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广义多尺度有限元法。对称内部惩罚耦合。 (英语) Zbl 1349.76199号

摘要:由于应用于高非均匀多孔介质中流动的数值模拟,我们发展了二阶椭圆方程的多尺度有限元方法。我们在间断Galerkin有限元框架下讨论了一种多尺度模型降阶技术。我们在粗网格上提出了两种不同的有限元空间。第一个空间基于局部特征值问题,该问题使用内部加权(L_2)范数和边界加权(L_2_)范数来计算“质量”矩阵。第二个选择基于快照空间的生成和随后的降维子空间的选择。这些多尺度空间的近似基于间断Galerkin有限元方法框架。我们研究了这些方法的稳定性并导出了误差估计,并在具有代表性的数值例子上进一步实验研究了它们的性能。

MSC公司:

76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
65纳米30 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流
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参考文献:

[1] Aarnes,J.E.,《关于在油藏模拟中使用混合多尺度有限元方法以获得更大的灵活性、更快或更高的精度,多尺度模型》。模拟。,2, 421-439 (2004) ·Zbl 1181.76125号
[2] Aarnes,J.E。;Efendiev,Y.,随机多孔介质流动的混合多尺度有限元,SIAM J.Sci。计算。,5月30日,2319-2339(2008年)·Zbl 1171.76022号
[3] Arbogast,T.,椭圆问题的两尺度局部保守子网格升级分析,SIAM J.Numer。分析。,42,2576-598(2004),(电子版)·Zbl 1078.65092号
[4] 阿尔博加斯特,T。;Boyd,K.J.,子网格升尺度和混合多尺度有限元,SIAM J.Numer。分析。,44,3,1150-1171(2006),(电子版)·Zbl 1120.65122号
[5] Arbogast,T。;Gomez,M.S.M.,三维孔洞多孔介质Darcy-Stokes系统的离散化和多重网格求解器,计算。地质科学。,13, 2, 331-343 (2009) ·Zbl 1338.76047号
[6] Arbogast,T。;彭切娃,G。;惠勒,M.F。;Yotov,I.,多尺度砂浆混合有限元法,多尺度模型。模拟。,6, 1, 319-346 (2007) ·Zbl 1322.76039号
[7] Arnold,D.N。;布雷齐,F。;Cockburn,B。;Marini,L.D.,椭圆问题间断Galerkin方法的统一分析,SIAM J.Numer。分析。,39, 5, 1749-1779 (2002) ·Zbl 1008.65080号
[8] Boyaval,S。;LeBris,C。;Lelièvre,T。;Maday,Y。;Nguyen,N。;Patera,A.,随机问题的简化基础技术,Arch。计算。方法工程,17,435-454(2010)·Zbl 1269.65005号
[9] 楚,C.-C。;格雷厄姆,I.G。;Hou,T.-Y.,高对比度椭圆界面问题的一种新的多尺度有限元方法,数学。计算。,79, 272, 1915-1955 (2010) ·Zbl 1202.65154号
[11] Cockburn,B。;Gopalakrishnan,J。;Lazarov,R.D.,二阶椭圆问题间断Galerkin方法、混合方法和连续Galerkins方法的统一杂交,SIAM J.Numer。分析。,47, 2, 1319-1365 (2009) ·Zbl 1205.65312号
[12] Dryja,M.,关于不连续系数椭圆问题的不连续Galerkin方法,计算。方法应用。数学。,3,1,76-85(2003),(电子版)。献给Raytcho Lazarov·Zbl 1039.65079号
[13] E、 W。;Engquist,B.,《异质多尺度方法》,Commun。数学。科学。,1, 1, 87-132 (2003) ·兹比尔1093.35012
[14] 埃伯哈德,J。;Wittum,G.,《非均匀多孔介质中流动的粗化多重网格法》,(科学与工程中的多重尺度方法,科学与工程的多重尺度法,计算科学与工程讲义,第44卷(2005年),施普林格:施普林格柏林),111-132·Zbl 1134.76469号
[15] 伊芬迪耶夫,Y。;Galvis,J.,非均匀介质中流动的粗网格多尺度模型简化技术及其应用,(多尺度问题的数值分析。多尺度问题数值分析,计算科学与工程讲义,第83卷(2012)),97-125·Zbl 1245.76152号
[16] 尤芬迪耶夫。;Galvis,J.,多尺度高对比度问题的区域分解预处理,(Huang,Y.;Kornhuber,R.;Widlund,O.;Xu,J.《科学与工程中的区域分解方法》XIX.科学与工程领域分解方法XIX,计算科学与工程讲义,第78卷(2011),Springer-Verlag), 189-196 ·Zbl 1217.65221号
[17] 伊芬迪耶夫,Y。;加尔维斯,J。;Hou,T.,广义多尺度有限元方法(GMsFEM),J.Compute。物理。,251, 116-135 (2013) ·Zbl 1349.65617号
[18] 伊芬迪耶夫,Y。;加尔维斯,J。;拉扎罗夫,R。;Willems,J.,抽象对称正定双线性形式的鲁棒区域分解预条件,ESAIM数学。模型。数字。分析。,46, 5, 1175-1199 (2012) ·Zbl 1272.65098号
[19] 伊芬迪耶夫,Y。;加尔维斯,J。;Thomines,F.,《高度非均质介质中参数相关流动的系统粗尺度模型简化技术及其应用》,多尺度模型。模拟。,10, 4, 1317-1343 (2012) ·Zbl 1264.76088号
[20] 尤芬迪耶夫。;加尔维斯,J。;Wu,X.H.,使用局部谱基函数解决高对比度问题的多尺度有限元方法,J.Compute。物理。,230, 937-955 (2011) ·Zbl 1391.76321号
[21] 尤芬迪耶夫。;Hou,T.,《多尺度有限元方法:理论与应用》,《应用数学科学调查与教程》,第4卷(2009年),施普林格:施普林格纽约·Zbl 1163.65080号
[22] 埃芬迪耶夫,Y。;Hou,T。;Ginting,V.,非线性问题的多尺度有限元方法及其应用,Commun。数学。科学。,2553-589(2004年)·Zbl 1083.65105号
[23] 加尔维斯,J。;Efendiev,Y.,高对比度介质中多尺度流动的区域分解预处理,多尺度模型。模拟。,8, 1461-1483 (2010) ·Zbl 1206.76042号
[24] 格雷厄姆,I.G。;Lechner,P.O。;Scheichl,R.,多尺度偏微分方程的区域分解,数值。数学。,106, 4, 589-626 (2007) ·Zbl 1141.65084号
[25] Hou,T。;Wu,X.H.,复合材料和多孔介质椭圆问题的多尺度有限元方法,J.Compute。物理。,134, 169-189 (1997) ·Zbl 0880.73065号
[26] 休斯·T。;Feijoo,G。;Mazzei,L。;昆西,J.,《变分多尺度方法——计算力学的范例》,《计算》。方法应用。机械。工程,166,3-24(1998)·Zbl 1017.65525号
[27] 伊利耶夫,O。;拉扎罗夫,R。;Willems,J.,高孔隙介质流动的变分多尺度有限元法,多尺度模型。模拟。,9, 4, 1350-1372 (2011) ·Zbl 1244.76024号
[28] 詹妮·P。;Lee,S.H。;Tchelepi,H.,地下水流模拟中椭圆问题的多尺度有限体积法,J.Compute。物理。,187, 47-67 (2003) ·Zbl 1047.76538号
[29] 考尔曼,S。;Ohlberger,M。;Haasdonk,B.,非均匀多尺度问题的一种新的局部缩减基间断Galerkin方法,C.R.Acad。科学。巴黎,爵士。一、 349、23-24、1233-1238(2011)·Zbl 1269.65127号
[30] Maday,Y.,偏微分方程快速可靠解的简化基方法,(国际数学家大会,第三卷(2006年),欧洲数学。Soc.:欧洲数学。苏黎世银行),1255-1270年·Zbl 1100.65079号
[31] 托塞利,A。;Widlund,O.,《领域分解方法算法与理论》,计算数学,第34卷(2005),施普林格出版社·Zbl 1069.65138号
[32] Vassilevski,P.S.,《多级区块化预处理条件》。基于矩阵的分析和有限元方程求解算法(2008),Springer-Verlag:Springer-Verlag纽约·Zbl 1170.65001号
[33] Vassilevski,P.S.,《代数多重网格粗糙空间:多重网格收敛和上尺度误差估计》,Adv.Adapt。数据分析。,3, 1-2, 229-249 (2011) ·Zbl 1229.65226号
[34] 惠勒,M.F。;薛,G。;Yotov,I.,多尺度迫击炮多点通量混合有限元方法,ESAIM Math。模型。数字。分析。,46, 4, 759-796 (2012) ·Zbl 1275.65082号
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