内蒙古农业大学学报(自然科学版)2024,Vol.45Issue(1) :63-83.DOI:10.16853/j.cnki.1009-3575.2024.01.009

非线性时间分布阶反应扩散耦合系统的二阶θ格式的有限元方法

A Finite Element Method with Second-order θ Scheme for Nonlinear Time Distributed-order Coupled Sub-diffusion System

侯雅馨 袁满玉 崔继峰 唐斯琴
内蒙古农业大学学报(自然科学版)2024,Vol.45Issue(1) :63-83.DOI:10.16853/j.cnki.1009-3575.2024.01.009

非线性时间分布阶反应扩散耦合系统的二阶θ格式的有限元方法

A Finite Element Method with Second-order θ Scheme for Nonlinear Time Distributed-order Coupled Sub-diffusion System

侯雅馨 1袁满玉 1崔继峰 1唐斯琴1
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作者信息

  • 1. 内蒙古工业大学理学院,呼和浩特 010051
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摘要

构造了 一种基于二阶θ格式的有限元(FEM)算法,用于求解非线性时间分布阶反应扩散耦合系统.使用二阶θ格式结合数值求积公式逼近时间分布阶导数,进一步形成有限元全离散格式.证明了格式的稳定性以及两个函数u和v的最优误差估计结果.最后通过数值算例验证了格式的有效性.

Abstract

A finite element method(FEM)based on second-order θ scheme is presented to solve a nonlinear time distributed-order coupled sub-diffusion system.The second-order θ scheme combined with the numerical quadrature formula is used for the time dis-tributed-order dericative.Then the finite element fully discrete scheme is obtained.The stability and error estimates for two func-tions u and v are derived.Some numerical examples are provided to indicate the efficiency of our schemes.

关键词

时间分布阶反应扩散耦合系统/二阶θ格式/稳定性/误差估计/数值模拟

Key words

Time distributed-order coupled sub-diffusion system/Second-order θ scheme/Stability/Error estimates/Numerical simulation

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出版年

2024
内蒙古农业大学学报(自然科学版)
内蒙古农业大学

内蒙古农业大学学报(自然科学版)

北大核心
影响因子:0.384
ISSN:1009-3575
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