带导数边界条件的分数阶低扩散方程的有限差分方法

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weizx20090123
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
近几十年来,分数阶微分方程在物理,化学,工程学,金融学,地下水模拟以及其他科学领域有着大量新的应用.这些重要的应用促使我们努力寻求高效,稳定并且易于执行的算法来求解分数阶微分方程.本文用有限差分方法研究了分数阶低扩散方程的数值解.   对于带Neumann边界条件的低扩散方程,我们建立了三种差分格式.首先,结合降阶法和L1离散,构建了box型格式,并通过引入一个新的Sobolev嵌入不等式,分析了差分格式在无穷范数下的稳定性和收敛性,收敛阶为O(r2-α+h2).数值算例验证了理论分析结果.与Langlands-Henry(LH)格式(J. Comput. Phys.205(2005)的数值比较中,我们发现box型格式比LH格式更精确.接着,应用另外两种不同的边界处理方法,建立了两个有效的差分格式,并对差分格式的稳定性和收敛性做了理论分析,同时也用数值算例验证了差分格式的有效性.   对于空间四阶的低扩散方程,利用降阶法建立了一个差分格式,用能量方法证明了差分格式的H2范数意义下的稳定性和收敛性,其收敛阶为O(r2-α+h2).
其他文献
矩阵伪谱在很多领域都有重要的理论意义和应用价值,是理解各种矩阵过程和行为的一个非常有用的工具。它拓展了对矩阵计算现象的理解,特别是对于非正规矩阵。从科学计算的观点看
不适定问题的来源相当广泛,包括病态线性方程,物性探测,扫描成像,逆时反演等多个领域,特别是许多反问题是不适定的.本文介绍了不适定问题正则化的一般理论,重点讨论了求解不适定问题
高校新生入学教育可以帮助学生迅速适应大学生活,更好展开在大学阶段的学习和生活,但是由于重视程度不够等原因,高校新生入学n教育体系存在着一些问题。如何更好开展高校新生入
学位
本文对塔顶不凝气引进加热炉燃烧存在的问题,回收不凝气的必要性进行了分析,并介绍了陕西省延长石油集团有限公司永坪炼油厂二套常压蒸馏装置把不凝气经压缩机压缩送至催化气压
学位
设H(f)为多项式f(x)的系数绝对值的最大值,称为f(x)的高度.令n为正整数,B(n)表示xn-1的所有整系数多项式因子的高度的最大值.   在本文的第二章中,我们得到:   定理2.2
本文首先讨论带簇的Dn-1可检测性.令u∈L(B),它的等式含有n个变量.我们证明u是Dn-1可检测的,但不是Dn-2可检测的.文章的第三部分将上述结论推广到一类特殊的密码群并半群簇XB
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
得益我国经济的高速增长,国家也在逐渐增加对教育事业的投入.所以学校的办学条件有了很大的提高,学校资产的质量也发生了很大的改变,信息化装备也在逐渐增多,这对学校的资产