变阶时间分数阶四阶次扩散方程的有限差分法

来源 :延边大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zywlaoying
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
分数阶偏微分方程的理论研究是目前的热点问题之一,引起了不同领域学者的广泛关注.因其分数阶微分算子具有非局部性,分数阶偏微分方程能精确的描述许多复杂的物理现象,其中,时间分数阶次扩散方程可以描述一些特定材料的力学行为,学者们对其已有了很多的理论研究和数值计算工作.然而,近年来,研究发现,很多复杂的扩散过程表征出的分数阶特性会随着外界因素而发生变化,例如时间、空间以及其他因素等.这种现象表明,常数阶的分数阶导数可以扩展到变分数阶上,研究变分数阶次扩散方程对复杂动力学问题来说很有实际意义.目前,变阶分数阶扩散模型已被用于描述许多复杂的物理问题,例如外部场随着时间变化时扩散过程在多孔介质中的演变,温度变化时粒子在特定材料中的扩散过程等.然而,变阶分数阶导数具有的不确定性,使我们难以得到其方程的数值解,因此,求解变阶分数阶次扩散方程是我们的重点研究问题.有限差分法是求解偏微分方程的一种常用的方法,本文主要研究用有限差分法求解Dirichlet边界条件下的变阶时间分数阶四阶次扩散方程,主要工作分为以下的两个部分.在第一部分中,针对第二类Dirichlet边界条件下的变阶时间分数阶四阶次扩散方程,对于空间四阶导数进行降阶,并在特殊点处考虑降阶后得到的方程组,进而得到时间和空间上均为二阶的差分格式,在此基础上,通过作用紧算子提升了差分格式空间上的精度,得到了时间二阶空间四阶的差分格式,并应用能量分析法分别证明出两个格式的稳定性和收敛性,给出了数值算例验证了两个格式的理论结果.在第二部分中,针对第一类Dirichlet边界条件下的变阶时间分数阶空间变系数的次扩散方程,同样通过降阶在特殊点处考虑方程组,通过一个算子来处理边界条件,得到时间和空间均为二阶的差分格式,并给出有关变系数的引理,应用能量分析法证明出差分格式的稳定性和收敛性,最后通过数值算例验证了理论结果.
其他文献
近年来,股权质押成为我国上市公司控股股东重要的融资渠道。股权质押虽使控股股东缓解财务困境,却也可能导致一系列隐患,若上市公司股价下跌,控股股东面临爆仓甚至控制权转移的风险。控股股东很可能出于市值维护的角度进行财务操纵与信息披露操纵,公司信息披露质量降低。虽然我国上市公司有定期披露的监管要求,但信息披露仍存在较大的灵活性,我国上市公司的信息不对称现状也一直受到投资者与监管部门的关注。券商分析师是资本
学位
2015年12月9日,国务院总理李克强在国务院常务会议上指出,要对连续三年以上亏损并且不符合结构调整方向的企业采取产权转让、资产重组、关闭破产等措施予以“出清”,这也是官方首次明确提出判别僵尸企业的方法。据此,本文以当前热点话题“僵尸企业”作为切入点,在国际主流的僵尸企业识别方法以及我国对僵尸企业识别的研究成果基础上,对我国1998-2007年工业企业数据库中存在的企业进行识别,并对僵尸企业的政府
学位
在中国,少数民族地区区域经济总量的增长长期依赖的动力源泉,大多是借助于政府提供优惠政策和转移支付这类被动的经济增长模式,但目前在供应侧结构化变革不断推动的背景下,科技创新成为新的经济动力引擎的趋势凸显。因此,聚焦少数民族区域,深入分析科学技术创新能力投入水平对当地区域经济总量的增长影响的相关课题,具有一定的研究意义:一方面,既可以将相应的理论研究系统进行有益补充,还能帮助后继学者拓宽促进社会资源的
学位
Chern-Simons规范理论是应用数学和量子力学领域研究的前沿核心问题之一,在解释高温超导及分数量子霍尔效应等方面具有重要的理论意义和应用价值.Jackiw等人将Chern-Simons规范理论引进物理学,提出了Jackiw-Pi模型.该模型用以刻画平面上多粒子的长期动态.这些平面粒子一方面直接相互作用,另一方面通过粒子间产生的电磁场相互作用,因而其长期动态学非常复杂.由于实际中有很大一部分问
学位
学位
基于口译研究领域对同伴反馈情感层面的探讨较为薄弱的现状,同时基于相关理论对于口译反馈过程特别是同伴反馈的研究,作者发现从同伴反馈方面着手,探讨双方情感表现对反馈效果及其表现的作用对于口译研究有着较为显著的作用,同时有助于多维度探究同伴反馈对于促进口译表现的作用。因此,基于此观点,本文章旨在探究口译课堂中同伴反馈的参与度,反馈双方的情感状态以及口译表现三者之间的内在联系。本实验选取十二名英语口译专业
学位
自我效能感是在社会认知理论中首次提出的心理学概念,它指的是个体是否能通过某种行为活动完成既定目标的自我判断,它可以影响人在组织和随后执行行为活动时的心理过程。多年以来,该概念逐渐运用到外语学习中,尤其用于预测二语习得的表现。学生口译自我效能感指的是学生对自己能否利用所拥有的能力去完成口译任务的自信程度,它能够预测和影响口译表现。戏剧表演训练是针对演员而设计的一系列训练方法,能够使演员通过表演技巧,
学位
《论语》中的叙事形式主要表现为记事句以及记言句和记事句的组配,此外,一些记言句也包含叙事成分。虽然《论语》的叙事语篇较为简单,但是所述之事内容完整,也运用了一定的叙事技巧。从语篇建构的角度来说,《论语》中的语篇使用了省略、指代等衔接手段,使意义连贯流畅,前后句之间的主位和述位存在密切关系,以此推进叙事的发展。《论语》中记录言语的句子反映了其时的口语面貌,有些对话具有辩论的性质,逻辑严密,说理意味强
期刊
随着科技技术在各个领域的显著进步,人工智能、大数据、虚拟现实、神经网络翻译等技术已经渗透到语言服务的各个方面。各大科技和互联网公司也发布了自己的人工智能翻译软件产品,参与机器翻译市场的激烈竞争。然而,学界却鲜有研究关注机器翻译对人类译员的影响,尤其是译员本身对机器口译所持有的态度,以及对机器口译所涉及的伦理和知识产权问题的看法。鉴于此研究上的空缺,本研究旨在了解译员对于当前机器口译及口译行业发展的
学位
本文借用当代西方科学哲学家费耶阿本德(Paul Feyerabend)提出的多元主义方法论对“划界”思维的批判,建构对艺术的“跨界”解读与阐释,针对大众文化时代,艺术教育面临的“跨界”问题,尝试进行理论阐释和现实指导。
期刊