次扩散问题的非均匀时间网格方法与带状区域高阶人工边界条件设计

来源 :中国工程物理研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bobo20092009
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
本文的研究有两个方面:首先,对当前次扩散方程非均匀时间网格方法的最新进展进行回顾与展望;其次,对二维无界带状区域上的次扩散方程设计了高阶人工边界条件。非均匀时间网格方法是求解Caputo次扩散问题的一种有效方法,因为它能简单有效处理初始奇异性和远离初始时刻的解剧烈变化的现象。与传统一阶导数相比,分数阶导数是一个卷积积分(非局部)形式,这给非均匀时间网格的数值分析带来了挑战。对于稳定性和收敛性分析,我们主要回顾这方面的一般框架,其包括三部分:(1)基于建立局部截断误差卷积结构;(2)构造一组互补的离散卷积核以及离散分数Gronwall不等式,和(3)一个全局(具有卷积结构的)相容性分析。该框架是基于一般的非均匀时间网格,不仅仅局限于本文讨论的模型,有望于拓广到变阶扩散方程、分布阶扩散方程及其它时间反常扩散问题。其次,我们针对二维无界带状区域上次扩散模型构建了高阶的人工边界条件,把无界域问题转化为求解有界计算区域上的初边值问题。证明了含有高阶人工边界条件的初边值问题是稳定的,同时设计基于快速算法的离散格式来提高计算效率,并证明了该格式的无条件稳定性和最优收敛性。最后数值算例验证了本文提出格式的有效性。
其他文献
DNA凝聚及电荷逆转在生命科学、高分子物理、医学应用等领域中发挥着重要作用。在溶液中,DNA的凝聚依赖于溶液中抗衡离子的化合价,要引起DNA凝聚通常需要化合价大于等于三的阳离子。然而,细胞中最常见的小型抗衡离子,如Na+,K+,Ca2+和Mg2+等小于三的金属阳离子,它们在一般情况下不能使DNA凝聚。我们发现通过改变溶液的pH值,能够使二价金属阳离子导致DNA发生凝聚。我们通过单分子磁镊(MT)实
传统钢结构在地震作用下,其梁柱连接节点处易发生脆性破坏,且在震后修复成本较高。为解决此问题,有关研究人员以将塑性铰转移至节点以外的理念,设计了各种类型的新型钢框架梁
随着经济的急速发展与人民物质需求的快速提高,导致微电网负荷类型不断增多,负荷功率在不断增大,大功率负荷的数量在大幅度增长,日负荷的变化幅度也在逐渐增大,日负荷的峰谷
在哲学发展史上,元代理学可以说是宋代理学向明代心学转变的一个过渡阶段,在宋明理学形成与发展过程中,元代理学家对于理学思想的义理发挥并无突破性创新,其最大特点是“和会朱陆”,而刘基生活在元末明初之际,于是汇合朱陆、赓续理学便成为其学术理想。刘基的理学思想较好地体现了理学在元末明初的发展特征,同时又不乏有独到见解,这主要表现在理气论、心性论和工夫论等等方面:在理气论上,刘基将“理”作为其理学思想的最高
当今社会,伴随着工业化的高速发展和日益频繁的人类活动,环境污染越来越严重,能源危机和温室效应成为人们面临和亟待解决的重大问题。光能作为清洁能源的一种,引起了人们广泛的关注。通过光催化反应,可以有效地完成从光能到化学能的转化。g-C3N4作为一种新型无金属光催化剂,得到了学者们的广泛关注。但该催化剂自身存在许多缺陷,例如比表面积较低、可见光吸收边(460nm)相对较窄、光催化氧化能力较弱以及光生电子
本论文介绍了区块链的基本原理,重点是其在教育领域的潜在应用。本论文解释了这项新技术如何既可以重塑制度规范,又可以使学习者增强对信息安全的重视。提出了主要概念,回顾了包括教育在内的不同研究领域的区块链技术和智能合约应用文献。本论文的创新点是:a)根据当前技术发展和现状,提出在教育环境中应用区块链的方案,尽管基于区块链的产品在教育中的应用仍处于起步阶段;b)在对包含各种敏感数据的大学网络的安全性保证的
多花水仙(Narcissus tazetta var.chinensis)为石蒜科水仙属多年生草本球根类花卉,鳞茎肥硕,叶姿秀美,花香清雅,是福建省特色花卉,中国十大名花之一,具有极高的观赏和经济价
新时代是承前启后、继往开来、在新的历史条件下努力夺取中国特色社会主义伟大的胜利的时代,是我国高等院校和教育发展的时代,是社会涌现更多高质量的人才的时代。政治意识是“四个意识”之首,是最重要、最根本、最关键的意识。当前,我国正处在迎接建党一百周年和全面建成小康社会决胜阶段,在这种关键时刻,不坚定政治方向和立场,不提高正确的政治意识,就可能会迷失方向,就可能会造成严重问题。只有提高政治意识,旗帜鲜明讲
目的:辽宁省为龙胆药材的道地产区,但由于植被的破坏及人类的过度采挖,野生龙胆资源日益减少。本实验以辽宁省不同产地野生与栽培龙胆药材为研究对象,采用TOE思路对野生及栽
在当今中国,社会主义市场经济的蓬勃发展,一方面促进了人们生活水平的提高,另一方面也带来了新的社会问题。在现实社会中,自由竞争的市场经济虽然促使一部分人先富起来,但也使得个人成为片面的存在。在个人越来越独立化的趋势下,人们逐渐陷入对金钱和财富的崇拜之中。人们对金钱的崇拜,导致人陷入对物欲的满足,以至于忽略对精神文明的追求。于是,在市场经济与现实社会中,人便成为片面的存在。这样的社会现象表现为市民社会