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具有界面和不规则区域的椭圆问题的二阶虚节点法。 (英语) Zbl 1197.65168号

摘要:我们提出了一种二阶精确、几何灵活且易于实现的方法,用于求解具有界面不连续性或不规则区域上的变系数泊松方程,并用相同的方法处理这两种情况。我们使用嵌入方法在统一笛卡尔网格上离散方程,在界面和边界处使用虚拟节点。使用变分方法定义这些特殊虚拟节点附近的数字模板,并使用拉格朗日乘子方法强制执行跳跃条件和Dirichlet边界条件。
我们将这两个方面结合起来,得到了对称正定离散化。在一般情况下,我们在远离界面的地方获得标准的5点模具。对于具有连续系数的界面问题的特定情况,我们提出了一种不连续性消除技术,该技术允许在域中的任何地方使用标准的5点有限差分模板。数值实验表明,(L^{infty})具有二阶精度。

MSC公司:

65号06 含偏微分方程边值问题的有限差分方法
35J05型 拉普拉斯算子、亥姆霍兹方程(约化波动方程)、泊松方程
35卢比 具有低规则系数和/或低规则数据的PDE
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