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二维偏微分方程组的体表面虚拟元方法。 (英语) Zbl 1459.65182号

本文采用块表面虚拟元法(BSVEM)求解了二维空间中的块表面耦合偏微分方程。BSPDE由块体中的PDE通过一般非线性边界条件耦合到表面上的另一个PDE组成。利用BSVEM对线性椭圆和半线性抛物耦合的BSPDE问题进行了数值逼近。该方法扩展了BSRDS的BSFEM[A.Madzvamuy公司A.H.W.钟,“固定体积上反应扩散系统的体积-表面有限元法”,有限元。分析。设计。108, 9–21 (2016;doi:10.1016/j.finel.2015.09.002)]线性椭圆的向量机[B.达维加等,数学。模型方法应用。科学。23,第1期,199-214(2013年;Zbl 1416.65433号)]多边形网格上的半线性体抛物问题[D.阿达克等,数字。方法部分差异。方程式35,第1号,222–245(2019;Zbl 1419.65040号)].
两个空间维度中的多边形体表面网格在体中产生\({\mathcal O}(h)\)阶的几何误差,在表面上产生\({\mathcal O}(h^2)\)阶的几何误差,网格大小为\(h\)。结果表明,合适的多边形网格降低了矩阵组装的渐近计算复杂度。数值算例验证了椭圆和抛物线两种情况下的空间和时间收敛速度,并证明了使用多边形网格的计算优势。

MSC公司:

65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性
65米15 涉及PDE的初值和初边值问题的误差界
65平方米 涉及偏微分方程的初值和初边值问题的线方法
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