Steklov特征值问题的高效数值计算方法

基本信息
批准号:11201093
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:23.00
负责人:闭海
学科分类:
依托单位:贵州师范大学
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:马龙,陈庆华,刘杰,任师贤
关键词:
有限元并行算法自适应算法Steklov特征值问题谱方法
结项摘要

Steklov eigenvalue problems, in which the eigenvalue parameter appears in the boundary condition, arise widely in physical mechanics, especially in computational fluid dynamics. Thus, Steklov eigenvalue problems have received increasing attention in physical and mathematical fields. This project attemps to make a systematic and deep research on high effective numerical methods for Steklov eigenvalue problems from three aspects: (1) To propose a multi-grid discretization scheme of finite element based on shifted-inverse power method, and combine this multi-grid discretization scheme with a posteriori error estimate to establish a new adaptive algorithm.(2) To establish a parallel algorithm based on local computation for Steklov eigenvalue problem, and prove the efficiency of the algorithm by theory and numerical experiments. (3) To study the Galerkin spectral method for Steklov eigenvalue problems. The issues mentioned above cannot be found in the existed literatures. We will analyze the convergence and stability of these new methods theoretically and carry out numerical experiments. The algorithms which will be studied in this project will improve the computational efficiency significantly and reduce the computational costs on the premise that numerical solutions have high accuracy. The achievements of this project are of important for enriching and developing the numerical computation theory and application of differential operator eigenvalue problems.

Steklov特征值问题广泛地出现在物理力学尤其是流体力学中,求解Steklov特征值问题的高效数值计算方法是数学物理界关注的课题。本项目拟从三个方面对Steklov特征值问题的高效数值计算方法作系统深入研究:(1)建立Steklov特征值问题基于移位反幂法的有限元多网格离散方案,并把多网格离散方案和后验误差估计相结合建立新的自适应算法;(2)建立Steklov特征值问题的基于局部计算的并行算法,并从理论和数值实验两个方面证明算法的高效性;(3)研究Steklov特征值问题的Galerkin谱方法。上述研究内容在现有文献中未见报导,我们将对这些新的方法的收敛性、稳定性进行数值分析和实验。本项目研究的数值方法将在保证数值解具有足够高精度的前提下,大大减少内存要求和计算时间,提高计算效率。本项目的研究成果对丰富和发展微分算子特征值问题数值计算的理论和实际应用具有非常重要的意义。

项目摘要

Steklov特征值问题广泛地出现在物理力学尤其是流体力学中,求解Steklov特征值问题的高效数值计算方法是数学物理界关注的课题。本项目从三个方面对Steklov特征值问题的高效数值计算方法进行了系统深入研究:(1)建立了Steklov特征值问题基于移位反幂法的有限元多网格离散方案,并把多网格离散方案和后验误差估计相结合建立了一种新的自适应算法;(2)建立了Steklov特征值问题的基于移位反迭代的自适应算法和基于局部计算的并行算法,并从理论和数值实验两个方面证明了算法的高效性;(3)研究了二阶和四阶Steklov特征值问题的Galerkin谱方法。我们对这些新的方法的收敛性、稳定性进行了数值分析和实验。本项目的研究成果对丰富和发展微分算子特征值问题数值计算的理论和实际应用具有非常重要的意义。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
2

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
3

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

栓接U肋钢箱梁考虑对接偏差的疲劳性能及改进方法研究

DOI:10.3969/j.issn.1002-0268.2020.03.007
发表时间:2020
4

气载放射性碘采样测量方法研究进展

气载放射性碘采样测量方法研究进展

DOI:
发表时间:2020
5

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

双吸离心泵压力脉动特性数值模拟及试验研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.19.016
发表时间:2020

闭海的其他基金

批准号:11761022
批准年份:2017
资助金额:35.00
项目类别:地区科学基金项目

相似国自然基金

1

特征值问题的有限元高效计算方法

批准号:11161012
批准年份:2011
负责人:杨一都
学科分类:A0501
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
2

Steklov特征值问题的自适应非协调有限元方法研究

批准号:11426039
批准年份:2014
负责人:李琴
学科分类:A0501
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
3

非线性特征值问题的计算方法

批准号:91330202
批准年份:2013
负责人:周爱辉
学科分类:A0504
资助金额:350.00
项目类别:重大研究计划
4

电磁场方程及其特征值问题高效高精度数值方法

批准号:11871092
批准年份:2018
负责人:张智民
学科分类:A0504
资助金额:55.00
项目类别:面上项目