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均匀时间网格下常时滞反应-次扩散方程的 L1/有限元格式的局部收敛性分析

数值分析 2024-07-09 v1 数值分析

摘要

本文旨在为具有常时滞 τ\tau 和均匀时间网格的反应-次扩散方程建立 L1/有限元格式的精细误差估计。在精确解时间上具有非均匀多奇异性的假设下,研究了均匀网格下 L1 格式的局部截断误差。然后,我们引入了所考虑问题的全离散有限元格式。接下来,我们提出了一种新的包含常时滞项的离散分数阶 Grönwall 不等式,与一些流行的其他情况相比,该不等式不包含递增的 Mittag-Leffler 函数。通过应用该 Grönwall 不等式,我们得到了不含 Mittag-Leffler 函数的有限元格式的逐点时间和逐段时间误差估计。特别地,后者表明,对于所考虑的区间 ((i1)τ,iτ]((i-1)\tau,i\tau],虽然当 i=1i=1 时时间收敛阶较低,但随着 ii 的增加,收敛阶会提高,这与解的光滑性随 ii 增加而提高的事实假设一致。最后,我们给出了一些数值测试来验证所发展的理论。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.05041,
  title  = {Local convergence analysis of L1/finite element scheme for a constant delay reaction-subdiffusion equation with uniform time mesh},
  author = {Weiping Bu and Xin Zheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.05041},
  year   = {2024}
}