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多項(xiàng)時間分?jǐn)?shù)階擴(kuò)散方程各向異性線性三角元的高精度分析

作者:王芬玲; 樊明智; 趙艷敏; 史爭光; 石東洋 許昌學(xué)院數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院; 許昌461000; 西南財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)學(xué)院; 成都611130; 鄭州大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院; 鄭州450001

摘要:在各向異性網(wǎng)格下,針對具有Caputo導(dǎo)數(shù)的二維多項(xiàng)時間分?jǐn)?shù)階擴(kuò)散方程,給出了線性三角形元的高精度分析.首先,基于線性三角形元和改進(jìn)的L1格式,建立了一個全離散逼近格式,并證明了其無條件穩(wěn)定性;其次,利用有限元插值算子與Riesz投影算子之間的關(guān)系及相關(guān)的高精度結(jié)果,導(dǎo)出了超逼近性質(zhì).進(jìn)而,借助于插值后處理技術(shù)得到了超收斂估計(jì).值得指出的是,單獨(dú)利用插值算子或Riesz投影都無法得到上述超逼近和超收斂結(jié)果.最后,利用數(shù)值算例驗(yàn)證了理論分析的正確性.此外,對一些常見的有限單元在該方程的數(shù)值逼近方面,作了進(jìn)一步探討.

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計(jì)算數(shù)學(xué)

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