×

具有边界的分段线性曲面上网格相关2-范数的Poincaré不等式。 (英语) Zbl 1482.65216号

摘要:对于边界分段线性曲面三角剖分上的非协调2-范数,我们建立了几个有用的估计,主要结果是一个Poincaré不等式。我们还获得了真曲面上的非协调2-范数与分段线性逼近上的范数的等价性。此外,我们允许自由边界条件。当存在自由条件时,假定真曲面为(C^{2,1});否则,(C^2)就足够了。该框架使用微分几何和最近点地图中的工具(请参见[G.Dziuk公司,莱克特。数学笔记。1357, 142–155 (1988;Zbl 0663.65114号)])用于逼近全曲面Hessian算子。我们还提出了一种在处理带边界曲面时应用最近点映射的新方法。还注意到了与四阶问题的表面有限元方法的联系。

MSC公司:

65纳米30 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
35J40型 高阶椭圆方程的边值问题
53A70型 离散微分几何
65牛顿50 涉及偏微分方程的边值问题的网格生成、精化和自适应方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] R.A.Adams和J.J.F.Fournier,Sobolev Spaces,第二版,Pure Appl。数学。140,爱思唯尔,阿姆斯特丹,2003年·Zbl 1098.46001号
[2] S.Agmon,《椭圆边值问题讲座》,Van Nostrand Math。1965年,纽约Van Nostrand,Stud.2·Zbl 0151.2003号
[3] D.N.Arnold和F.Brezzi,《混合和非协调有限元方法:实现、后处理和误差估计》,ESAIM:M2AN 19(1985),7-32·Zbl 0567.65078号
[4] D.N.Arnold和S.W.Walker,带曲线元素的Hellan-Herrmann-johnson方法,SIAM J.Numer。分析。58(2020),2829-2855·兹比尔1451.65182
[5] I.Babuška、J.Osborn和J.Pitkäranta,使用网格相关规范分析混合方法,数学。公司。35 (1980), 1039-1062. ·Zbl 0472.65083号
[6] E.Bänsch、P.Morin和R.H.Nochetto,表面扩散的有限元方法:参数情况,J.Compute。物理学。203 (2005), 321-343. ·Zbl 1070.65093号
[7] J.W.Barrett、H.Garcke和R.Nurnberg,关于stefan问题和Mullins-Sekerka问题的稳定参数有限元方法及其在枝晶生长中的应用,J.Compute。物理学。229 (2010), 6270-6299. ·兹比尔1201.80075
[8] J.W.Barrett、H.Garcke和R.Nürnberg,两相Navier-Stokes流的稳定参数有限元离散化,科学杂志。计算。63 (2015), 78-117. ·Zbl 1320.76059号
[9] J.W.Barrett、H.Garcke和R.Nürnberg,射流膜动力学的稳定数值方法,数值。数学。134 (2016), 783-822. ·Zbl 1391.76298号
[10] H.Blum和R.Rannacher,关于板弯曲分析中的混合有限元方法。第1部分:第一个Herrmann方案,计算。机械。6 (1990), 221-236. ·Zbl 0736.73061号
[11] A.Bonito、R.H.Nochetto和M.Sebastian Pauletti,几何生物膜的参数有限元法,J.Compute。物理学。229 (2010), 3171-3188. ·Zbl 1307.76049号
[12] A.Bonito、R.H.Nochetto和M.Sebastian Pauletti,生物膜动力学:体积流体的影响,数学。模型。自然现象。6 (2011), 25-43. ·Zbl 1231.92014年
[13] S.C.Brenner和L.R.Scott,《有限元方法的数学理论》,第三版,文本应用。数学。15,施普林格,纽约,2008年·Zbl 1135.65042号
[14] F.Brezzi和P.A.Raviart,《四阶椭圆方程的混合有限元方法》,《数值分析主题III:皇家爱尔兰学院数值分析会议论文集》,纽约学术出版社(1976),33-56·Zbl 0434.65085号
[15] E.Burman、P.Hansbo、M.G.Larson、K.Larsson和A.Massing,带边界曲面上Laplace-Beltrami算子的有限元近似,Numer。数学。141 (2019), 141-172. ·兹比尔1407.65180
[16] P.G.Ciarlet,线性和非线性函数分析及其应用,SIAM,费城,2013年·Zbl 1293.46001号
[17] M.I.Comodi,《Hellan-Herrmann-Johnson方法:一些新的误差估计和后处理》,《数学》。计算。52 (1989), 17-29. ·Zbl 0665.65082号
[18] C.B.Davis和S.W.Walker,具有表面张力的Stefan问题的混合公式,界面自由界。17 (2015), 427-464. ·Zbl 1331.65137号
[19] C.B.Davis和S.W.Walker,Stefan问题的半离散误差估计和混合方法的实现,ESAIM数学。模型。数字。分析。51 (2017), 2093-2126. ·Zbl 1383.80005号
[20] K.Deckelnick、G.Dziuk和C.M.Elliott,几何偏微分方程和平均曲率流的计算,Acta Numer。14 (2005), 139-232. ·Zbl 1113.65097号
[21] M.C.Delfour和J.-P.Zolésio,《形状与几何:分析、微分学和优化》,第二版,Adv.Des。控制4,SIAM,费城,2011年·Zbl 1251.49001号
[22] A.Demlow,曲面上椭圆问题的高阶有限元方法和逐点误差估计,SIAM J.Numer。分析。47 (2009), 805-827. ·Zbl 1195.65168号
[23] A.Demlow和G.Dziuk,隐式定义曲面上Laplace-Beltrami算子的自适应有限元方法,SIAM J.Numer。分析。45 (2007), 421-442. ·Zbl 1160.65058号
[24] M.P.do Carmo,《曲线和曲面的微分几何》,普伦蒂斯·霍尔,上鞍河出版社,1976年·Zbl 0326.53001号
[25] M.P.do Carmo,黎曼几何,第二版,数学。理论应用。,Birkhäuser,波士顿,1992年·Zbl 0752.53001号
[26] Q.Du,C.Liu,R.Ryham和X.Wang,Willmore问题的相场公式,非线性18(2005),文章ID 1249·Zbl 1078.92004号
[27] 杜春秋,刘春春,王晓霞,囊泡膜弹性弯曲能数值研究中的相场方法,J.Compute。物理学。198(2004),第450号论文·Zbl 1116.74384号
[28] G.Dziuk,任意曲面上Beltrami算子的有限元,偏微分方程和变分法,数学讲义。1357年,柏林施普林格(1988年),142-155年·Zbl 0663.65114号
[29] G.Dziuk,计算参数Willmore流,数值。数学。111 (2008), 55-80. ·Zbl 1158.65073号
[30] G.Dziuk和C.M.Elliott,表面偏微分方程的有限元方法,数字学报。22 (2013), 289-396. ·Zbl 1296.65156号
[31] L.P.Eisenhart,黎曼几何,普林斯顿大学,普林斯顿,1926年。
[32] C.M.Elliott和T.Ranner,Cahn-Hilliard方程的演化曲面有限元法,数值。数学。129 (2015), 483-534. ·Zbl 1312.65159号
[33] C.M.Elliott和B.Stinner,使用表面有限元对两相几何生物膜进行建模和计算,J.Comput。物理学。229 (2010), 6585-6612. ·Zbl 1425.74323号
[34] C.M.Elliott、B.Stinner和C.Venkataraman,用进化表面有限元模拟细胞运动和趋化性,J.Roy。Soc.接口9(2012),3027-3044。
[35] J.-F.Gerbeau和T.Lelièvre,表面张力的广义Navier边界条件和几何守恒定律,计算。方法应用。机械。工程198(2009),644-656·Zbl 1229.76037号
[36] M.Gromov,曲率的符号和几何意义,Rend。塞明。材料费。米兰61(1991),9-123·Zbl 0820.53035号
[37] E.Hebey,黎曼流形上的Sobolev空间,数学讲义。,施普林格,柏林,1996年·Zbl 0866.58068号
[38] E.Kreyszig,《微分几何》,多佛,纽约,1991年。
[39] K.Larsson和M.G.Larson,曲面上双调和问题的连续/不连续Galerkin方法和先验误差估计,Mathe。计算。86 (2017), 2613-2649. ·Zbl 1368.65233号
[40] M.Lenoir,涉及曲线边界的区域的最佳等参有限元和误差估计,SIAM J.Numer。分析。23 (1986), 562-580. ·Zbl 0605.65071号
[41] P.Petersen,黎曼几何,第二版,梯度。数学课文。,施普林格,纽约,2006年·Zbl 1220.53002号
[42] P.Smereka,曲率和表面扩散运动的半隐式水平集方法,科学杂志。计算。19 (2003), 439-456. ·Zbl 1035.65098号
[43] S.W.Walker,《事物的形状:微分几何和形状导数实用指南》,Adv.Des。控制28,SIAM,费城,2015年·Zbl 1336.53001号
[44] S.W.Walker,《表面上的基尔霍夫板方程:表面Hellan-Herrmann-Johnson方法》即将出版·Zbl 1519.65058号
[45] S.W.Walker、B.Shapiro和R.-H.Nochetto,接触线钉扎电润湿:计算模型和实验比较,物理。Fluids 21(2009),文章ID 102103·Zbl 1183.76554号
[46] O.-Y.Zhong Can和W.Helfrich,囊泡膜的弯曲能:形状能的第一、第二和第三变化的一般表达式以及对球体和圆柱体的应用,Phys。修订版A 39(1989),5280-5288。
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。