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数值求解二维对流占优方程和二维近奇异椭圆方程的非均匀Haar小波方法。 (英语) Zbl 1442.65407号

摘要:本文针对二维对流占优方程和二维近奇异椭圆型偏微分方程,提出了一种基于非均匀Haar小波的配置方法,其中传统的Haar小波方法产生振荡解或低精度解。该方法的主要思想是将所考虑偏微分方程数值解的计算转换为线性方程组解的计算。这个过程是通过使用非均匀Haar小波离散空间变量来完成的。为了验证该方法的有效性,对七个基准问题进行了求解,并将所得结果与精确解以及局部无网格法、有限元法、有限差分法和多项式配置法进行了比较。数值实验表明,即使在配置节点数量较少的情况下,该方法也能给出令人信服的结果。

MSC公司:

65号35 偏微分方程边值问题的谱、配置及相关方法
65T60型 小波的数值方法
35B25型 偏微分方程背景下的奇异摄动
35J25型 二阶椭圆方程的边值问题
42立方厘米 涉及小波和其他特殊系统的非三角调和分析
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Jha,N。;Kumar,Neelesh,二维对流扩散问题的四阶准变网格紧致差分格式,高级差分方程。,2017, 64 (2017) ·Zbl 1422.65316号
[2] 李,N。;苏,H。;桂,D。;Feng,X.,基于Shishkin节点的对流主导扩散问题的多重二次RBF-FD方法,国际传热与传质杂志,118734-745(2018)
[3] Sun,P。;Chen,L。;Xu,J.,二维对流主导问题自适应有限元方法的数值研究,科学杂志。计算。,43, 1, 24-43 (2010) ·Zbl 1203.65261号
[4] 米勒,J.J.H。;OéRiordan,E。;Shishkin,G.I.,奇异摄动问题的拟合数值方法(1996),世界科学:世界科学新加坡·Zbl 0915.65097号
[5] 莫顿,K.W.,(对流扩散问题的数值解,对流扩散问题数值解,应用数学和数学计算,第12卷(1996),查普曼和霍尔:查普曼&霍尔伦敦)·Zbl 0861.65070号
[6] Roos,H.G。;苯乙烯,M。;Tobiska,L.,(奇摄动微分方程的数值方法。奇摄动方程的数值法,计算数学中的Springer级数,第24卷(1996),Springer:Springer-Blin)·兹比尔0844.65075
[7] Shishkin,G.I.,具有间断边界条件的奇摄动抛物型方程的差分格式,苏联计算。数学。数学。物理。,28, 6, 32-41 (1988) ·Zbl 0698.65058号
[8] Shishkin,G.I.,具有间断系数和集中因子的奇摄动抛物型方程的差分格式,Zh。维奇尔。Mat.Mat.Fiz.,材料Fiz。,29, 9, 1277-1290 (1989) ·Zbl 0691.65070号
[9] Miller,J。;Oériordan,E。;Shishkin,G.I.,《解决奇异摄动问题的迎风和中心差分算子的分段均匀网格》,IMA J.Numer。分析。,15, 1, 89-99 (1995) ·Zbl 0814.65082号
[10] Li,J.,椭圆边界层问题的准最优一致收敛有限元方法,计算。数学。申请。,33, 10, 11-22 (1997) ·Zbl 0885.65119号
[11] 李,J。;Navon,I.M.,奇异摄动椭圆边值问题的一致收敛有限元方法I:反应扩散型,计算。数学。申请。,35, 3, 57-70 (1998) ·Zbl 0907.65109号
[12] Li,J.,椭圆边界层问题一致收敛有限元方法的全局逐点误差估计,计算。数学。申请。,36, 1, 59-67 (1998) ·Zbl 0936.65129号
[13] Demkowicz,L。;Heuer,N.,对流占优扩散问题的鲁棒DPG方法,SIAM J.Numer。分析。,51, 5, 2514-2537 (2013) ·兹比尔1290.65088
[14] Chan,J。;豪尔,N。;Bui-Thanh,T。;Demkowicz,L.,对流主导扩散问题的鲁棒DPG方法II:伴随边界条件和网格相关测试规范,计算。数学。申请。,67, 771-795 (2014) ·Zbl 1350.65120号
[15] Tang,T。;Trummer,M.R.,奇异摄动问题的边界层解析伪谱方法,SIAM J.Sci。计算。,17, 2, 430-438 (1994) ·Zbl 0851.65058号
[16] Ling,L。;Trummer,M.R.,边界层问题的自适应多重二次配置,J.Compute。申请。数学。,188, 2, 265-282 (2006) ·Zbl 1086.65078号
[17] Yun,D.F。;Hon,Y.C.,多维对流主导问题的改进局部径向基函数配置方法,工程分析。已绑定。元素。,67, 63-80 (2016) ·Zbl 1403.65106号
[18] 卡姆拉尼安,M。;Dehghan,M。;Tatari,M.,基于边界层问题后验误差估计的自适应无网格局部Petrov-Galerkin方法,应用。数字。数学。,111, 181-196 (2017) ·Zbl 1353.65121号
[19] Golbabai,A。;Kalarestaghi,N.,《改进的局部径向基函数与主导对流扩散微分方程的拟合因子》,《工程分析》。已绑定。元素。,92, 124-135 (2018) ·Zbl 1403.65157号
[20] Daubechies,I.,《小波十讲》(1992年),SIAM:SIAM Philadelphia·Zbl 0776.42018号
[21] 格洛温斯基,R。;劳顿,W。;拉瓦乔尔,M。;Tenenbaum,E.,一维线性和非线性椭圆、抛物线和双曲线问题的小波解,(计算方法应用科学工程(1990),SIAM),55-120,(第4章)·Zbl 0799.65109号
[22] 钱,S。;Weiss,J.,《小波与偏微分方程的数值解》,J.Compute。物理。,106, 155-175 (1993) ·Zbl 0771.65072号
[23] 钱,S。;Weiss,J.,小波与边值问题的数值解,应用。数学。莱特。,6, 47-52 (1993) ·Zbl 0769.65083号
[24] 阿马拉通加。;威廉姆斯,J。;钱,S。;Weiss,J.,一维偏微分方程的小波Galerkin解,国际。J.数字。方法工程,37,2703-2716(1994)·兹伯利0813.65106
[25] Rathish Kumar,B.V。;Mehra,M.,Burgers方程的小波Taylor Galerkin方法,BIT,45,543-560(2005)·Zbl 1082.65101号
[26] 梅赫拉,M。;Kumar,B.V.R.,用小波Taylor Galerkin方法求解对流扩散问题的时间精确解,Commun。数字。《方法工程》,21,313-326(2005)·Zbl 1071.65133号
[27] 路易斯安那州勒皮克。,Haar小波变换在求解积分和微分方程中的应用,Proc。爱沙尼亚学院。科学。物理学。数学。,56,1,28-46(2007年)·Zbl 1143.65104号
[28] 路易斯安那州勒皮克。,使用Haar小波数值求解微分方程,数学。计算。模拟,68,127-143(2005)·Zbl 1072.65102号
[29] 路易斯安那州勒皮克。,用Haar小波方法求解演化方程,Appl。数学。计算。,185, 695-704 (2007) ·Zbl 1110.65097号
[30] 路易斯安那州勒皮克。,借助二维Haar小波求解偏微分方程,计算。数学。申请。,61, 1873-1879 (2011) ·Zbl 1219.65169号
[31] 奥鲁索。;布卢特,F。;Esen,A.,修正burgersí方程数值解的haar波有限差分混合方法,J.Math。化学。,53, 7, 1592-1607 (2015) ·Zbl 1331.65123号
[32] 奥鲁索。;布卢特,F。;Esen,A.,用haar小波方法求解正则长波方程,Mediter。数学杂志。,13, 5, 3235-3253 (2016) ·Zbl 1354.65194号
[33] 奥鲁索。;布卢特,F。;Esen,A.,用Haar小波方法数值求解KdV方程,Pramana-J Phys。,87, 94 (2016) ·Zbl 1354.65194号
[34] 奥鲁索。;埃森,A。;Bulut,F.,耦合非线性薛定谔-KdV方程的Haar小波配置方法,国际。现代物理学杂志。C、 2016年9月27日·Zbl 1354.65194号
[35] 施,Z。;曹毅。;Chen,Q.J.,用Haar小波方法求解二维和三维泊松方程和双调和方程,应用。数学。型号。,36, 5143-5161 (2012) ·Zbl 1254.65138号
[36] Jiwari,R.,伯格方程数值解的混合数值格式,计算。物理学。Comm.,188,59-67(2015)·Zbl 1344.65082号
[37] Kirs先生。;米科拉,M。;Haavaje,A。;尤纳普,E。;施瓦茨曼,B。;Majak,J.,纳米梁振动分析的Haar小波方法,《小波分形》,2016年第2期,第1期
[38] Majak,J。;施瓦茨曼,B。;Karrit,K。;米科拉,M。;Haavaje,A。;Pohlak,M.,关于Haar小波离散化方法的准确性,复合材料B,80,321-327(2015)
[39] Majak,J。;施瓦茨曼,B。;Kirs,M。;波拉克,M。;Herranen,H.,基于Haar小波的离散化方法的收敛定理,Compos。结构。,126, 227-232 (2015)
[40] J.Majak,M.Pohlak,K.Karrit,M.Eerme,J.Kurnitski,B.S.Shvartsman,新的高阶Haar小波方法:在FGM结构中的应用,2012018,72-78。http://dx.doi.org/10.1016/j.compstruct.2018.06.013; J.Majak,M.Pohlak,K.Karrit,M.Eerme,J.Kurnitski,B.S.Shvartsman,新的高阶Haar小波方法:在FGM结构中的应用,2012018,72-78。http://dx.doi.org/10.1016/j.compstruct.2018.06.013
[41] 哈克,S。;Ghafoor,A.,多维含时偏微分方程的有效数值算法,计算。数学。申请。,75, 8, 2723-2734 (2018) ·Zbl 1415.65234号
[42] Ö. Oruç,A.Esen,F.Bulut,二维时间分数反应的haar小波近似-细分扩散方程2018。http://dx.doi.org/10.1007/s00366-018-0584-8; Ö. Oruç,A.Esen,F.Bulut,二维时间分数反应的haar小波近似-细分扩散方程2018。http://dx.doi.org/10.1007/s00366-018-0584-8
[43] 杜布,F。;Elmejdani,S。;Ksantini,R.,非均匀Haar小波,应用。数学。计算。,159675-693(2004年)·Zbl 1078.65128号
[44] 路易斯安那州勒皮克。,借助非均匀Haar小波求解积分方程和微分方程,应用。数学。计算。,198, 326-332 (2008) ·兹比尔1137.65071
[45] 路易斯安那州勒皮克。;Hein,H.,Haar小波及其应用(2014),Springer:Springer Berlin·Zbl 1287.65146号
[46] 奥鲁索。,基于Hermite小波的二维Sobolev和流体中正则长波方程的计算方法,Numer。方法偏微分方程,34,5,1693-1715(2018)·Zbl 1417.65154号
[47] 奥鲁索。,一种基于Hermite小波的二维双曲电报方程的数值程序Eng.Comput。,34, 4, 741-755 (2018)
[48] Arbabi,S。;纳扎里,A。;Darvishi,M.T.,解偏微分方程组的二维Haar小波方法,应用。数学。计算。,292, 33-46 (2017) ·Zbl 1410.65391号
[49] 普列托,F.U。;Muoz,J.J.B。;Corvinos,L.G.,广义有限差分法在求解对流扩散方程中的应用,J.Compute。申请。数学。,235, 1849-1855 (2011) ·Zbl 1209.65088号
[50] Travis E.Oliphant,科学计算用Python,计算。科学。工程,9,3,10-20(2007)
[51] 范德沃尔特,S。;科尔伯特,S.C。;Varoquaux,G.,《NumPy数组:高效数值计算的结构》,计算。科学。工程,13,2,22-30(2011)
[52] Hunter,J.D.,Matplotlib:2D图形环境,计算。科学。工程,9,3,90-95(2007)
[53] Sanyasiraju,Y。;Satyanarayana,C.,关于非均匀中心对流占优问题的无网格局部方案中RBF形状参数的优化,应用。数学。型号。,37, 12, 7245-7272 (2013) ·Zbl 1427.65300号
[54] 刘,G。;马伟(Ma,W.)。;马,H。;Zhu,L.,变系数二维和三维椭圆偏微分方程的多尺度高阶多项式配置方法,Appl。数学。计算。,331, 430-444 (2018) ·Zbl 1427.65392号
[55] 姚,G.M。;Chen,C.S。;李伟(Li,W.)。;Young,D.L.,近似奇异二维和三维问题的特定解的局部化方法,计算。数学。申请。,70, 2883-2894 (2015) ·Zbl 1443.65432号
[56] 加法尔,F。;北巴德沙阿。;伊斯兰,S。;Khan,M.A.,基于无变换高阶格式的多重网格方法在非均匀网格上求解二维亥姆霍兹方程,Adv.Difference Equ。,2016, 19 (2016) ·Zbl 1422.65313号
[57] Chen,C.S。;蒋,X。;Chen,W。;Yao,G.,用基本解方法求解修正亥姆霍兹方程的快速解,Commun。计算。物理。,1867-886年3月17日(2015年)·Zbl 1388.65179号
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