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第12卷第1期
基于伪应力的Stokes问题混合有限元方法R(右)n个Dirichlet边界条件I:先验误差分析

Gabriel N.Gatica、Antonio Márquez和Manuel A.Sánchez

Commun公司。计算。物理。,12(2012),第109-134页。

在线发布:2012-12

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  • 摘要

我们考虑了一个非标准混合方法来求解Stokes问题R(右)n个,n∈{2,3},使用Dirichlet边界条件,其中,在使用不可压缩条件消除压力后,伪应力张量σ和速度矢量单位成为唯一的未知数。然后,我们应用Babuška-Brezzi理论证明了相应的连续和离散公式的适定性。特别地,我们证明了σ的k阶Raviart-Thomas元≥0,以及单位确保相关Galerkin格式的唯一可解性和稳定性。此外,我们还介绍并分析了伪应力-速度公式的一种增广方法。所采用的方法基于引入本构方程和平衡方程产生的Galerkin最小二乘型项,以及速度的Dirichlet边界条件,所有这些都乘以合适的稳定参数。我们证明了可以选择这些参数,从而使得到的增广变分公式定义为强强制双线性形式,从而使相关的Galerkin格式对于任何有限元子空间的选择都是适定的。例如,σ的k≥0阶Raviart-Tomas元素和σ的k+1阶连续分段多项式单位在这种情况下成为一个可行的选择。最后,在这种情况下成为一个可行的选择。最后,提供了大量的数值实验,说明了该方法的良好性能,并将其与文献中可用的其他程序进行了比较。

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我们考虑了一个非标准混合方法来求解Stokes问题R(右)n个,n∈{2,3},使用Dirichlet边界条件,其中,在使用不可压缩条件消除压力后,伪应力张量σ和速度矢量单位成为唯一的未知数。然后,我们应用Babuška-Brezzi理论证明了相应的连续和离散公式的适定性。特别地,我们证明了σ的k阶Raviart-Thomas元≥0,以及单位确保相关Galerkin格式的唯一可解性和稳定性。此外,我们还介绍并分析了一种用于伪应力速度公式的增广方法。所采用的方法基于引入本构方程和平衡方程产生的Galerkin最小二乘型项,以及速度的Dirichlet边界条件,所有这些都乘以合适的稳定参数。我们证明了可以选择这些参数,从而使得到的增广变分公式定义为强强制双线性形式,从而使相关的Galerkin格式对于任何有限元子空间的选择都是适定的。例如,σ的k≥0阶Raviart-Tomas元素和σ的k+1阶连续分段多项式单位在这种情况下成为一个可行的选择。最后,在这种情况下成为一个可行的选择。最后,提供了大量的数值实验,说明了该方法的良好性能,并将其与文献中可用的其他程序进行了比较。

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我们考虑了一个非标准混合方法来求解Stokes问题R(右)n个,n∈{2,3},使用Dirichlet边界条件,其中,在使用不可压缩条件消除压力后,伪应力张量σ和速度矢量单位成为唯一的未知数。然后,我们应用Babuška-Brezzi理论证明了相应的连续和离散公式的适定性。特别地,我们证明了σ的k阶Raviart-Thomas元≥0,以及单位确保相关Galerkin格式的唯一可解性和稳定性。此外,我们还介绍并分析了伪应力-速度公式的一种增广方法。所采用的方法基于引入本构方程和平衡方程产生的Galerkin最小二乘型项,以及速度的Dirichlet边界条件,所有这些都乘以合适的稳定参数。我们证明了可以选择这些参数,从而使得到的增广变分公式定义为强强制双线性形式,从而使相关的Galerkin格式对于任何有限元子空间的选择都是适定的。例如,σ的k≥0阶Raviart-Tomas元素和σ的k+1阶连续分段多项式单位在这种情况下成为一个可行的选择。最后,在这种情况下成为一个可行的选择。最后,提供了大量的数值实验,说明了该方法的良好性能,并将其与文献中可用的其他程序进行了比较。

Gabriel N.Gatica、Antonio Márquez和Manuel A.Sánchez。(2020). 基于伪应力的Stokes问题混合有限元方法R(右)n个Dirichlet边界条件I:先验误差分析。计算物理中的通信.12(1).109-134.doi:10.4208/cicp.010311.041011a
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