journal6 ›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (1): 7-10.DOI: 10.3969/j.cnki.jdxb.2016.01.002

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时空分数阶对流-弥散方程组的有限元方法

吴红英   

  1. (怀化学院数学与计算科学学院,湖南 怀化 418008)
  • 出版日期:2016-01-25 发布日期:2016-01-21
  • 作者简介:吴红英(1974—),女,湖南张家界人,怀化学院数学与计算科学学院副教授,硕士,主要从事数值计算研究.

Finite Element Solution to Advection-Dispersion Equations with Time-Space Fractional Derivatives

 WU  Hong-Ying   

  1. (School of Mathematics Computation Science,Huaihua University,Huaihua 418008,Hunan China)
  • Online:2016-01-25 Published:2016-01-21

摘要:时间空间分数阶对流-弥散方程组一般没有解析解,有限元方法是进行数值模拟的有效途径.先对微分方程组进行时间半离散,然后推导出固定时间层的变分公式和有限元方程组,同时给出求解有限元解的一种线性迭代算法.数值实例表明,三次有限元迭代算法的时空收敛阶分别为 2-αi和4.

关键词: 分数阶对流-弥散方程组, 分数微分算子, 变分问题, 有限元方法, 迭代算法

Abstract: Generally,there is no analytical solution for time-space fractional advection-dispersion equations.The finite element method is the effective approach for numerical simulation.In this article a time-semi discrete variable formulas and the corresponding FE equations are derived.Numerical example illustrates that the FEM iteration algorithm has 2-αi order and fourth order convergence rates for time and space,respectively.

Key words: fractional advection-dispersion equations, fractional differential operations, variable formulas, iteration algorithm

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