四阶抛物型方程基于子域精细积分的样条解

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基于子域精细积分思想,结合非多项式样条函数,本文提出求解四阶抛物型方程的新方法。全文主要内容如下:   一、首先介绍现有的求解四阶抛物型方程的方法和结果。   二、对一元n次多项式样条的基本概念、均匀划分下的五次B样条、均匀划分下五次样条的基本关系、五次周期样条插值和五次周期非多项式样条插值作简单介绍。   三、简要介绍了子域精细积分的发展及其在四阶抛物型方程中的应用。   四、介绍了五次B样条函数在求解四阶抛物型方程中的应用。基于子域精细积分的思想,提出了求解四阶抛物型方程新的数值方法。数值实验表明,该方法是有效的且能较好地逼近精确解。   五、针对四阶抛物型方程周期初值问题,在子域精细积分方法的基础上,对空间项采用五次多项式样条函数进行离散,提出了一个含参数的两层十点格式。该格式是无条件稳定的,且其局部截断误差为O(α△t+(△t)2+(△x)2)。随后,数值实验验证了理论分析的正确性。   六、针对四阶抛物型方程周期初值问题,在子域精细积分方法的基础上,利用五次非多项式样条函数关系式,提出了一个含参数的两层十点格式。随后的稳定性和误差分析,从理论上说明该格式是无条件稳定的,且它的局部截断误差为O(α△t+(△t)2+(△x)6).之后,数值实验验证了理论分析的正确性,表明本章提出的格式实用而有效。
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