粘弹性方程和Sobolev方程的一些数值研究

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本文基于有限差分方法对粘弹性方程和Sobolev方程建立差分格式。  第一章给出了本文研究背景和研究内容。  第二章首先对二维粘弹性方程建立了一个三层隐格式(S1)。为提高计算效率,在三层隐格式的基础上,提出了一个交替方向隐格式(S2)用于计算。用能量方法证明了格式 S1和格式 S2是唯一可解的,无条件稳定的,以平方模范数收敛,且收敛阶为O(τ2+h4)。最后数值实验结果验证了理论分析的正确性。  第三章将格式S1和格式S2推广到三维粘弹性方程,建立三维粘弹性方程的一个三层隐格式(S3)和一个交替方向隐格式(S4)。证明了格式是唯一可解的,无条件稳定的,以平方模范数收敛,且收敛阶为O(τ2+h4)。数值实验结果验证了理论分析的正确性。  第四章对 Sobolev方程建立一个两层隐格式(S5),收敛阶为O(τ2+h4),证明了该格式是唯一可解的,以无穷模范数无条件收敛和稳定。数值实验结果验证了理论分析的正确性。
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