×

立方体中泊松问题的四阶Hermitian箱型快速求解器。 (英语) Zbl 1316.65094号

摘要:我们提出了立方体中泊松问题的四阶Hermitian箱模式(HB-scheme)。使用一个单一的非夸张规则网格来支持离散未知量\(u)和\(nabla u)。该格式对于(L^ infty)范数中的(u)和(nabla u)是四阶精度的。快速数值求解采用矩阵电容法,计算复杂度为(O(N^3\log_2(N))。在包括不可分离问题在内的几个例子中报告了数值结果。本方案是对中所示HB-方案的三维情况的扩展[A.阿巴斯J.-P.克罗西耶,《科学杂志》。计算。49,第3期,239–267页(2011年;Zbl 1348.65148号)].

MSC公司:

65纳米08 含偏微分方程边值问题的有限体积法
35J05型 拉普拉斯算子、亥姆霍兹方程(约化波动方程)、泊松方程
65T50型 离散和快速傅里叶变换的数值方法
65年20月 数值算法的复杂性和性能
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] L.Collatz,微分方程的数值处理,第三版,Springer‐Verlag,柏林,1960年·Zbl 0086.32601号
[2] G.E.Forsythe和W.R.Wasow,偏微分方程的有限差分方法,第6版,应用数学系列,John Wiley&Sons,1960年·Zbl 0099.11103号
[3] G.Sutmann和B.Steffen,三维泊松方程的高阶紧解器,J Comp App Math187(2006),142-170·Zbl 1081.65099号
[4] 张杰,三维泊松方程的快速高精度多重网格解法,《复合物理杂志》143(1998),449-461·Zbl 0927.65141号
[5] J.Wong、W.Zhong和J.Zhang,三维泊松方程的一般网格四阶紧致差分离散格式,应用数学计算183(2006),804-8012·Zbl 1109.65090号
[6] M.Ben‐Artzi,J.‐P。Croisille和D.Fishelov,平面域中的Navier‐Stokes方程,帝国理工大学出版社,2013年·Zbl 1273.35002号
[7] G.H.Golub、L.C.Huang、H.Simon和W.‐P。Tang,不可压缩Navier‐Stokes方程有限差分解的快速泊松解算器,SIAM J Sci Comp19(1998)1606-1624·Zbl 0957.76053号
[8] E.Braverman,M.Israel和A.Averbuch,《通过区域分解和修改的傅里叶方法实现的分层3-D直接亥姆霍兹解算器》,SIAM J Sci Comp26(2005),1504-1524·Zbl 1077.65123号
[9] P.Londrilo,引力系统自适应网格气体动力学和泊松解算器,Mem AA It Suppl4(2004),69-74。
[10] K.Shiraishi和T.Matsuoka,使用特征方程CIP方法进行波传播模拟,通信计算物理3(2008),121-135·Zbl 1199.76028号
[11] G.H.Golub和C.F.VanLoan,《矩阵计算》,第三版,约翰·霍普金斯大学出版社,巴尔的摩,1996年·Zbl 0865.65009号
[12] A.Abbas和J.‐P。Croisille,《四阶Hermitian Box‐Scheme与方形泊松问题的快速求解器》,《科学与Comp49》(2011),239-267·兹比尔1348.65148
[13] J.‐页。Croisille,《一维椭圆型方程的Hermitian Box格式——椭圆型高反差问题的应用》,《计算》78(2006),329-353·Zbl 1348.65149号
[14] H.B.Keller,抛物问题的新差分格式,偏微分方程的数值解,II(SYNSPADE 1970)(马里兰州大学,马里兰州大学帕克分校,1970),学术出版社,1971年,第327-350页·Zbl 0243.65060号
[15] A.Abbas,Schémas compacts hermitiens‐Algorithmes rapides pour la discrétisation deséquations aux dériveées partielles,保罗·韦莱恩大学博士论文,梅茨,2011年。
[16] B.Bialecki,G.Fairweather,K.A.Remington,分段Hermite双三次正交样条配置的Fourier方法,东西方J数值数学2(1994),1-20·Zbl 0805.65107号
[17] D.A.Harville,《统计学家视角下的矩阵代数》,Springer,纽约,2008年·Zbl 1142.15001号
[18] L.Grasedyck,张量积结构的大型线性系统的低Kronecker‐Rank近似的存在与计算,Computing72(2004),247-265·兹比尔1058.65036
[19] W.Hackbusch、B.N.Khoromskij和E.E.Tyrtyshnikov,层次Kronecker张量积近似,J Numer Math13(2005),119-156·Zbl 1081.65035号
[20] W.F.Spotz和G.F.Carey,三维泊松方程的高阶紧致公式,J Numer Meth PDEs12(1996),235-243·Zbl 0866.65066号
[21] M.Barad和P.Colella,泊松方程的四阶精确自适应网格细化方法,J Comp Phy209(2004),1-18·Zbl 1073.65126号
[22] M.Sizov和M.J.Anthonissen,局部缺陷校正和高阶紧致有限差分分析,J Numer Meth PDEs22(2004),815-830·Zbl 1098.65103号
[23] P.J.J.Ferket和A.A.Reusken,局部缺陷修正方法的进一步分析,Computing56(1996),117-139·Zbl 0843.65072号
[24] W.Hackbush,局部缺陷校正方法和区域分解技术,Computing 5(1984),89-113·Zbl 0552.65070号
[25] P.Colella、D.Graves、T.Ligocki、D.Trebotich和B.V.Straalen,《偏微分方程的嵌入式边界算法和软件》,J Phys Conf Ser125(2008),第9页。
[26] C.Ji、A.Munjiza和J.J.R.Williams,《新型迭代直接强迫浸没边界法及其有限体积应用》,J Comp Phy231(2012),1797-1821·Zbl 1408.76404号
[27] M.Kupiainen和B.Sjogreen,可压缩Navier‐Stokes方程的笛卡尔嵌入边界法,《科学Comp41》(2009),94-117·Zbl 1203.76099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。