×

线性弹性问题的四边形非协调有限元。 (英语) Zbl 1126.74049号

摘要:我们提出了一个具有双参数集的四参数四边形非协调有限元。然后讨论了具有纯位移边界的线性弹性方程的四边形非协调有限元逼近。该方法的最优收敛速度是在破(H^1)能量和(L^2)范数下建立的,特别是对于Lamé参数(lambda)的收敛是一致的。此外,当材料变得几乎不可压缩时,该方案的性能不会恶化。最后,进行了数值试验,验证了我们的理论分析。

MSC公司:

74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
74B05型 经典线性弹性
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65奈拉 偏微分方程边值问题的误差界
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Arnold,D.N.:模型参数相关问题的有限元离散化。数字。数学。37, 405–421 (1981) ·Zbl 0446.73066号 ·文件编号:10.1007/BF01400318
[2] Arnold,D.N.,Boffi,D.,Falk,R.S.:四边形有限元的近似。数学。计算。71, 909–922 (2002) ·Zbl 0993.65125号 ·doi:10.1090/S0025-5718-02-01439-4
[3] Arnold,D.N.,Brezzi,F.,Dougals Jr.,J.:PEERS:平面弹性的新型混合有限元。日本。J.应用。数学。1, 347–367 (1984) ·Zbl 0633.73074号 ·doi:10.1007/BF03167064
[4] Arnold,D.N.,Falk,R.S.:一种新的弹性混合配方。数字。数学。53, 13–30 (1988) ·Zbl 0621.73102号 ·doi:10.1007/BF01395876
[5] Arnold,D.N.,Dougals Jr.,J.,Gupta,C.P.:平面弹性的高阶混合有限元方法家族。数字。数学。45, 1–22 (1984) ·Zbl 0558.73066号 ·doi:10.1007/BF01379659
[6] Babuška,I.,Suri,M.:弹性问题有限元近似中的锁定效应。数字。数学。62, 439–463 (1992) ·Zbl 0762.65057号 ·doi:10.1007/BF01396238
[7] Babuška,I.,Suri,M.:关于有限元方法中的锁定和鲁棒性。SIAM J.数字。分析。29, 1261–1293 (1992) ·Zbl 0763.65085号 ·数字对象标识代码:10.1137/0729075
[8] Babuška,I.:拉格朗日乘子有限元法。数字。数学。20, 179–192 (1973) ·Zbl 0258.65108号 ·doi:10.1007/BF01436561
[9] Boland,J.M.,Nicolaides,R.A.:双线性恒速压力有限元的稳定性。数字。数学。44, 219–222 (1984) ·Zbl 0544.76030号 ·doi:10.1007/BF01410106
[10] Boland,J.M.,Nicolaides,R.A.:粘性流动的稳定和半稳定低阶有限元。SIAM J.数字。分析。22, 474–492 (1985) ·Zbl 0578.65123号 ·doi:10.1137/0722028
[11] Braess,D.:《有限元:理论、快速求解和在固体力学中的应用》。剑桥大学出版社,剑桥(1997)·Zbl 0894.65054号
[12] Brenner,S.,Sung,L.:平面弹性的线性有限元方法。数学。计算。59, 321–338 (1992) ·Zbl 0766.73060号 ·doi:10.1090/S0025-5718-1992-1140646-2
[13] Brenner,S.、Scott,L.R.:有限元方法的数学理论。施普林格,柏林-海德堡-纽约(1994)·兹比尔0804.65101
[14] Brezzi,F.,Fortin,M.:混合和混合有限元方法。施普林格,柏林-海德堡-纽约(1991年)·Zbl 0788.7302号
[15] Brezzi,F.:关于拉格朗日乘子引起的鞍点问题的存在性、唯一性和近似性。RAIRO分析。数字。2, 129–151 (1974) ·Zbl 0338.90047号
[16] Cai,Z.Q.,Douglas Jr.,J.,Ye,X.:平稳Stokes和Navier–Stokes方程的稳定非协调四边形有限元方法。Calcolo 36、215–232(1999)·Zbl 0947.76047号 ·数字对象标识代码:10.1007/s100920050031
[17] 陈思聪,石振聪:构造刚度矩阵的双参数法。中国。J.数字。数学。申请。13, 55–69 (1991)
[18] Chen,S.C.:双参数有限元法分析。中国科技大学博士论文(1988)
[19] Ciarlet,P.G.:椭圆问题的有限元方法。荷兰阿姆斯特丹北荷兰(1978年)·Zbl 0383.65058号
[20] Crouzeix,M.,Raviart,P.A.:求解稳态Stokes方程的一致和非一致有限元方法。RAIRO模式。数学。分析。Numér 3,33–75(1973)
[21] Douglas Jr.,J.,Santos,J.E.,Sheen,D.,Ye,X.:二阶椭圆问题基于四边形元素的非协调Galerkin方法。RAIRO模式。数学。分析。Numér 33(4),747–770(1999)·Zbl 0941.65115号
[22] Falk,R.S.:线性弹性方程的非协调有限元方法。数学。计算。57, 529–550 (1991) ·Zbl 0747.73044号 ·doi:10.1090/S0025-5718-1991-1094947-6
[23] Girault,V.,Raviart,P.A.:Navier–Stokes方程的有限元方法,理论和算法,计算数学中的Springer系列第5卷。施普林格,柏林-海德堡-纽约(1986)·Zbl 0585.65077号
[24] Griffiths,D.,Silvester,D.:不稳定模式{Q} _1-P_0\)元素。数学系第257号数值分析报告。,曼彻斯特大学(1994年)
[25] Hu,J.:弹性四边形锁定自由元件。中国科学院计算数学研究所博士论文(中文)(2004)
[26] Hu,J.,Shi,Z.C.:约束非协调旋转(Q_1)元。J.计算。数学。23, 561–586 (2005) ·Zbl 1086.65111号
[27] Johnson,C.,Pitkäranta,J.:与简化积分相关的一些混合有限元方法的分析。数学。计算。38, 375–400 (1982) ·Zbl 0482.65058号 ·doi:10.1090/S0025-5718-1982-0645657-2
[28] Lee,C.-O.:线性弹性纯牵引问题的协调混合有限元法。申请。数学。计算。93, 11–29 (1998) ·Zbl 0969.74579号 ·doi:10.1016/S0096-3003(97)10073-X
[29] Lee,C.O.,Lee,J.,Sheen,D.:平面线性弹性的无锁定非协调有限元方法。高级计算。数学。19, 277–291 (2003) ·Zbl 1064.74165号 ·doi:10.1023/A:1022838628615
[30] Mansfield,L.:关于不可压缩粘性流动问题的四边形和六面体网格上的有限元子空间。数字。数学。45, 165–172 (1984) ·Zbl 0579.76026号 ·doi:10.1007/BF01389462
[31] Park,C.,Sheen,D.:二阶椭圆问题的(P_1)-非协调四边形有限元方法。SIAM J.数字。分析。41, 624–640 (2003) ·Zbl 1048.65114号 ·doi:10.1137/S0036142902404923
[32] Pitkäranta,J.,Stenberg,R.:平面弹性方程的一些混合有限元方法分析。数学。计算。41, 399–423 (1983) ·Zbl 0537.73057号
[33] Rannacher,R.,Turek,St.:简单非协调四边形Stokes元。数字。方法部分差异。埃克。8, 97–111 (1992) ·Zbl 0742.76051号 ·doi:10.1002/num.1690080202
[34] Shi,Z.C.,Chen,S.C.,Huang,H.C.:高精度平板元件。收录:Li,T.T.(编辑)《大学几何与数学物理》,第155-164页。《世界科学》,新加坡(1997年)·Zbl 1010.74594号
[35] Shi,Z.C.:一种具有高精度的矩形板单元。科学。中国,Ser。A 30504–515(2000年)
[36] Shi,Z.C.:非协调元素收敛的F-E-M-检验。数学。计算。49, 391–405 (1987) ·Zbl 0648.65075号
[37] Shi,Z.C.:四边形Wilson元的收敛条件。数字。数学。44, 349–361 (1984) ·Zbl 0581.65008号 ·doi:10.1007/BF01405567
[38] Stenberg,R.:弹性问题的混合有限元族。数字。数学。53, 513–538 (1988) ·Zbl 0632.73063号 ·doi:10.1007/BF01397550
[39] Stenberg,R.,Suri,M.:弹性和斯托克斯流问题的混合hp有限元方法。数字。数学。72, 367–390 (1996) ·Zbl 0855.73075号 ·doi:10.1007/s002110050174
[40] Stummel,F.:通用补丁测试。SIAM J.数字。分析。16, 449–471 (1979) ·Zbl 0418.65058号 ·doi:10.1137/0716037
[41] Vogelius,M.:几乎不可压缩材料有限元方法的p版分析,一致有效,最优阶估计。数字。数学。41, 39–53 (1983) ·Zbl 0504.65061号 ·doi:10.1007/BF01396304
[42] Wang,L.,Qi,H.:关于平面弹性力学纯位移边值问题的无锁定有限元格式。《数学与数值》24(2),243-256(2002)·Zbl 1081.74557号
[43] Zhang,Z.:不可压缩弹性力学中一些四边形非协调元的分析。SIAM J.数字。分析。34(2), 640–663 (1997) ·Zbl 0870.73074号 ·doi:10.1137/S0036142995282492
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。