延迟对流—扩散—反应方程的配置有限元方法

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong602
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
延迟偏微分方程广泛应用于经济学、物理学、生态学、生物系统、医药学、流行病学、工程控制、计算机辅助设计、核工程、气候模型等,受到了越来越多的关注.一般来说,延迟偏微分方程的解很难用精确的解析表达式求出.因此,数值解法的研究对于求解此类问题尤为重要.本课题的研究对象是延迟偏微分方程中重要的一类:延迟对流-扩散-反应方程.本文旨在延迟对流-扩散-反应方程配置有限元方法的研究,对方程的时间维度选用经典配置方法进行离散,对空间维度使用连续有限元方法.研究内容分为以下四部分:首先,从原方程出发依次对空间和时间用上述方法进行数值离散,得到方程的全离散数值格式.其次,对该格式进行收敛性理论分析,得到数值收敛阶.然后,基于原始算法(即上文中的全离散格式),提出一种改进算法对本文问题进行求解.其核心思想在于通过函数变换将原问题转化为等价的对偶问题,对对偶问题使用前文提到的全离散格式进行离散求解得到对偶近似解,再将对偶近似解变换为原问题的近似解.对原始算法以及改进算法进行比较,讨论改进算法的优缺点和提出改进算法的原因.最后,通过数值实验来验证理论结果及上述两种算法的可行性.在本文的结尾处,还将针对本课题研究过程中出现的新问题提出后续的研究方向,这与上文提到的改进算法的缺点有关.
其他文献
随着信息时代的到来和计算机技术的不断发展,自然语言处理应用在人们生活中的方方面面。如何高效地处理语言信息,是自然语言处理技术研究的关键所在。而中文分词作为支撑中文
基层公务员群体是公务员队伍的重要组成部分,也是基层治理的重要保障,基层公务员队伍建设对国家治理体系完善具有重要的意义。本研究基于无边界职业生涯模式和人才规律理论分析框架,以西部少数民族某贫困县——L县85名乡科级正职领导干部为研究对象,通过文献研究法、履历分析法等方法呈现西部少数民族地区基层公务员成长的路径及职业特征,总结出基层公务员六类职业成长路径:党政机关型、事业单位转任型、教师转任型、村官转
石墨材料作为已经商业化的负极材料,具有来源丰富且电化学性能稳定的特点。多层石墨烯具有优异的导电率、良好的储锂性能、能量密度更高等优点,但由于其高比表面积使得材料易于团聚。将石墨表面多层石墨烯化可以兼具二者的优势,提高石墨负极材料的性能。本文通过混合熔盐的方法使得石墨表面原位多层石墨烯化,材料的电导各向同性和电子电导率增强的同时也提高嵌锂能力,改善了容量及循环性能。与此同时,在负极材料表面复合纳米S
基因调控网是系统生物学的重要研究内容,对此研究者们提出了多种有效的研究方法,其中基于数学模型,采用生物工程的办法,来构建具有一定生物功能的基因调控网的正向工程技术法,被国内外广泛采用。基因振子多细胞系统是一类重要的基因调控网络,吸引了不同领域的科研和技术人员的关注。这些系统往往可以展示出同步、聚类、多稳性、多节律性和混沌等各种有趣的动力学现象,揭示这些现象产生的机制对于我们理解多细胞生物的群体协作
区块链,本质上是一种新型的分布式数据存储技术,其中记录了链上所有用户之间的交易往来信息以及用户的身份等敏感信息,其具有公开透明、存储的信息不可修改、多中心化等性质,
中空碳纳米球(HCN)具有质量轻、导电性好等特点,可以应用在诸多领域。然而,HCN的相对介电常数较大,仅能使少量入射电磁波进入材料内部而被衰减,因此造成了较差的电磁波吸收性能。研究发现,HCN与磁性粒子复合后体系的电磁参数可以得到有效调节,吸波性能也得到改善。本文通过软模板法成功合成了HCN,在此基础上制备出Fe_3O_4/HCN复合材料和Co@HCN核壳结构复合材料,并对其电磁波吸收性能进行了研
乳源性活性肽来源于发酵乳制品,多指氨基酸个数为3-5个的短肽,经过胃消化模拟实验证明有耐消化不被分解、易吸收的特性,同时具有抗氧化、免疫调节等生理活性。本实验探索了乳源性活性肽Gln-Glu-Pro-Val(QEPV)的生理活性,从体内、体外两个方面证实QEPV具有一定的免疫调节功能,并初步探索了其发挥功能活性的机理。体外实验结果表明,低浓度的QEPV(0.1g/L)对小鼠巨噬细胞(RAW264.
高通量测序技术产生了海量基因序列数据,为生命科学的研究带来了前所未有的机遇。然而由于序列错误率和计算资源的限制,超大型宏基因组序列分析仍然是一个不可克服的障碍。Sp
三维点云的几何形状检测作为模式识别领域的关键技术之一,在机器视觉和智能机器人等领域应用十分广泛。由于实际环境中存在大量球面区域,且球面模型较为简单,精确和高效地检
将局部间断Galerkin(LDG)方法应用于Klein-Gordon-Schr(?)dinger(KGS)方程,并对该方程采用线性边界数值通量分别构造了半离散格式和全离散格式,研究了这些格式的能量守恒和质量守恒性同时设计出相应的可执行形式.本文安排如下:第一章,分别介绍了KGS方程和LDG方法的研究背景,随后介绍了本文所用到的一些相关知识.第二章,提出了两个关于边界数值通量的引理,并证明了在特殊