分数维偏微分方程的数值解

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhoushuoqd
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
分数阶导数是传统整数阶导数的推广,它能够比整数阶导数更准确的描述粒子在时空下的分布状态.因此有着比整数阶导数更为广泛的应用,常用于建立物理学中不规则扩散、不规则色散等问题的模型.在一般情形下带有分数阶导数的方程的精确解难以得到,因此其数值解法的研究尤为重要. 本文考虑有界域上变系数的空间分数阶偏微分方程本文共分为三章:第一章主要分析在0<α<1情况下的空间分数阶偏微分方程的数值解法,根据初边值条件建立了向后欧拉格式和 Crank-Nicolson格式.两格式的精度分别为O(τ+h<2-α>)和O(τ<2>+h<2-α>).证明了两格式的可解性,收敛性和稳定性.最后用数值例子对两格式进行了验证;第二章仍研究第一章中研究的问题,运用另一种方法给出了精度更高的向后欧拉格式和crank-Nicolson 格式.两格式的精度分别为O(τ+h<3-α>)和O(τ<2>+h<3-α>).最后用数值例子对两格式进行了验证,并与第一章的算法做了比较;第三章探讨在1<α<2情况下的空间分数阶偏微分方程的数值解法,根据初边值条件建立了相应的向后欧拉格式和Crank-Nicolson格式.分析了两格式的截断误差,分别为O(τ+h<3-α>)和O(τ<2>+h<3-α>).最后用数值例子对两格式进行了验证,并与现有文献的算法进行了比较.
其他文献
最优控制在各工程技术领域、经济管理和资源分配等实际应用部门有非常广泛的应用。然而,大多数实际问题是在无限维空间内讨论的,往往太复杂很难求出它的解析解。因此,最优控制问
对矩阵A的奇异值,特别是最小奇异值的下界估计,是矩阵分析中的重要课题。其中最小奇异值的下界估计σ(A)是一个关键的数。σ(A)的下界在其他的许多领域中都是一个极重要的课题,
苏霍姆林斯基认为,教学就是教给学生能借助已有的知识与经验去主动获取新知的能力,并使学习成为一种思维活动。从这个论述中不难发现,在教学过程中激发学生主动参与学习的意
众所周知,Littlewood—Paley g函数在调和分析中是极为重要的工具。与Littlewood-Paleyg函数相关的高维空间的MarCinkewicz积分由E.Stein引进的。其中Ω∈L(S)零次齐次函数,且满
本文利用几个重要的锥不动点定理研究了几类非线性微分方程边值问题正解的存在性、多解性和非存在性。根据本文研究的内容和所用的研究方法,全文共分五章。  第一章绪论部分
学位
摘要:众所周知,市政道路工程的管理工作对于市政道路工程的顺利开展以及合理使用具有重要的意义,本文分别从项目施工组织人员的管理、安全文明施工及环境保护、加强对施工单位质量行为的监督和加强道路工程检测试验监理这四个方面对市政道路工程的管理工作进行了简要的分析,有利于未来我们国家在市政道路工程方面的发展与进步。    关键词:市政道路;工程管理;工程质量  中图分类号: TU99文献标识码: A 文章编
期刊
目前,微波加热技术使用非常的广泛,并且具有重大的经济价值,微波加热还具有瞬时性和无惯性,因此微波加热的最优控制成为可能。但是人们对微波加热的最优控制问题研究还是比较少,特
小学阶段是培养良好行为习惯的最佳时期。笔者在长期的数学教学中,注重了以下多种学习习惯的培养,收到了良好的实效。一、培养学生自主预习、善于探究的习惯预习,既能提高学
《数学课程标准》提出:教学就是要教给学生能借助已有的知识去获取新知的能力,并使学习成为一种思维活动。而小学数学教学改革的根本出路,在于为培养儿童自身的学习能力、创