报告题目:求解 Cahn–Hilliard 方程的保质量、能量稳定变步长 BDF2-SAV 时间自适应动网格有限元方法
主讲人:张小华教授(云南师范大学)
时间:2026年11月14日(周六)11:00 a.m.
地点:北院卓远楼307会议室
主办单位:统计与数学学院
摘要:
本次报告提出、分析并通过数值验证一种保质量、能量稳定的时间自适应有限元方法,用于高效求解 Cahn–Hilliard 方程。空间上,采用基于调和映射的完全解耦动网格方法,在保持网格拓扑结构不变的前提下,将网格节点向相界面聚集。时间离散方面,将标量辅助变量(SAV)重构格式与变步长二阶向后差分(BDF2)相结合,并依据离散能量的变化率自适应调节时间步长。 在该时空自适应框架下,相邻时间层对应不同的有限元空间;若直接将历史解迁移到当前网格,会破坏格式的保质量性与能量稳定性。为实现保质量,本文引入一个全离散守恒型迁移算子:在多步离散之前,以守恒方式把历史解映射到当前网格。最终得到的格式在每个时间层仅需求解线性方程组,并且可以证明其存在唯一解、满足保质量性质。 为保证能量稳定,本文将网格迁移带来的能量扰动与 SAV 格式产生的相容误差进行显式分离,推导出带扰动校正的能量不等式,同时给出保证修正能量衰减的充分条件。
主讲人简介:
张小华,云南师范大学教授,博士研究生导师。一直从事计算数学、计算流体力学、数值传热学等领域的数学建模及计算方法研究,目前主持国家自然科学基金2项,云南省自然科学基金面上项目1项,以第一作者或通讯作者在Computer Physics Communications、International Journal for Numerical Methods in Fluids、International Journal of Heat and Mass Transfer等期刊上发表学术论文60余篇。