非协调有限元的构造及其应用

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xtgdscf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文构造了几个新的非协调有限元,系统地研究了它们的收敛性质并讨论了它们的一些应用.这些非协调元包括:Quasi-Carey元,Quasi-Wilson元,高次Wilson元以及二阶非协调混合元.与协调元相比,非协调元具有许多优势.一般来说,对某些问题,它们构造简单,同时还具有很好的收敛效果,例如Morley元和Wilson元.另外,相对于协调混合元,非协调混合元更容易构造地使其满足离散inf-sup条件,因此非协调元的研究得到科学工作者和工程师的广泛关注.根据第二Strang引理,非协调元的误差包括两部分,一部分为插值误差,另一部分为相容误差,许多情况下相容误差的阶低于或等于插值误差的阶.对于二阶椭圆问题,本文构造的Quasi-Carey元相容误差为O(h2),比插值误差高一阶;在矩形网格上,本文证明了传统的Quasi-Wilson元的相容误差为O(h3),比插值误差高两阶,同时还给出了一个新的Quasi-Wilson元,它的相容误差在任意四边形网格上为O(h3);经过仔细分析,我们首次证明了在各向异性网格上,高次Wilson元插值误差为O(h3),比相容误差O(h2)高一阶.作为应用,在第二章,我们得到了各向异性网格上Quasi-Carey元关于Sobolev方程O(h2)阶的整体超收敛和后验误差估计,根据误差渐近展开得到了O(h4)阶的整体外推结果.第三章,我们根据Quasi-Wilson元的特殊收敛性,把它应用到对流扩散方程,得到了与双线性元和P1mod元相同的O(h3/2)阶的最优收敛阶.第四章首先分析了高次Wilson元在各向异性网格上的收敛性质,并给出数值试验说明了理论分析的有效性.接着导出了高次Wilson元的整体超收敛性质,并在此基础上给出了解的后验误差估计.第五章把Quasi-Carey元和修正的高次Wilson元应用到Maxwell方程的有限元格式,得到了Crouzeix-Raviart型三角形非协调元,Carey元以及高次Wilson元达不到的最优收敛结果.第六章我们用两个新的具有O(h2)阶的非协调元格式离散不可压Navier-Stokes方程,得到了速度的H1-模和压力的L2-模的O(h2)阶的误差估计以及速度的L2-模的O(h3)阶的误差估计,同时还给出了数值算例来验证误差分析的有效性.
其他文献
近年来如何预防遏制重特大安全生产事故的发生引起了全社会的重视,成为安全生产研究领域的重要方向。安全生产风险隐患双重预防体系建设的目的是将关口前移、实现从源头治理,
江南卷柏是卷柏科植物江南卷柏Selaginella moellendorfii Hieron.的干燥全草,始载于宋代《本草图经》,味辛、微甘,性平,具有清热解毒,利尿通淋,活血消肿,止血退热的功效,可用于多种急慢性炎症。已知的化合物绝大多数是黄酮类化合物,且具有多种生物活性,是江南卷柏特征成分。本课题组前期研究表明,江南卷柏具有抗痛风作用,但其治疗痛风的作用机制尚不清楚。因此,本文拟在前期研究基础
目的:介绍尺胫针这一新疗法及其特点。方法:从实践基础、理论依据、人体区域划分、刺激部位与方法等方面作了全面论述。结论:尺胫针疗法是以尺胫部皮部为刺激点,操作简便、安全,便
近年来从海洋放线菌中分离到许多结构新颖、活性显著的化合物,这些新化合物为新药开发提供了丰富的先导化合物。现就近几年海洋放线菌的种类分布、次级代谢产物结构类型及其
文章借助于太极拳理论从放松、意识和呼吸三个方面与现代舞进行比较分析。太极拳与现代舞从风格到技术上有较大的差异,但其人体运动规律与力学原理则有其一致性。太极理论对人
我国经济正处于由高速增长向中高速增长转换的重要时期,很多的传统产业面临产能过剩的境况。同样我国制造行业也面临着经济环境紧张和产业结构调整的压力,亟需提高产品附加值
我国对于已授权专利的有效性的审查采用了行政单轨制模式,由专利无效宣告程序和专利确权诉讼组成。作为行政机关的专利复委员会(2019年4月起改为国家知识产权局专利局复审和
对麦克斯威方程组和导热微分方程进行分解化简,得到计算无限长轴对称工件的电磁场,感生涡流和温度场分布的基本方程。基于这些方程在ANSYS软件上实现了对厚壁筒形工件连续感应
一般而言,现实生活中火灾的火源形状可以近似为三种:轴对称、矩形以及线性。例如:储罐燃烧可以视为轴对称火源,车辆着火的火源形状为矩形,输电电缆、输油管道以及森林地表火
整合医院、社区、机构、家庭资源,形成居家养老、医养结合、机构保障相统一的"三位一体"的全方位立体化养老模式。为此,一方面将大型医院与社区医院的人才配置进行合理调整,