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通过Fredholm行列式的Nyström近似,稳健有效地解决了鼓问题。 (英语) Zbl 1327.65230号

摘要:“鼓问题”——用Dirichlet边界条件求拉普拉斯算子的本征值和本征函数——有许多应用,但当需要高精度或高频率时,对于一般领域来说仍然是一个挑战。边界积分方程对大规模问题很有吸引力,但某些困难限制了其应用。我们引入了以下两种思想来纠正这一点:(1)我们使用适用于Fredholm行列式的解析寻根Boyd方法来解决由此产生的非线性特征值问题,并且我们表明这比通常的奇异值迭代最小化要快很多倍。(2) 我们通过组合场表示解决了虚假外部共振的问题。这也为非隐连通域提供了第一种稳健的边界积分特征值方法。我们使用光谱精确的Nyström积求积在二维中实现了新方法。对于具有解析边界的区域,我们证明了行列式在根处的指数收敛性。我们在包括具有强外部共振的非凸腔形状在内的各种域形状中证明了13位精度和改进的效率。

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65N25型 含偏微分方程边值问题特征值问题的数值方法
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