×

半线性分数阶扩散方程的时间离散化分析。 (英语) Zbl 1454.65035号

摘要:本文考虑了具有非光滑初始数据的半线性分数阶扩散方程的时间离散化。在适当分级的时间网格下,通过一个新的离散Grönwall不等式导出了(L^2(0,T;L^2,Omega))范数中的一阶时间精度,然后建立了(1/2<alpha<1)范数的(L^ infty(0,T;L^ 2(Omega。最后,给出了数值结果来验证理论结果。

MSC公司:

65J08型 抽象演化方程的数值解
65M99型 偏微分方程、初值和含时初边值问题的数值方法
35兰特 分数阶偏微分方程

软件:

FODE公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] Lubich,C.,离散分数微积分,SIAM J.数学。分析。,17, 3, 704-719 (1986) ·Zbl 0624.65015号
[2] Lubich,C.,卷积求积和离散运算微积分,数值。数学。,52, 4, 129-145 (1988) ·Zbl 0637.65016号
[3] 卢比奇,C。;斯隆,I。;Thomée,V.,具有正型记忆项的演化方程近似的非光滑数据误差估计,数学。公司。,65, 213, 1-17 (1996) ·Zbl 0852.65138号
[4] Jin,B。;拉扎罗夫,R。;Zhou,Z.,非光滑数据分数阶扩散和扩散波方程的两个全离散格式,SIAM J.Sci。计算。,38,1,A146-A170(2016)·Zbl 1381.65082号
[5] Cuesta,大肠杆菌。;卢比奇,C。;Palencia,C.,分数阶扩散波方程的卷积求积时间离散,数学。公司。,75, 254, 673-696 (2006) ·Zbl 1090.65147号
[6] 孙,Z。;Wu,X.,扩散波系统的全离散差分格式,应用。数字。数学。,56, 2, 193-209 (2006) ·Zbl 1094.65083号
[7] 林,Y。;Xu,C.,时间分数阶扩散方程的有限差分/谱近似,J.Compute。物理。,225, 2, 1533-1552 (2007) ·Zbl 1126.65121号
[8] Jin,B。;拉扎罗夫,R。;帕西亚克,J。;Zhou,Z.,非均匀时间分数扩散半离散有限元方法的误差分析,IMA J.Numer。分析。,35, 2, 561-582 (2015) ·Zbl 1321.65142号
[9] B.Li,T.Wang,X.Xie,《非光滑数据分数波方程L1格式分析》,提交出版,arXiv:1908.09145。
[10] 廖,H。;McLean,W。;Zhang,J.,离散Grönwall不等式及其在细分扩散问题数值格式中的应用,SIAM J.Numer。分析。,57218-237(2019)·Zbl 1414.65008号
[11] 李,X。;Xu,C.,时间分数扩散方程的时空谱方法,SIAM J.Numer。分析。,47, 3, 2108-2131 (2009) ·Zbl 1193.35243号
[12] 郑,M。;刘,F。;特纳,I。;Anh,V.,时间分数阶福克普朗克方程的一种新的高阶时空方法,SIAM J.Sci。计算。,37、2、A701-A724(2015)·Zbl 1320.82052号
[13] 李,B。;罗,H。;Xie,X.,分数波问题的时间谱算法,J.Sci。计算。,77, 2, 1164-1184 (2018) ·Zbl 1407.65216号
[14] Zayernouri,M。;Karniadakis,G.E.,分数光谱配置法,SIAM J.Sci。计算。,36、1、A40-A62(2014)·Zbl 1294.65097号
[15] 扎耶努里,M。;Karniadakis,G.E.,时空分数平流方程的间断谱元方法,SIAM J.Sci。计算。,36、4、B684-B707(2014)·Zbl 1304.35757号
[16] Zayernouri,M。;Karniadakis,G.E.,分数阶码的指数精确谱和谱元方法,J.Compute。物理。,257, 2, 460-480 (2014) ·Zbl 1349.65257号
[17] Yang,Y。;陈,Y。;黄,Y。;Wei,H.,时间分数阶扩散波方程的谱配置方法和收敛性分析,计算。数学。申请。,73, 6, 1218-1232 (2017) ·Zbl 1412.65168号
[18] 穆斯塔法,K。;McLean,W.,带正型记忆项的演化方程的间断Galerkin方法,数学。公司。,78, 268, 1975-1995 (2009) ·Zbl 1198.65195号
[19] 穆斯塔法,K。;Mustapha,H.,具有弱奇异核的双线性积分微分方程的二阶精确数值方法,IMA J.Numer。分析。,30, 555-578 (2010) ·Zbl 1193.65225号
[20] McLean,W。;Mustapha,K.,非光滑初始数据分数扩散问题的时间步长误差界,J.Compute。物理。,293, 201-217 (2015) ·Zbl 1349.65469号
[21] 李,B。;罗,H。;Xie,X.,非光滑数据时间分数阶扩散问题的时间步进格式分析,SIAM J.Numer。分析。,57, 2, 779-798 (2019) ·Zbl 1419.65066号
[22] 罗,H。;Xie,X.,非光滑数据分数波问题的petrov-galerkin方法的收敛性分析,J.Sci。计算。,80, 2, 957-992 (2019) ·Zbl 1477.65161号
[23] Deng,W.,空间和时间分数阶Fokker-Planck方程的有限元方法,SIAM J.Numer。分析。,204-226年1月47日(2008年)·Zbl 1416.65344号
[24] Jin,B。;李,B。;Zhou,Z.,非线性细分扩散方程的数值分析,SIAM J.Numer。分析。,56, 1, 1-23 (2018) ·Zbl 1422.65228号
[25] Al-Maskari,M。;Karaa,S.,具有非光滑初始数据的半线性细分扩散方程的数值逼近,SIAM J.Numer。分析。,57, 3, 1524-1544 (2019) ·Zbl 1422.65246号
[26] 李,D。;吴,C。;Zhang,Z.,时间方向上具有非光滑解的非线性时间分数次抛物问题的线性化galerkin fems,J.Sci。计算。,80, 1, 403-419 (2019) ·Zbl 1418.65179号
[27] Tartar,L.,《Sobolev空间和插值空间简介》(2007),施普林格出版社:柏林施普林格·Zbl 1126.46001号
[28] 埃尔文,V。;Roop,J.,定常分数对流-弥散方程的变分公式,数值。方法偏微分方程,22,3558-576(2006)·Zbl 1095.65118号
[29] McLean,W。;Thomée,V.,通过拉普拉斯变换和分数阶演化方程求积对数值解进行最大范数误差分析,IMA J.Numer。分析。,30, 208-230 (2010) ·兹伯利1416.65381
[30] 王,R。;陈,D。;Xiao,T.,用几乎扇形算子抽象分数阶柯西问题,J.微分方程,252,1202-235(2012)·Zbl 1238.34015号
[31] 陈,C。;托梅,V。;Wahlbin,B.,带弱奇异核的抛物型积分微分方程的有限元逼近,数学。公司。,58, 198, 587-602 (1992) ·Zbl 0766.65120号
[32] B.Li,T.Wang,X.Xie,分数演化方程用分级时间网格的两个Galerkin离散化的数值分析,提交出版,arXiv:2002.11914。
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。