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耦合Stokes-Darcy问题的预处理技术:谱和值场分析。 (英语) Zbl 1493.65190号

摘要:我们研究了一类块三乘三线性方程组的一些预处理技术的性能,这些方程组是由耦合Stokes-Darcy流问题的有限元离散化产生的。特别地,我们研究了预处理技术,包括块预处理、约束预处理和基于增广拉格朗日的预处理。针对这些预条件子的精确版本,建立了谱分析和场值分析。数值实验结果表明,在求解渗透率有较大跳跃的三维测试问题时,与柔性GMRES一起使用的各种预条件的不精确变量的性能。

MSC公司:

65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
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
15甲18 特征值、奇异值和特征向量
76S05号 多孔介质中的流动;过滤;渗流
76D07型 斯托克斯和相关(Oseen等)流量
76M10个 有限元方法在流体力学问题中的应用
35问题35 与流体力学相关的PDE

软件:

武器
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 安德森,N。;Saff,SH;Varga,RS,关于Eneström-Kakeya定理及其尖锐性,线性代数应用。,28, 5-16 (1979) ·Zbl 0423.15007号 ·doi:10.1016/0024-3795(79)90113-7
[2] Aulisa,E.,Bornia,G.,Howle,V.,Ke,G.:预处理线性化Rayleigh-Bénard对流问题的场值分析。J.计算。申请。数学。第369条,第112582条(2020年)·Zbl 1433.65043号
[3] O.阿克塞尔森。;弗吉尼亚州巴克,《边值问题的有限元解:理论与计算》,SIAM Classics in Applied Mathematics 35(2001),费城:工业与应用数学学会,费城·Zbl 0981.65130号 ·doi:10.137/1.9780898719253
[4] 贝克曼,B。;Goreinov,SA;Trytyshnikov,EE,关于GMRES的Elman估计的一些评论,SIAM J.Matrix Anal。申请。,27, 72-778 (2005) ·Zbl 1101.65032号 ·数字对象标识代码:10.1137/040618849
[5] Beik,FPA;Benzi,M.,双鞍点系统的迭代方法,SIAM J.矩阵分析。申请。,39, 902-921 (2018) ·Zbl 1391.65062号 ·doi:10.1137/17M1121226
[6] Benzi,M.,《大型线性系统的预处理技术:综述》,J.Compute。物理。,182, 418-477 (2002) ·Zbl 1015.65018号 ·doi:10.1006/jcph.2002.7176
[7] Benzi,M.,数值分析中数值域的一些应用,Boll。意大利马特马提卡工会,14,159-177(2021)·Zbl 1470.65084号 ·doi:10.1007/s40574-020-00249-2
[8] Benzi,M。;Golub,生长激素;Liesen,J.,鞍点问题的数值解,数值学报。,14, 1-137 (2005) ·Zbl 1115.65034号 ·doi:10.1017/S0962492904000212
[9] Benzi,M。;Olshanskii,MA,线性化Navier-Stokes问题增广拉格朗日预条件的值场收敛分析,SIAM J.Numer。分析。,49, 770-788 (2011) ·Zbl 1245.76044号 ·doi:10.1137/100806485
[10] Benzi,M。;Olshanskii,MA,基于拉格朗日的Oseen问题增强方法,SIAM J.Sci。计算。,28, 2095-2113 (2006) ·Zbl 1126.76028号 ·doi:10.1137/050646421
[11] Boffi,D.,Brezzi,F.,Fortin,M.:混合有限元方法与应用,计算数学中的Springer级数,第44卷。柏林施普林格出版社(2013)·Zbl 1277.65092号
[12] 蔡,M。;Mu,M。;Xu,J.,多孔介质应用中混合Stokes/Darcy模型的预处理技术,J.Compute。申请。数学。,233, 346-355 (2009) ·Zbl 1172.76023号 ·doi:10.1016/j.cam.2009.07.029
[13] Chidyagwai,P。;拉登海姆,S。;Szyld,DB,耦合Stokes-Darcy系统的约束预处理,SIAM J.Sci。计算。,38,A668-A690(2016)·兹比尔1382.76162 ·doi:10.1137/15M1032156
[14] 迪卡西亚蒂,M。;Quarteroni,A.,《Navier-Stokes/Darcy耦合:建模、分析和数值逼近》,Rev.Mat.Complut。,22, 315-426 (2009) ·Zbl 1172.76050号 ·doi:10.5209/rev_REMA2009.v22.n2.16263
[15] 南卡罗来纳州艾森斯塔特;埃尔曼,HC;Schultz,MH,非对称线性方程组的变分迭代方法,SIAM J.Numer。分析。,20, 345-357 (1983) ·Zbl 0524.65019号 ·doi:10.1137/0720023
[16] Elman,H.C.:稀疏非对称线性方程组的迭代方法。耶鲁大学计算机科学系博士论文(1982年)
[17] Fletcher,R.:约束优化的理想惩罚函数。摘自:《非线性规划》,第2期,第121-163页。纽约学术出版社(1974年)·Zbl 0322.90053号
[18] Golub,生长激素;Greif,C.,《关于求解块结构不定线性系统》,SIAM J.Sci。计算。,24, 2076-2092 (2003) ·Zbl 1036.65033号 ·doi:10.1137/S1064827500375096
[19] 格林鲍姆,A。;普塔克,V。;Strakoš,Z.,对于GMRES,任何非增量收敛曲线都是可能的,SIAM J.Matrix Anal。申请。,17, 465-469 (1996) ·Zbl 0857.65029号 ·doi:10.1137/S0895479894275030
[20] 喇叭,RA;Johnson,CR,矩阵分析(1985),剑桥:剑桥大学出版社,剑桥·Zbl 0576.15001号 ·doi:10.1017/CBO9780511810817
[21] Kakeya,S.,《关于正系数代数方程根的极限》,Tóhoku Math。J.第一系列,2140-142(1912)
[22] 克拉旺,A。;Starke,K.,非对称鞍点问题的块预条件,数值。数学。,81, 577-594 (1999) ·Zbl 0922.65021号 ·doi:10.1007/s002110050405
[23] 洛根,D。;Wathen,AJ,鞍点问题的预条件分析,SIAM J.Sci。计算。,25, 2029-2049 (2004) ·Zbl 1067.65048号 ·doi:10.137/S1064827502418203
[24] Saad,Y.,《一种灵活的内外预处理GMRES算法》,SIAM J.Sci。计算。,14, 461-469 (1993) ·Zbl 0780.65022号 ·doi:10.1137/0914028
[25] 萨阿德,Y。;Suchomel,B.,ARMS:一般稀疏线性系统的代数递归多级解算器,Numer。线性代数应用。,9, 359-378 (2002) ·Zbl 1071.65001号 ·doi:10.1002/nla.279
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