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关于二阶完全非线性椭圆方程的有限元方法。 (英语) Zbl 1166.35322号

摘要:对于二阶完全非线性椭圆微分方程的一般情况,我们首次提出了一种非标准的有限元方法(FEM)。在本文中,我们考虑了两种并行的情况:对于({mathbb R}^n)中的凸、有界、多面体区域,或者对于({mathbb R{2)中的(C^2)有界区域,我们分别证明了相应的协调或非协调有限元法的稳定性和收敛性。2阶和(2m)阶方程和系统以及求积近似的结果出现在其他地方。
将离散化方法的经典理论应用于微分算子或微分与边界算子的组合。必须估计多面体或曲面域上满足或违反边界条件的一致性误差。必须以不寻常的方式证明稳定性。这是论文的核心。基本工具包括线性化、紧性论证、线性化算子的弱形式和强形式之间的相互作用,以及有限元方程解的新正则性结果。
Davydov的结果是我们证明的一个基本基础[O.达维多夫《光滑有限元和稳定分裂》,Bericht Fachbereich Mathematik und Informatik 3,Phillips Universityät Marburg,Marburge,Germany(2007)],针对\({mathbb R}^n)中多面体域上的\(C^1)FEs,或针对\(}mathbb R}^2)中的\(C ^2)域的局部度为5。从他即将发表的关于曲线域的结果中,可以期望对(C^2)域的({mathbb R}^n)有更好的收敛性和扩展性。我们对({mathbb R}^n)中第二种情况的证明,基本上将第一种情况作为一种特殊情况包括在内。该方法也适用于非散度形式的拟线性椭圆问题。根据网格独立性原理,离散牛顿法显示出局部二次收敛,基本上独立于实际网格大小。

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全文: 内政部