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基于子域等粘性梯度的Stokes有限元离散的表面耦合。 (英语) Zbl 1402.65161号

本文用有限元方法求解非等粘Stokes方程。重点是通过利用不可压缩性约束来制定公式,这将导致部分解耦的公式,从而减少相应刚度矩阵中的非零项,这有助于显著加快计算。作者提出了一种新的方法,该方法与应力-扩散公式一致,并保留了速度梯度-扩散公式在等粘性子域中的解耦优势。修改相当于局部更改界面或边界处的离散化模具。因此,更昂贵的离散化具有更低的复杂性,使得大规模模拟中的额外计算成本可以忽略不计。对稳定性和误差估计进行了推导和数值验证。最后,对于一个测试问题和一个真实的地球物理三维示例,结果表明,在大规模并行设置中,所得离散系统的多重网格解比经典的应力-弥散公式更快。

MSC公司:

65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
35问题35 与流体力学相关的PDE
76D07型 斯托克斯和相关(Oseen等)流量
65号55 多重网格方法;含偏微分方程边值问题的区域分解
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