×

直接求解Hamilton-Jacobi方程的局部间断Galerkin方法。 (英语) Zbl 1205.65271号

摘要:我们提出了一种新的局部间断Galerkin方法来直接求解Hamilton-Jacobi方程。该方案是单调方案的自然推广。对于常系数线性情况,该方法等效于守恒定律的间断伽辽金方法。因此,在守恒定律的框架下进行了稳定性和误差分析。对于凸哈密顿量和非凸哈密尔顿量,利用分段(k)阶多项式逼近获得了光滑解的(k+1)阶最佳精度。该方案在各种一维和二维问题上进行了数值测试。该方法能够很好地捕捉尖角(不连续导数),并使解收敛到粘性解。

MSC公司:

65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
35层21 哈密尔顿-雅可比方程
65个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性
65岁15岁 偏微分方程初值和初边值问题的误差界
49升25 最优控制和微分对策中Hamilton-Jacobi方程的粘性解
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Bassi,F。;Rebay,S.,数值求解可压缩Navier-Stokes方程的高精度间断有限元方法,J.Compute。物理。,131, 2, 267-279 (1997) ·Zbl 0871.76040号
[2] Cheng,Y。;Shu,C.-W.,直接求解Hamilton-Jacobi方程的间断Galerkin有限元方法,J.Compute。物理。,223, 1, 398-415 (2007) ·Zbl 1124.65090号
[3] Cockburn,B。;Hou,S。;Shu,C.-W.,守恒定律的Runge-Kutta局部投影间断Galerkin有限元方法。四、 多维案例,数学。计算。,54, 190, 545-581 (1990) ·Zbl 0695.65066号
[4] Cockburn,B。;Karniadakis,G.E。;Shu,C.-W.,《非连续Galerkin方法的发展》,(非连续Galer方法(Newport,RI,1999)。间断Galerkin方法(Newport,RI,1999),《计算科学与工程讲义》,第11卷(2000),Springer:Springer Berlin),3-50·Zbl 0989.76045号
[5] Cockburn,B。;Lin,S.Y。;Shu,C.-W.,TVB Runge-Kutta局部投影非连续Galerkin守恒有限元方法。三、 一维系统,J.Compute。物理。,84, 1, 90-113 (1989) ·Zbl 0677.65093号
[6] Cockburn,B。;Shu,C.-W.,TVB Runge-Kutta局部投影非连续Galerkin守恒有限元方法。二、。一般框架,数学。计算。,52, 186, 411-435 (1989) ·Zbl 0662.65083号
[7] Cockburn,B。;Shu,C.-W.,标量守恒律的Runge-Kutta局部投影-间断Galerkin有限元方法,RAIRO Modél。数学。分析。编号。,25, 3, 337-361 (1991) ·Zbl 0732.65094号
[8] Cockburn,B。;Shu,C.-W.,含时对流扩散系统的局部间断Galerkin方法,SIAM J.Numer。分析。,35,62440-2463(1998年),(电子版)·Zbl 0927.65118号
[9] Cockburn,B。;Shu,C.-W.,守恒定律的Runge-Kutta间断Galerkin方法。V.多维系统,J.Compute。物理。,141, 2, 199-224 (1998) ·Zbl 0920.65059号
[10] Cockburn,B。;Shu,C.-W.,对流占优问题的Runge-Kutta间断Galerkin方法,科学杂志。计算。,16, 3, 173-261 (2001) ·Zbl 1065.76135号
[11] 克兰德尔,M.G。;Lions,P.-L.,Hamilton-Jacobi方程的粘度解,Trans。美国数学。Soc.,277,1,1-42(1983年)·Zbl 0599.35024号
[12] 克兰德尔,M.G。;Lions,P.-L.,哈密尔顿-雅可比方程解的两种近似,数学。计算。,43, 167, 1-19 (1984) ·Zbl 0556.65076号
[13] Enright博士。;Fedkiw,R。;Ferziger,J。;Mitchell,I.,用于改进界面捕捉的混合粒子水平集方法,J.Compute。物理。,183, 1, 83-116 (2002) ·Zbl 1021.76044号
[14] 胡,C。;Shu,C.-W.,Hamilton-Jacobi方程的间断Galerkin有限元方法,SIAM J.Sci。计算。,21,2666-690(1999),(电子版)·Zbl 0946.65090号
[15] 蒋国胜。;Peng,D.,Hamilton-Jacobi方程的加权ENO格式,SIAM J.Sci。计算。,21,6,2126-2143(2000),(电子版)·Zbl 0957.35014号
[16] 利维,D。;舒,C.-W。;Yan,J.,非线性色散方程的局部间断Galerkin方法,J.计算。物理。,196, 2, 751-772 (2004) ·Zbl 1055.65109号
[17] F.Li,S.Yakovlev,Hamilton-Jacobi方程的中心间断Galerkin方法,科学杂志。计算。doi:10.1007/s10915-009-9340-y;F.Li,S.Yakovlev,Hamilton-Jacobi方程的中心间断Galerkin方法,科学杂志。计算。doi:10.1007/s10915-009-9340-y·Zbl 1203.65184号
[18] 刘,H。;Yan,J.,带边界效应的Korteweg-de-Vries方程的局部间断Galerkin方法,J.Compute。物理。,215, 1, 197-218 (2006) ·Zbl 1092.65083号
[19] Marchandise,E。;Remacle,J.-F。;Chevaugeon,N.,水平集方程的无求积间断Galerkin方法,J.Compute。物理。,2121338-357(2006年)·Zbl 1081.65094号
[20] Osher,S。;Sethian,J.A.,《以曲率相关速度传播的前沿:基于哈密尔顿-雅可比公式的算法》,J.Compute。物理。,79, 1, 12-49 (1988) ·Zbl 0659.65132号
[21] Osher,S。;Shu,C.-W.,Hamilton-Jacobi方程的高阶本质非振荡格式,SIAM J.Numer。分析。,28, 4, 907-922 (1991) ·Zbl 0736.65066号
[22] 舒,C.-W。;Osher,S.,《本质上非振荡冲击捕获方案的有效实现》,J.Compute。物理。,77, 2, 439-471 (1988) ·兹伯利0653.65072
[23] 舒,C.-W。;Osher,S.,本质上非振荡冲击捕获方案的有效实现。II、 J.计算。物理。,83, 1, 32-78 (1989) ·Zbl 0674.65061号
[24] 徐,Y。;Shu,C.-W.,非线性薛定谔方程的局部间断Galerkin方法,J.Compute。物理。,205, 1, 72-97 (2005) ·Zbl 1072.65130号
[25] 严,J。;Shu,C.-W.,KdV型方程的局部间断Galerkin方法,SIAM J.Numer。分析。,40,2769-791(2002),(电子版)·Zbl 1021.65050号
[26] 张义堂。;Shu,C.-W.,三角网格上Hamilton-Jacobi方程的高阶WENO格式,SIAM J.Sci。计算。,24,3,1005-1030(2002),(电子版)·Zbl 1034.65051号
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。