×

鞍点问题的嵌套BDDC。 (英语) 兹比尔1282.65167

摘要:针对一类鞍点问题,我们提出了一种基于约束的嵌套平衡域分解(BDDC)。该方法同时求解流量和压力变量。通量分三步求解:粗解之后是子域解,最后我们使用共轭梯度和多级BDDC预处理器寻找无发散的通量校正和压力变量。因为第一步中的粗解与原始问题具有相同的结构,所以我们可以递归地使用此过程,并利用BDDC中已知的粗问题近似地解决(一个层次)粗问题。因此,得到的算法首先执行几个升级步骤,然后解决具有相同结构但在向下扫描级别时尺寸增加的问题层次,在每个级别的第一和第三步骤中使用相同的组件,并且还重用来自更高级别的组件。由于粗化可能非常激进,因此可以保持较小的级别数,并且由于组件的重用,额外的计算成本大大降低。我们还提供了条件数值界和数值实验来验证理论。

MSC公司:

65号55 多重网格方法;含偏微分方程边值问题的区域分解
35J25型 二阶椭圆方程的边值问题
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65层10 线性系统的迭代数值方法
65层35 矩阵范数、条件、缩放的数值计算
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Brenner,S.C.,Sung,L.Y.:无矩阵或向量的BDDC和FETI-DP。计算。方法应用。机械。工程196(8),1429-1435(2007)·Zbl 1173.65363号 ·doi:10.1016/j.cma.2006.03.012
[2] Brezzi,F.,Fortin,M.:混合和混合有限元方法。Springer-Verlag,纽约-柏林-海德堡(1991)·Zbl 0788.7302号 ·doi:10.1007/978-1-4612-3172-1
[3] Cowsar,L.C.、Mandel,J.、Wheeler,M.F.:混合有限元的平衡区域分解。数学。公司。64(211), 989-1015 (1995) ·Zbl 0828.65135号 ·doi:10.1090/S0025-5718-1995-1297465-9
[4] Cros,J.M.:Schur补码区域分解方法的预处理程序。参见:I.Herrera,D.E.Keyes,O.B.Widlund(编辑)《科学与工程领域分解方法》,第373-380页。墨西哥国立自治大学(联阿援助团),墨西哥(2003年)。第14届领域分解方法国际会议,墨西哥可可约,2002年1月6日至12日·Zbl 1230.65136号
[5] Dohrmann,C.R.:基于约束能量最小化的子结构预条件。SIAM J.科学。计算。25(1),246-258(2003)·Zbl 1038.65039号 ·doi:10.1137/S1064827502412887
[6] Ewing,R.E.,Wang,J.:混合有限元方法的Schwarz算法分析。RAIRO数学建模与数值分析26(6),739-756(1992)·Zbl 0765.65104号
[7] Farhat,C.,Lesoinne,M.,Le Tallec,P.,Pierson,K.,Rixen,D.:FETI-DP:一种对偶原始统一FETI方法。I.二电平FETI方法的更快替代方法。国际。J.数字。方法工程50(7),1523-1544(2001)·Zbl 1008.74076号 ·doi:10.1002/nme.76
[8] Farhat,C.,Lesoinne,M.,Pierson,K.:一种可扩展的双-小数区域分解方法。数字。线性代数应用。7, 687-714 (2000) ·Zbl 1051.65119号 ·doi:10.1002/1099-1506(200010/12)7:7/8<687::AID-NLA219>3.0.CO;2-S型
[9] Farhat,C.,Roux,F.X.:有限元撕裂和互连方法及其并行求解算法。国际。J.数字。方法工程32,1205-1227(1991)·Zbl 0758.65075号 ·doi:10.1002/nme.1620320604
[10] Fragakis,Y.,Papadrakakis,M.:结构力学高性能区域分解方法的镶嵌:原始和对偶方法的公式化、相互关系和数值效率。计算。方法应用。机械。工程192、3799-3830(2003)·Zbl 1054.74069号 ·doi:10.1016/S0045-7825(03)00374-8
[11] Glowinski,R.,Wheeler,M.F.:椭圆问题的区域分解和混合有限元方法。收录:Glowinski,R.,Golub,G.H.,Meurant,G.A.,Périaux,J.(编辑)第一届偏微分方程区域分解方法国际研讨会。宾夕法尼亚州费城SIAM(1988年)·Zbl 0661.65105号
[12] Klawonn,A.,Rheinbach,O.:三能级场效应晶体管的混合方法。PAMM 8(1),10841-10843(2008)。DOI:10.1002/pamm.200810841。国际应用数学和力学协会(GAMM)第79届年会,不来梅(2008)·Zbl 1392.65114号
[13] Klawonn,A.,Rheinbach,O.,Widlund,O.B.:平面中不规则子域上FETI-DP算法的分析。SIAM J.数字。分析。46(5), 2484-2504 (2008) ·Zbl 1176.65135号 ·doi:10.1137/070688675
[14] Li,J.,Widlund,O.B.:不可压缩Stokes方程的BDDC算法。SIAM J.数字。分析。44(6), 2432-2455 (2006) ·Zbl 1233.76077号 ·doi:10.1137/050628556
[15] Li,J.,Widlund,O.B.:FETI-DP、BDDC和块Cholesky方法。国际。J.数字。方法工程66(2),250-271(2006)·Zbl 1114.65142号 ·doi:10.1002/nme.1553
[16] Mandel,J.:平衡域分解。通用数字。方法工程9(3),233-241(1993)·Zbl 0796.65126号 ·doi:10.1002/cnm.1640090307
[17] Mandel,J.,Dohrmann,C.R.,Tezaur,R.:基于约束的原始和对偶子结构方法的代数理论。申请。数字。数学。54(2),167-193(2005)·Zbl 1127.76049号 ·doi:10.1016/j.apnum.2004.09.022
[18] Mandel,J.,Sousedík,B.:BDDC中面部粗糙自由度的自适应选择和FETI-DP迭代子结构方法。计算。方法应用。机械。工程196(8),1389-1399(2007)·Zbl 1173.74435号 ·doi:10.1016/j.cma.2006.03.010
[19] Mandel,J.,Sousedík,B.:最低限度假设下的BDDC和FETI-DP。计算81,269-280(2007)·Zbl 1158.65033号 ·doi:10.1007/s00607-007-0254-y
[20] Mandel,J.、Sousedík,B.、Dohrmann,C.R.:多空间和多级BDDC。计算83(2-3),55-85(2008)·Zbl 1163.65091号 ·doi:10.1007/s00607-008-0014-7
[21] Mathew,T.P.:椭圆问题混合公式的Schwarz交替和迭代求精方法,第一部分:算法和数值结果。数字。数学。65(4), 445-468 (1993) ·Zbl 0801.65106号 ·doi:10.1007/BF01385762
[22] Pavarino,L.F.,Widlund,O.B.:不可压缩Stokes方程的平衡Neumann-Numann方法。普通纯应用程序。数学。55(3), 302-335 (2002) ·Zbl 1024.76025号 ·doi:10.1002/cpa.10020
[23] Šístek,J.、Sousedík,B.、Burda,P.、Mandel,J.和Novotn,J.:平行BDDC预处理器在Stokes流中的应用。计算和流体46,429-435(2011)·Zbl 1432.76087号 ·doi:10.1016/j.compfluid.2011.01.002
[24] Sousedík,B.:一些区域分解方法的比较。布拉格捷克技术大学数学系土木工程学院博士论文(2008年)。http://mat.fsv.cvut.cz/doktorandi/files/BThesiscz.pdf ·Zbl 0801.65106号
[25] Sousedík,B.,Šístek,J.,Mandel,J.:自适应多级BDDC及其并行实现。计算(2013)。doi:10.1007/s00607-013-0293-5·Zbl 1307.65175号
[26] Sousedík,B.,Mandel,J.:关于适应型多层次BDDC。摘自:Huang,Y.,Kornhuber,R.,Widlund,O.,Xu,J.(编辑)《科学与工程领域分解方法十九》,《计算科学与工程课堂讲稿》78,第1部分,第39-50页。斯普林格·弗拉格(2011)·兹比尔1076.65100
[27] Toselli,A.,Widlund,O.B.:区域分解方法——算法和理论,计算数学中的Springer系列,第34卷。柏林施普林格-弗拉格出版社(2005年)·Zbl 1069.65138号
[28] Tu,X.:多孔介质中流动混合公式的BDDC算法。电子。事务处理。数字。分析。20, 164-179 (2005) ·Zbl 1160.76368号
[29] Tu,X.:BDDC区域分解算法:多孔介质中流动的三级方法。纽约大学数学系博士论文(2006年)。http://cs.nyu.edu/csweb/Research/TechReports/TR2005-879/TR2005-869.pdf ·Zbl 1024.76025号
[30] Tu,X.:多孔介质流动的BDDC算法,具有混合有限元离散化。电子。事务处理。数字。分析。26, 146-160 (2007) ·Zbl 1170.76034号
[31] Tu,X.:三维三级BDDC。SIAM J.科学。计算。29(4), 1759-1780 (2007) ·Zbl 1163.65094号 ·数字对象标识代码:10.1137/050629902
[32] Tu,X.:二维三级BDDC。国际。J.数字。方法工程69(1),33-59(2007)·Zbl 1134.65087号 ·doi:10.1002/nme.1753
[33] Tu,X.:鞍点问题的三层BDDC算法。数字数学119(1),189-217(2011)·Zbl 1230.65136号 ·doi:10.1007/s00211-011-0375-2
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。