限元解的存在唯一性;最后我们通过之前所定义的时空投影算子及其性质得到了方程的理论误差估计.第三章我们给出了数值算例,验证了该方法的可行性.
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