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一类非线性sine-Gordon方程的非协调四边形有限元方法。 (英语) Zbl 1288.65145号

摘要:分别针对半离散和Crank-Nicolson全离散格式,研究了二维非线性sine-Gordon方程的非协调四边形有限元方法。首先,我们证明了一种新的任意四边形元(称为修正拟威尔逊元)的一个特殊性质,即一致性误差为(h^1)范数中的(O(h^2)阶((h)表示网格大小),这导致了最优阶误差估计和阶数为(O(h ^2)的超损失结果\)对于半离散格式,通过与现有文献不同的方法。其次,由于新修正的拟威尔逊元的一致性误差估计可以达到令人震惊的O(h^3)阶,比插值误差高出两个阶,因此在任意四边形网格上用Ritz投影得到了Crank-Nicolson全离散格式的最优阶误差估计。此外,利用一种新技术,在广义矩形网格上给出了H^1范数的超闭结果。第三,利用插值后处理技术,在矩形网格上导出了半离散和全离散格式的(H^1)范数的全局超收敛结果。最后,通过数值试验验证了理论分析的正确性。

MSC公司:

65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性
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全文: 内政部

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