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新的重构技术及网格质量对超收敛的影响研究
结题报告
批准号:
11201397
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
22.0 万元
负责人:
易年余
依托单位:
学科分类:
A0501.算法基础理论与构造方法
结题年份:
2015
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨伟、粟一凡、吴超、殷培孟
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中文摘要
自适应有限元方法是数值求解科学计算和工程问题的最有效方法之一,有限元超收敛方法和重构技术在后验误差估计及自适应有限元方法中具有很高的应用价值和前景。本项目旨在促进有限元超收敛和重构技术在自适应有限元方法中的应用,深入研究有限元的超收敛和函数值、梯度及通量重构方法,并构造基于各种重构方法的后验误差估计及自适应算法。与已有的研究工作相比较,我们将放松超收敛对网格的强要求,找出可计算的参数来量化网格质量对误差收敛阶的影响,分析CVDT网格上的超收敛性;并根据研究结果设计网格加密与优化算法,使得生成的网格保持超收敛性;我们还提出新的精度高、实现简单且有效的重构算法及相应的后验误差估计;设计基于新的超收敛结果和重构技术的自适应有限元方法。本课题的研究是一项具有重要理论意义和实际应用价值的工作,对现有的理论和算法有所发展。
英文摘要
Adaptive finite element method has already become one of the most effective methods for numerically solving scientific and engineering problems. Superconvergence and recovery techniques have the important application value and the prospect in a posteriori error estimation and adaptive finite element methods. This work is to promote the application of finite element superconvergence and recovery techniques in adaptive computations. We study the finite element superconvergence and value, gradient and flux recovery, construct the recovery type a posteriori error estimators based on different recovery techniques and design the adaptive algorithms. Compare with exist works, we shall relax the constraints of superconvergence on mesh, and propose a computable parameter to show the relationship between the mesh's quality and the convergence rate of error. We present an analytical investigation in the superconvergence properties on CVDT mesh, and design the mesh refine and optimization algorithm which can maintain the superconvergence. We also propose new recovery methods which are high accuracy, easy to implement and efficient. We design a new adaptive finite element method base on the new superconvergence results and new recovery techniques. This study is of great both theoretical and practical significance.
本课题组通过项目的研究, 探讨了有限元网格质量与超收敛的关系,对Poisson方程,我们提出了一个可计算的参数来反映有限元网格质量对收敛阶的影响; 数值验证了CVDT网格上有限元解的超收敛性; 针对各向异性椭圆偏微分方程,提出了一个匹配的度量矩阵,并设计了基于ACVT的各向异性网格生成算法, 能够生成超收敛的有限元网格;系统研究了有限元重构技术,提出了超收敛的显式多项式重构算法, 分析了基于显式多项式重构的后验误差估计,针对分片L^2投影,设计了界面处函数值及各阶导数的局部投影重构算法,应用于间断有限元方法求解非线性泊松-玻尔兹曼方程;将高质量网格生成算法和基于新的重构技术的后验误差指示子有机结合, 发展了一种新的自适应有限元方法;针对Korteweg-de Vries 方程和Degasperis-Procesi 方程,设计了保持方程特征的高精度离散格式,适用于长时间的数值模拟;给出了抛物控制问题的基于变分离散混合有限元方法的误差估计。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1007/s11424-013-1166-x
发表时间:2013-04
期刊:Journal of Systems Science and Complexity
影响因子:2.1
作者:Yanping Chen;Tianliang Hou;Nianyu Yi
通讯作者:Nianyu Yi
A direct discontinuous Galerkin method for the generalized Korteweg-de Vries equation: Energy conservation and boundary effect
广义 Korteweg-de Vries 方程的直接间断 Galerkin 方法:能量守恒和边界效应
DOI:10.1016/j.jcp.2013.01.031
发表时间:2013-06
期刊:Journal of Computational Physics
影响因子:4.1
作者:Yi, Nianyu;Huang, Yunqing;Liu, Hailiang
通讯作者:Liu, Hailiang
Anisotropic mesh generation methods based on ACVT and natural metric for anisotropic elliptic equation
基于ACVT和自然度量的各向异性椭圆方程各向异性网格生成方法
DOI:10.1007/s11425-013-4728-4
发表时间:2013-09
期刊:CIENCE CHINA Mathematics
影响因子:--
作者:Yunqing Huang, Yifan Su, Huayi Wei, Nianyu Yi
通讯作者:Yunqing Huang, Yifan Su, Huayi Wei, Nianyu Yi
DOI:10.4208/cicp.270713.280214a
发表时间:2014-08
期刊:Communications in Computational Physics
影响因子:3.7
作者:Peimeng Yin;Yunqing Huang;Hailiang Liu
通讯作者:Peimeng Yin;Yunqing Huang;Hailiang Liu
A direct discontinuous Galerkin method for the Degasperis-Procesi equation
Degasperis-Procesi 方程的直接间断伽辽金法
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Methods and Applications of Analysis
影响因子:0.3
作者:Hailiang Liu;Yunqing Huang;Nianyu Yi
通讯作者:Nianyu Yi
基于高精度技术的自适应有限元方法及应用
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    易年余
  • 依托单位:
基于超收敛和重构技术的自适应有限元方法
  • 批准号:
    2019JJ20016
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    易年余
  • 依托单位:
有限元重构方法及在Cahn-Hilliard方程高效计算方法中的应用
  • 批准号:
    11671341
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    48.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    易年余
  • 依托单位:
国内基金
海外基金