Michael Wathen先生;陈格雷夫;多米尼克·舍佐 不可压缩MHD方程混合有限元离散的前置条件。 (英语) Zbl 06822612号 SIAM J.科学。计算。 39,第6号,A2993-A3013(2017). 摘要:我们考虑了不可压缩磁流体力学(MHD)问题的混合有限元离散的预处理技术。在离散化和线性化后,需要(重复)求解一个4×4非对称块结构线性系统。主要挑战之一是存在一个将流体速度与磁场耦合的不对称项。我们提出了一种预处理器,该预处理器利用底层线性系统的块结构,利用和组合混合Maxwell和Navier-Stokes子问题的有效解算器。我们对理想形式的预条件进行了谱分析,并开发和测试了一个实用的预条件。二维和三维高达10^7维线性系统的大尺度数值结果验证了我们方法的有效性。 引用于14文件 MSC公司: 65F08个 迭代方法的前置条件 65层10 线性系统的迭代数值方法 2015财年65 矩阵特征值和特征向量的数值计算 65N22型 含偏微分方程边值问题离散方程的数值解 74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用 关键词:不可压缩磁流体动力学;混合有限元方法;鞍点线性系统;预调节器;Krylov子空间方法;舒尔补语 软件:PETSc公司;炒作;FEniCS公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{M.Wathen}等人,SIAM J.Sci。计算。39,第6号,A2993--A3013(2017;Zbl 06822612) 全文: DOI程序 参考文献: [1] F.Armero和J.C.Simo,{抽象演化方程的时间步长算法的长期耗散性及其在不可压缩MHD和Navier-Stokes方程中的应用},计算。方法应用。机械。工程,131(1996),第41-90页·Zbl 0888.76042号 [2] S.Balay、M.F.Adams、J.Brown、P.Brune、K.Buschelman、V.Eijkhout、W.D.Gropp、D.Kaushik、M.G.Knepley、L.C.McInnes、K.Rupp、B.F.Smith和H.Zhang,{it PETSc用户手册},技术报告ANL-95/11-第3.4版,阿贡国家实验室,2013年。 [3] S.Balay、M.F.Adams、J.Brown、P.Brune、K.Buschelman、V.Eijkhout、W.D.Gropp、D.Kaushik、M.G.Knepley、L.C.McInnes、K.Rupp、B.F.Smith和H.Zhang,{it PETSc网页},(2014)。 [4] H.C.Elman、D.J.Silvester和A.J.Wathen,《有限元和快速迭代求解器:在不可压缩流体动力学中的应用》,第二版,牛津大学出版社,2014年·Zbl 1304.76002号 [5] R.D.Falgout和U.Yang,《高性能预处理器库》,载于《计算科学ICCS 2002》,《计算讲义》。科学。2331,柏林施普林格,海德堡,2002年,第632-641页·兹比尔1056.65046 [6] J.F.Gerbeau、C.Le Bris和T.Lelièvre,《液态金属磁流体动力学的数学方法》,牛津大学出版社,2006年·Zbl 1107.76001号 [7] C.Greif,Li,D.Schoétzau和X.Wei,{它是一种用于不可压缩磁流体力学的具有精确无发散速度的混合有限元方法},计算。方法应用。机械。工程,199(2010),第2840-2855页·Zbl 1231.76146号 [8] C.Greif和D.Schoótzau,{混合形式离散化时谐Maxwell方程的预条件},Numer。线性代数应用。,14(2007),第281-297页·Zbl 1199.78010号 [9] M.D.Gunzburger、A.J.Meir和J.S.Peterson,《关于定常不可压磁流体动力学方程解的存在性、唯一性和有限元近似》,数学。公司。,56(1991),第523-563页·Zbl 0731.76094号 [10] R.Hiptmair和J.Xu,{(H(curl))和(H(div))空间中的节点辅助空间预处理},SIAM J.Numer。分析。,45(2007),第2483-2509页·Zbl 1153.78006号 [11] T.V.Kolev和P.Vassilevski,(H(curl)问题的并行辅助空间AMG,J.Compute。数学。,27(2009),第604-623页·Zbl 1212.65128号 [12] 李德华,{时谐麦克斯韦方程组和不可压缩磁流体力学问题的数值解},博士论文,不列颠哥伦比亚大学,2010。 [13] D.Li,C.Greif,和D.Schoótzau,{混合形式时谐Maxwell方程的并行数值解},Numer。线性代数应用。,19(2012年),第525-539页·兹比尔1274.78091 [14] A.Logg,K.A.Mardal和G.N.Wells,eds.,{用有限元法自动求解微分方程},Lect。注释计算。科学。Eng.84,施普林格,海德堡,2012·Zbl 1247.65105号 [15] P.Monk,《麦克斯韦方程的有限元方法》,牛津大学出版社,2003年·Zbl 1024.78009号 [16] M.F.Murphy、G.H.Golub和A.J.Wathen,《关于不定线性系统预处理的注记》,SIAM J.Sci。计算。,21(2000),第1969-1972页·Zbl 0959.65063号 [17] E.G.Phillips,H.C.Elman,E.C.Cyr,J.N.Shadid,and R.P.Pawlowski,{静态MHD精确惩罚公式的块预条件},SIAM J.Sci。计算。,36(2014),第B930-B951页·Zbl 1308.76333号 [18] P.H.Roberts,《磁流体动力学导论》,伦敦龙门出版社,1967年。 [19] D.Schoítzau,{静态不可压缩磁流体力学的混合有限元方法},数值。数学。,96(2004),第771-800页·Zbl 1098.76043号 [20] M.Wathen,{不可压缩磁流体力学问题的混合有限元离散的迭代解},硕士论文,不列颠哥伦比亚大学,2014年。 [21] X.Wei,{不可压缩磁流体力学的混合间断Galerkin有限元方法},博士论文,不列颠哥伦比亚大学,2011。 [22] 徐军,{非结构网格的辅助空间方法和最优多重网格预处理技术},《计算》,56(1996),第215-235页·Zbl 0857.65129号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。