×

高频散射中组合边界积分方程的强制性。 (英语) Zbl 1342.35202号

当波数足够大时,作者证明了与Helmholtz方程外Dirichlet边值问题有关的积分算子在维2或维3光滑凸域中的矫顽力,给出了求解积分方程的Galerkin方法的误差估计。作为第二个应用,证明了相关Galerkin矩阵的数值范围是有界的,远离\(0\)。由此,还得到了GMRES(=广义最小残差法)迭代次数的(k)-显式界。在证明矫顽力的过程中,莫拉韦茨恒等式起着至关重要的作用。在本文的后半部分,通过与亥姆霍兹方程相关的正规格林恒等式进行比较,详细讨论了莫拉韦茨恒等式的意义。

MSC公司:

第35页 偏微分方程的散射理论
65号38 偏微分方程边值问题的边界元方法
35J05型 拉普拉斯算子、亥姆霍兹方程(约化波动方程)、泊松方程
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 巴布什卡,I.M。;考虑到高波数,有限元法对亥姆霍兹方程的污染影响是可以避免的吗?SIAM J.Numer的再版。分析34(1997),第6期,2392-2423。SIAM Rev.42(2000),第3期,451-484(电子版)。doi:10.1137/S0036142994269186
[2] 贝克曼,B。;Goreinov,S.A。;Trytyshnikov,E.E.关于GMRES的Elman估计的一些评论。SIAM J.矩阵分析。申请27(2005),第3号,772-778。数字对象标识代码:10.1137/040618849
[3] Betcke,T。;Chandler‐Wilde,S.N。;格雷厄姆,I.G。;兰登,S。;Lindner,M.声学中组合势边界积分算子的条件数估计及其边界元离散化。偏微分方程的数值方法27(2011),第1期,31-69。
[4] Betcke,T。;菲利普斯,J。;Spence,E.A.声学散射中边界积分算子的谱分解和非正规性。IMA J.Numer。分析34(2014),第2期,700-731。doi:10.1093/imanum/drt002
[5] Betcke,T。;Spence,E.A.声学散射中边界积分算符矫顽力常数的数值估计。SIAM J.Numer。分析49(2011),第4期,1572-1601。doi:10.1137/100788483
[6] Boubendir,Y。;Turc,C.Neumann边界条件声散射问题中正则化组合场边界积分算子的波数估计。IMA J.数字。分析33(2013),第4期,1176-1225。doi:10.1093/imanum/drs038
[7] 布鲁诺,O。;Elling,T。;Turc,C.声硬声散射问题的正则积分方程和快速高阶解算器。国际。J.数字。方法Engrg.91(2012),第10期,1045-1072。doi:10.1002/nme.4302
[8] 洛杉矶卡法雷利。;Friedman,A.弹塑性扭转问题的自由边界。事务处理。阿默尔。数学。Soc.252(1979),65-97。doi:10.307/1998078
[9] Chandler‐Wilde,S.N。;格雷厄姆,I.G。;兰登,S。;Lindner,M.声散射中组合势边界积分算子的条件数估计。《积分方程应用》21(2009),第2期,229-279。doi:10.1216/JIE-2009-21-2-229
[10] Chandler‐Wilde,S.N。;格雷厄姆,I.G。;兰登,S。;Spence,E.A.《高频声散射中的数值渐近边界积分方法》,《数值学报》21(2012),89-305。
[11] Chandler‐Wilde,S.N。;Monk,P.波数-时间谐波散射的显式边界。SIAM J.数学。分析39(2008),第5期,1428-1455。doi:10.1137/060662575
[12] Chandler‐Wilde,S.N。;Spence,E.A.Lipschitz域上双层势算符的强制修改。正在准备中。
[13] 查扎尔,F。。;Soufflet,R.中轴和骨骼的稳定性和有限性。J.发电机。《控制系统》10(2004),第2期,149-170。doi:10.1023/B:JODS.000024119.38784.ff
[14] Choi,H.I。;Choi,S.W。;Moon,H.P.中轴变换的数学理论。《太平洋数学杂志》第181卷(1997年),第1期,第57-88页。doi:10.2140/pjm.1997.181.57
[15] 科尔顿,D.L。;散射理论中的积分方程方法。纯粹与应用数学(纽约)。威利跨科学出版物。威利,纽约,1983年。
[16] Costabel,M.Lipschitz域上的边界积分算子:初等结果。SIAM J.数学。分析19(1988),第3期,613-626。doi:10.1137/0519043
[17] Costabel,M.关于边界积分算子正性的一些历史评论。边界元分析,1-27。应用与计算力学讲义,29。施普林格,柏林,2007年。doi:10.1007/978-3-540-47533-0_1
[18] 卡明斯,P。;Feng,X.复值声学和弹性亥姆霍兹方程的夏普正则系数估计。数学。模型方法应用。科学16(2006),第1期,139-160。doi:10.1142/S02182050600108X
[19] Domínguez,V。;格雷厄姆,I.G。;Smyshlyaev,V.P.《高频声散射的混合数值渐近边界积分法》,数值。Math.106(2007),第3期,471-510。doi:10.1007/s00211-007-0071-4
[20] 艾森斯塔特,S.C。;Elman,H.C。;Schultz,M.H.非对称线性方程组的变分迭代方法。SIAM J.数字。分析20(1983),第2期,345-357。doi:10.1137/0720023
[21] Elman,H.C.稀疏非对称线性方程组的迭代方法。论文,耶鲁大学,1982年。
[22] 埃斯特哈齐,S。;Melenk,J.M.关于亥姆霍兹方程离散化的稳定性。多尺度问题的数值分析,285-324。计算科学与工程讲义,83。施普林格,海德堡,2012年。doi:10.1007/978-3-642-22061-69
[23] Evans,L.C.偏微分方程。数学研究生课程,19。美国数学学会,普罗维登斯,R.I.,1998年。
[24] W.D.埃文斯。;Harris,D.J.Sobolev广义脊域嵌入。程序。伦敦数学。Soc.(3)54(1987),第1期,141-175。doi:10.1112/plms/s3-54.1141
[25] Foote,R.L.距离函数的正则性。程序。阿默尔。数学。Soc.92(1984),第1期,153-155。doi:10.2307/2045171
[26] Ganesh,M。;Hawkins,S.C.三维高频外部声散射的全离散Galerkin方法。J.计算。Phys.230(2011),第1期,104-125。doi:10.1016/j.jcp.2010.09.014
[27] Gilbarg,D。;Trudinger,N.S.二阶椭圆偏微分方程。1998年版的再版。数学经典。施普林格,柏林,2001年。
[28] 格雷厄姆,I.G。;Löhndorf,M。;Melenk,J.M。;Spence,E.A.求解亥姆霍兹方程的h‐BEM中的误差何时与k无关?比特。数字数学,即将出现。
[29] Hetmaniuk,美国一类亥姆霍兹问题的稳定性估计。Commun公司。数学。科学5(2007),第3期,665-678。
[30] 希特迈尔,R。;莫伊奥拉,A。;Perugia,I.阻抗边界条件下时间谐波Maxwell方程的稳定性结果。数学。模型方法应用。科学21(2011),第11期,2263-2287。doi:10.1142/S02182051100574X
[31] 肖国忠。;Wendland,W.L.某些第一类积分方程的有限元方法。数学杂志。分析。申请58(1977),第3期,449-481。doi:10.1016/0022-247X(77)90186-X
[32] 肖国忠。;Wendland,W.L.边界积分方程。应用数学科学,164。施普林格,柏林,2008年。doi:10.1007/978-3-540-68545-6
[33] 库兹涅佐夫,N。;Maz′ya,V.G。;Vainberg,B.R.线性水波:数学方法。剑桥大学出版社,剑桥,2002年。
[34] LeRoux,M.N.éε方程揭示了潜在的经济计划问题。C.R.学院。科学。巴黎。A278(1974),541-544。
[35] Li,Y.Y。;Nirenberg,L.一些Hamilton‐Jacobi方程到边界的距离函数、Finsler几何和粘度解的奇异集。普通纯应用程序。《数学58》(2005),第1期,第85-146页。doi:10.1002/第2001页
[36] Lieutier,A.的任何开放有界子集ℝ^n与其中轴具有相同的同伦类型。计算机辅助设计36(2004),第11期,1029-1046。doi:10.1016/j.cad.2004.01.11
[37] 曼特加扎,C。;Mennucci,A.C.Hamilton‐Jacobi方程和黎曼流形上的距离函数。申请。数学。Optim.47(2003),第1期,第1-25页。doi:10.1007/s00245-002-0736-4
[38] Marburg,S.每波长六个边界元素:够了吗?J.公司。Acous.10(2002),第01期,25-51页。doi:10.1142/S0218396X02001401
[39] Maz′ya,V.G.关于水下物体存在时流体小振荡的稳态问题。程序。塞明。索博列夫2(1977),57-79。
[40] McLean,W.强椭圆方程组和边界积分方程。剑桥大学出版社,剑桥,2000年。
[41] Melenk,J.M.关于广义有限元方法。论文,马里兰大学,帕克学院,1995年。
[42] 梅尔罗斯,R.B。;Taylor,M.E.凸障碍物的近峰值散射和修正的Kirchhoff近似。《数学高级》55(1985),第3期,242-315。doi:10.1016/0001-8708(85)90093-3
[43] Moiola,A.Trefftz‐时间谐波问题的非连续Galerkin方法。论文,苏黎世理工学院,2011年。
[44] 莫伊奥拉,A。;Spence,E.A.亥姆霍兹方程真的是符号不定的吗?SIAM第56版(2014年),第2期,274-312。数字对象标识代码:10.1137/12090101
[45] Morawetz,C.S.波动方程外部初边值问题解的衰减。普通纯应用程序。数学.14(1961),第3期,561-568。doi:10.1002/cpa.3160140327
[46] Morawetz,C.S.Decay,波动方程外部问题的解。普通纯应用程序。《数学28》(1975),第2期,第229-264页。doi:10.1002/cpa.3160280204
[47] 莫拉韦茨,C.S。;Ludwig,D.关于约化波算子的不等式和几何光学的证明。普通纯应用程序。《数学21》(1968年),第2期,187-203年。doi:10.1002/cpa.3160210206
[48] 莫拉韦茨,C.S。;J.V.拉尔斯顿。;Strauss,W.A.非障碍物外波动方程解的衰减。普通纯应用程序。《数学30》(1977),第4期,447-508。doi:10.1002/cpa.3160300405
[49] Nečas,J.Les méthodes直接使用省略号表示方程式。Masson et Cie,编辑,巴黎;《学术评论》,布拉格(1967),351页。
[50] Nédélec,J.C.声学和电磁方程。谐波问题的积分表示。应用数学科学,144。施普林格,纽约,2001年。
[51] Nédélec,J.C。;Planchard,J.Une méthode variationnelle déléments完成了解决问题的新方法ℝ^3.修订版Française Automat。Informat公司。Sér评论。Rouge7(1973),编号R‐3,105-129。
[52] Rellich,F.Darstellung der Eigenwerte vonΔu+λu=0 durch ein随机积分。数学。Z.46(1940),第635-636页。doi:10.1007/BF01181459
[53] 莱利,K.F。;霍布森,M.P。;物理和工程的数学方法。第二版。剑桥大学出版社,剑桥,2002年。
[54] Rockafellar,R.T.凸分析。普林斯顿数学系列,28。普林斯顿大学出版社,新泽西州普林斯顿,1970年。
[55] Sauter,S.A。;Schwab,C.边界元方法。计算数学中的斯普林格级数,39。柏林施普林格,2011年。doi:10.1007/978-3-540-68093-2
[56] Spence,E.A.通过振荡积分技术对声层电位的限制。比特。数值数学(2014),doi:10.1007/s10543-014-0506-0。
[57] Spence,E.A.《时谐声散射中的波数显式界》,SIAM J.Math。分析46(2014),第4期,2987-3024。数字对象标识代码:10.1137/130932855
[58] Spence,E.A。;Chandler‐Wilde,S.N。;格雷厄姆,I.G。;Smyshlyaev,V.P.声散射的一个新的频率均匀矫顽边界积分方程。《数学64》(2011),第10期,1384-1415。doi:10.1002/cpa.20378
[59] Steinbach,O。椭圆边值问题的数值逼近方法。施普林格,纽约,2008年。数字对象标识代码:10.1007/978-0-387-68805-3
[60] O.斯坦巴赫。;温德兰,W.L.OnC。非光滑边界域中二阶椭圆系统的Neumann方法。数学杂志。分析。申请262(2001),编号2733-748。doi:10.1006/jmaa.2001.7615
[61] 斯特劳斯,W.A.波在外部区域边界上消失的扩散。普通纯应用程序。数学28(1975),第2期,第265-278页。doi:10.1002/cpa.3160280205
[62] Trefethen,L.N。;Embree,M.光谱和伪光谱。普林斯顿大学出版社,新泽西州普林斯顿,2005年。
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。