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一类拟线性双曲型守恒律方程组解的数值模拟

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第一章 引言

§1.1拟线性守恒律方程

§1.2拟线性双曲型守恒律方程组的初(边值)问题

§1.3计算方法和计算技术在守恒律方程的进展

§1.3本文结构

第二章 预备知识

§2.1守恒律方程的Riemann问题及Delta熵条件

§2.2熵函数和熵条件

第三章 拟线性双曲型守恒律方程组初(边值)问题解的结构

§3.1情形1

§3.2情形2

§3.3情形3

§3.4情形4

§3.5情形5

§3.6情形6

§3.7情形7

§3.8情形8

第四章 非线性双曲型守恒律方程组的WENO方法

§5.1一维标量的WENO格式

§5.2一维非线性双曲型守恒律方程组的WENO方法

§5.3如何用WENO格式解决初(边值)问题

第五章 数值例子

参考文献

本文作者在硕士期间发表和完成的文章

致谢

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摘要

拟线性双曲型守恒律方程(组)是现代数学研究的一个重要研究领域,它不仅有很重要的物理背景而且有很强的实际应用价值,在许多领域如:气体动力学、水波理论、燃烧爆炸理论等都有应用。由于拟线性方程的特点,即无论初值取得多么光滑,解都可能有间断,出现多解的情况。边界熵条件的提出很好地解决了一般初边值问题的不适定性。 本文主要研究了拟线性双曲型守恒律方程组具有分片常数初(边值)问题解的数值模拟。对初值问题,运用WENO算法进行数值模拟。对初边值问题,运用满足边界熵条件的WENO算法进行数值模拟。 在这篇文章中方程组的解分别出现了接触间断、稀疏波、激波、Delta-激波。我们利用数值结果得到了关于接触间断、稀疏波、激波、Delta-激波及它们相互作用的情况,并且得到的结果和理论上的结果是完全吻合的。

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