×

求解双调和方程积分方程组的快速Fourier-Galerkin方法。 (英语) Zbl 1495.31009号

摘要:本文提出了一种求解积分方程组的快速Fourier-Galerkin方法,它是双调和方程Dirichlet问题的重新表述。该方法基于算子分裂和截断策略设计。截断矩阵只有(mathscr{O}(n\logn))个非零项,但近似解保持了稳定性和最优收敛阶。数值例子表明了理论估计。

MSC公司:

31A30型 二维双调和、多调和函数和方程、泊松方程
45E05型 具有Cauchy型核的积分方程
65纳米30 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] K.E.Atkinson,第二类积分方程的数值解《剑桥应用和计算数学专著4》,剑桥大学出版社,1997年·Zbl 0899.65077号 ·doi:10.1017/CBO9780511626340
[2] E.M.Behrens和J.Guzmán,“基于一阶方程组的双调和问题的混合方法”,SIAM J.数字。分析。49:2(2011),789-817·Zbl 1226.65092号 ·doi:10.1137/090775245
[3] M.Ben-Artzi、J.-P.Croisille和D.Fishelov,“矩形网格中双调和问题的快速直接求解器”,SIAM J.科学。计算。31:1 (2008), 303-333. ·Zbl 1184.35126号 ·doi:10.1137/070694168
[4] M.Ben-Artzi、I.Chorev、J.-P.Croisille和D.Fishelov,“平面不规则区域中双调和方程的紧致差分格式”,SIAM J.数字。分析。47:4 (2009), 3087-3108. ·Zbl 1202.65138号 ·doi:10.1137/080718784
[5] B.Bialecki,“矩形上双调和Dirichlet问题正交样条配点解的快速求解器”,J.计算。物理学。191:2 (2003), 601-621. ·Zbl 1032.65134号 ·doi:10.1016/S0021-9991(03)00342-5
[6] S.Börm和S.A.Sauter,“经典边界积分算子的线性复杂边界元法”,数学。公司。74:251 (2005), 1139-1177. ·Zbl 1069.65131号 ·doi:10.1090/S0025-5718-04-01733-8
[7] S.C.Brenner,“双调和方程的最优阶非协调多重网格方法”,SIAM J.数字。分析。26:5 (1989), 1124-1138. ·Zbl 0679.65083号 ·doi:10.1137/0726062
[8] 蔡浩、徐永明,“求解奇异边界积分方程的快速Fourier-Galerkin方法”,SIAM J.数字。分析。46:4 (2008), 1965-1984. ·Zbl 1175.65140号 ·doi:10.1137/070703478
[9] Z.Chen,S.Ding,Y.Xu,和H.Yang,“通过耦合系统求解不适定积分方程的多尺度配置方法”,反问题28:2 (2012), 025006, 21. ·Zbl 1244.65237号 ·doi:10.1088/0266-5611/28/2/0250006
[10] C.Davini和I.Pitaco,“双调和问题的无约束混合方法”,SIAM J.数字。分析。38:3 (2000), 820-836. ·Zbl 0982.65124号 ·doi:10.1137/S0036142999359773
[11] L.W.Ehrlich,“将双调和方程作为耦合有限差分方程求解”,SIAM J.数字。分析。8 (1971), 278-287. ·兹比尔0198.21501 ·doi:10.1137/0708029
[12] R.Eymard、T.GallouöT、R.Herbin和A.Linke,“一般网格上双调和问题的有限体积格式”,数学。公司。81:280 (2012), 2019-2048. ·Zbl 1271.65135号 ·doi:10.1090/S0025-5718-2012-02608-1
[13] R.Glowinski和O.Pironneau,“一阶双调和方程和二维Stokes问题的数值方法”,SIAM版本。21:2 (1979), 167-212. ·Zbl 0427.65073号 ·数字对象标识代码:10.1137/101028
[14] A.Greenbaum、L.Greengard和A.Mayo,“平面上双调和方程的数值解”,物理学。D类60:1-4 (1992), 216-225. ·Zbl 0824.65117号 ·doi:10.1016/0167-2789(92)90238-I
[15] T.Gudi、N.Nataraj和A.K.Pani,“双调和方程的混合间断Galerkin有限元法”,科学杂志。计算。37:2 (2008), 139-161. ·Zbl 1203.65254号 ·数字对象标识代码:10.1007/s10915-008-9200-1
[16] J.Hu,S.Tian,S.Zhang,“双调和方程的3D\[H^2\]-非协调四面体有限元族”,科学。中国数学。63:8 (2020), 1505-1522. ·Zbl 1446.65171号 ·doi:10.1007/s11425-019-1661-8
[17] 黄建华,王振华,“机械求积法求解亥姆霍兹方程混合边界积分方程的外推算法”,SIAM J.科学。计算。31:6 (2009/10), 4115-4129. ·Zbl 1206.35077号 ·数字对象标识代码:10.1137/080740763
[18] 黄光裕,“泊松方程和双调和方程非协调虚元方法的中误差分析”,J.计算。申请。数学。386(2021),论文编号113229,20·Zbl 1457.65197号 ·doi:10.1016/j.cam.2020.113229
[19] Y.Jeon,“双调和方程的间接边界积分方程法”,SIAM J.数字。分析。31:2(1994),461-476·Zbl 0805.65109号 ·doi:10.1137/0731025
[20] Y.Jeon,“双调和方程的新边界元公式”,高级计算。数学。9:1-2 (1998), 97-115. ·Zbl 0957.31003号
[21] 姜瑜,徐瑜,“高维函数稀疏傅里叶展开的快速离散算法”,J.复杂性26:1(2010年),51-81·兹比尔1184.65124 ·doi:10.1016/j.jco.2009.10.001
[22] 姜瑜,徐瑜,“求解奇异边界积分方程的快速Fourier-Galerkin方法:数值积分和前提条件”,J.计算。申请。数学。234:9 (2010), 2792-2807. ·Zbl 1193.65206号 ·doi:10.1016/j.cam.2010.01.022
[23] Y.Jiang,B.Wang,Y.Xu,“求解双调和方程边界积分方程的快速Fourier-Galerkin方法”,SIAM J.数字。分析。52:5 (2014), 2530-2554. ·Zbl 1307.31008号 ·数字对象标识代码:10.1137/140955744
[24] Y.Jiang,B.Wang,Y.Xu,“求解双调和方程边界积分方程的全离散快速Fourier-Galerkin方法”,科学杂志。计算。76:3 (2018), 1594-1632. ·Zbl 1401.31011号 ·doi:10.1007/s10915-018-0688-8
[25] Y.Jiang、B.Wang和D.Yu,“指数收敛Helmholtz方程边界积分方程的快速Fourier-Galerkin方法”,数字。算法88:3 (2021), 1457-1491. ·Zbl 1477.35074号 ·doi:10.1007/s11075-021-01082-0
[26] R.Kress,线性积分方程第二版,《应用数学科学》82,施普林格出版社,1999年·Zbl 0920.45001号 ·doi:10.1007/978-1-4612-0559-3
[27] C.-J.Li和Y.-M.Jia,“使用B-网方法求解双调和方程的超收敛非协调四边形样条元”,计算。申请。数学。39:2(2020),第70号论文,31·Zbl 1449.65318号 ·doi:10.1007/s40314-020-1105-0
[28] S.Müller、F.Schweiger和E.Süli,“立方体中双调和方程广义解的最优阶有限差分逼近”,SIAM J.数字。分析。58:1 (2020), 298-329. ·Zbl 1471.65172号 ·doi:10.1137/19M1254313
[29] J.Saranen和G.Vainikko,具有数值逼近的周期积分方程和伪微分方程,斯普林格出版社,2002年·Zbl 0991.65125号 ·doi:10.1007/978-3-662-04796-5
[30] 沈俊杰,“高效谱-伽勒金方法,I:使用勒让德多项式直接求解二阶和四阶方程”,SIAM J.科学。计算。15:6 (1994), 1489-1505. ·Zbl 0811.65097号 ·doi:10.137/0915089
[31] J.Smith,“通过有限差分求解二次谐波方程的耦合方程方法,I”,SIAM J.数字。分析。5 (1968), 323-339. ·Zbl 0165.50801号 ·doi:10.1137/0705028
[32] V.N.Temlyakov,“函数的有界混合导数逼近”,Trudy Mat.Inst.Steklov公司。178 (1986), 113. ·Zbl 0625.41028号
[33] R.Wang和X.Chen,“修正亥姆霍兹方程边界积分方程的快速求解器”,科学杂志。计算。65:2 (2015), 553-575. ·Zbl 1327.65188号 ·doi:10.1007/s10915-014-9975-1
[34] B.Wang、R.Wang和Y.Xu,“开弧上第一类对数核积分方程的快速Fourier-Galerkin方法”,科学。中国数学。53:1 (2010), 1-22. ·Zbl 1193.65232号 ·doi:10.1007/s11425-010-0014-x
[35] Xie Y.,W.Ying,W.-C.Wang,“不规则区域上双调和方程的高阶无核边界积分方法”,科学杂志。计算。80:3 (2019), 1681-1699. ·Zbl 1428.65103号 ·doi:10.1007/s10915-019-01000-6
[36] X.Ye和S.Zhang,“多边形网格上双调和方程的无稳定器弱Galerkin方法”,SIAM J.数字。分析。58:5 (2020), 2572-2588. ·Zbl 1452.65362号 ·doi:10.1137/19M1276601
[37] S.Zhang,“四边形网格上双调和方程的最小一致有限元空间”,IMA J.数字。分析。40:2 (2020), 1390-1406. ·Zbl 1466.65208号 ·doi:10.1093/imanum/dry096
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。