一类偏积分微分方程Crank-Nicolson/sinc-collocation方法收敛性分析

一类偏积分微分方程Crank-Nicolson/sinc-collocation方法收敛性分析

论文摘要

四阶偏积分微分方程在金融、工程以及生物医学等诸多领域都具有重要的现实意义.随着分数阶微积分在许多科学领域的广泛应用和快速发展,许多国内外学者提出了不同的数值方法来求解四阶偏积分微分方程.例如,有限差分方法,有限元方法,变分法,正交样条方法,同伦摄动方法,谱方法,区域分解法等.本文主要讨论了用sinc配置法来求解带弱奇异核四阶积分微分方程,首先在时间方向上采用Crank-Nicolson方法给出方程的时间半离散格式,空间方向采用sinc配置法,积分项利用分片常数法离散得到全离散格式,然后证明了全离散格式的收敛性,最后给出几个具体数值算例,通过精确解和数值解的比较验证了sinc配置法的可行性和高效性.

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 1. 绪论
  •   1.1 研究背景及意义
  •   1.2 研究现状
  • 2. 预备知识
  •   2.1 分数阶微积分的相关定义
  •   2.2 区间 (?∞, +∞) 上的sinc方法
  •   2.3 区间 (a, b) 上的sinc方法
  •   2.4 相关定理及引理
  • 3. 四阶偏积分微分方程的全离散格式
  •   3.1 时间方向半离散格式
  •   3.2 sinc配置法全离散格式
  • 4. 全离散格式的收敛性分析
  • 5. 数值例子
  • 6. 总结和展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 江会发

    导师: 徐大

    关键词: 偏积分微分方程,配置法,方法,收敛性,数值例子

    来源: 湖南师范大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 数学,数学

    单位: 湖南师范大学

    分类号: O241.8

    总页数: 46

    文件大小: 1311K

    下载量: 38

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