×

Steklov特征值问题的精确后验误差估计及其应用。 (英语) Zbl 1471.65190号

摘要:本文基于互补方法,对Steklov特征值问题提出了一种精确的后验误差估计,为近似特征对提供了渐近精确估计。此外,基于所提出的后验误差估计,我们设计了一种求解Steklov特征值问题的级联自适应有限元方法。在这个新的级联自适应方案中,我们不需要直接求解每个自适应空间中的Steklov特征值问题,只需要对一系列自适应空间上的线性化边值问题进行一些平滑处理,并在低维空间上求解一些Steklof特征值问题。此外,所提出的后验误差估计器为级联自适应方法提供了细化网格和控制平滑步数的方法。通过数值算例验证了算法的有效性。

MSC公司:

65N25型 含偏微分方程边值问题特征值问题的数值方法
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65号55 多重网格方法;含偏微分方程边值问题的区域分解
65牛顿50 涉及偏微分方程的边值问题的网格生成、细化和自适应方法
65奈拉 涉及偏微分方程的边值问题的误差界
35J61型 半线性椭圆方程
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Adams,R-A,Sobolev Spaces(1975),纽约:学术出版社,纽约·Zbl 0314.46030号
[2] Ahn,H.,由悬挂在电线上的摆锤组成的摆锤的振动,夸特应用数学,39,109-117(1981)·Zbl 0458.70018号
[3] 安德列夫,A。;Todorov,T.,Steklov特征值问题的等参数有限元近似,IMA J Numer Anal,24309-322(2004)·Zbl 1069.65120号
[4] Armentano,M。;Padra,C.,Steklov特征值问题的后验误差估计,应用数值数学,58593-601(2008)·Zbl 1140.65078号
[5] 阿诺德·D·。;福尔克,S。;Winther,R.,《H(div)中的预处理及其应用》,《数学比较》,66,957-984(1997)·Zbl 0870.65112号
[6] 巴布什卡,I。;Osborn,J.,自伴问题特征值和特征向量的有限元Galerkin近似,《数学比较》,52,275-297(1989)·Zbl 0675.65108号
[7] 巴布什卡,I。;Osborn,J.,特征值问题,《数值分析手册》,第二卷。有限元方法(第1部分),641-787(1991),阿姆斯特丹:荷兰北部·Zbl 0875.65087号
[8] 巴布什卡,I。;Rheinboldt,W.,自适应有限元计算的误差估计,SIAM J Numer Ana,15736-754(1978)·Zbl 0398.65069号
[9] 巴布什卡,I。;Rheinboldt,W.,《有限元法的后验误差估计》,《国际数值方法工程杂志》,121597-1615(1978)·兹伯利039665068
[10] A.Bermudez。;罗德里格斯(Rodriguez,R.)。;Santamarina,D.,流固耦合振动附加质量公式的有限元解,Numer Math,887201-227(2000)·Zbl 0998.76046号
[11] Bi,H。;李,H。;Yang,Y.,基于移位逆迭代的Steklov特征值问题自适应算法,应用数值数学,105,64-81(2016)·Zbl 1382.65372号
[12] Bi,H。;Yang,Y.,Steklov特征值问题非协调Crouzeix-Raviart元的双网格方法,应用数学计算,2179669-9678(2011)·Zbl 1222.65121号
[13] Bornemann,F。;Deuhard,P.,椭圆问题的级联多重网格方法,数值数学,75135-152(1996)·Zbl 0873.65107号
[14] Bornemann,F。;艾德曼,B。;Kornhuber,R.,二维和三维椭圆问题的后验误差估计,SIAM J Numer Ana,33,1188-1204(1996)·Zbl 0863.65069号
[15] 荆棘,J-H;Osborn,J-E,非elfajoint二阶椭圆算子Steklov特征值的逼近,有限元方法的数学基础及其在偏微分方程中的应用,387-408(1972),纽约:学术出版社,纽约·Zbl 0264.35055号
[16] 荆棘,J-H;Zhang,X.,《多重网格方法的分析》,Handb Numer Anal,7173-415(2000)·Zbl 0972.65103号
[17] 布伦纳,S。;Scott,L.,《有限元方法的数学理论》(1994),纽约:Springer-Verlag出版社,纽约·Zbl 0804.65101号
[18] 布雷齐,F。;Fortin,M.,混合和混合有限元方法(1991),纽约:Springer-Verlag,纽约·Zbl 0788.7302号
[19] Cascon,J。;克鲁泽,C。;Nochetto,R.,自适应有限元方法的准最优收敛速度,SIAM J Numer Ana,46,2524-2550(2008)·Zbl 1176.65122号
[20] Ciarlet,P-G,《椭圆问题的有限元方法》(1978),阿姆斯特丹:荷兰北部·Zbl 0383.65058号
[21] 康卡,C。;Planchard,J。;Vanninathan,M.,《流体与周期结构》(1995),奇切斯特:John Wiley&Sons,奇切斯特·Zbl 0910.76002号
[22] 戴,X。;徐,J。;Zhou,A.,自适应有限元特征值计算的收敛性和最优复杂性,Numer Math,110313-355(2008)·Zbl 1159.65090号
[23] Deufhard,P。;Leinen,P。;Yserentint,H.,自适应分层有限元代码的概念,IMPACT计算科学工程,1,3-35(1989)·Zbl 0706.65111号
[24] Dórfler,W.,泊松方程的收敛自适应算法,SIAM J Numer Ana,33,1106-1124(1996)·Zbl 0854.65090号
[25] 加劳,E-M;Morin,P.,Steklov特征值问题自适应有限元法的收敛性和拟优性,IMA J Numer Ana,31,914-946(2011)·Zbl 1225.65107号
[26] Grisvard,P.,《边值问题中的奇点》(1985),柏林:斯普林格-弗拉格出版社,柏林·Zbl 0766.35001号
[27] Hackbusch,W.,《多网格方法和应用》(1985),柏林:施普林格-弗拉格出版社,柏林·Zbl 0595.65106号
[28] Han,H。;Guan,Z。;He,B.,Steklov特征值问题的边界元逼近,中国大学应用数学学报A辑,9231-238(1994)
[29] 韩,X。;李毅。;Xie,H.,用非协调有限元方法对Steklov特征值问题进行多级校正,数值数学理论方法应用,8,383-405(2015)·Zbl 1349.65603号
[30] 韩,X。;谢浩。;Xu,F.,特征值问题的级联多重网格方法,《计算数学杂志》,322747-759(2017)·Zbl 1399.65351号
[31] 尤夫林,V。;Rannacher,R.,椭圆特征值问题有限元近似的后验误差控制,高级计算数学,15,107-138(2001)·Zbl 0995.65111号
[32] 洪,Q。;谢浩。;Yue,M.,特征值问题的完全可计算误差界,国际J数值分析模型,15,2560-276(2018)·Zbl 1412.65200号
[33] 黄,J。;Lü,T.,求解Steklov特征值问题BIE的机械求积方法及其外推,计算数学杂志,22719-726(2004)·Zbl 1069.65123号
[34] 林,Q。;Xie,H.,Steklov特征值问题的多级修正型自适应有限元方法,国际数学应用会议论文集,134-143(2012),布拉格:捷克共和国科学院数学研究所,布拉格·Zbl 1313.65298号
[35] Mekchay,K。;Nochetto,R.,一般二阶线性椭圆偏微分方程自适应有限元方法的收敛性,SIAM J Numer Anal,43,1803-1827(2005)·Zbl 1104.65103号
[36] 莫林,P。;诺切托,R。;Siebert,K.,自适应有限元方法的收敛性,SIAM Rev,44,631-658(2002)·Zbl 1016.65074号
[37] Neitaanmaüki,P。;Repin,S.,《计算机模拟、误差控制和后验估计的可靠方法》,《数学及其应用研究》,第33卷(2004年),阿姆斯特丹:爱思唯尔出版社·Zbl 1076.65093号
[38] 罗杰斯,M。;Kirby,R。;Logg,A.,《H(div)和H(curl)协调有限元的高效组装》,SIAM科学计算杂志,314130-4151(2009)·Zbl 1206.65248号
[39] Shaidurov,V.,级联共轭梯度法收敛速度的一些估计,计算数学应用,31161-171(1996)·Zbl 0886.65107号
[40] 夏杜罗夫,V。;Tobiska,L.,cascadic共轭梯度法应用于具有凹角的域中的椭圆问题的收敛性,Math Comp,69501-520(2000)·Zbl 0947.65037号
[41] Stevenion,R.,标准自适应有限元方法的最优性,Found Comput Math,7245-269(2007)·Zbl 1136.65109号
[42] 唐·W。;关,Z。;Han,H.,亥姆霍兹方程Steklov特征值问题的边界元逼近,计算数学杂志,2165-178(1998)·Zbl 0977.65100号
[43] Vejchodskí,T.,《基于互补性的后验误差估计及其性质》,《数学计算模拟》,822033-2046(2012)·Zbl 1256.65097号
[44] Wang,L。;徐旭,《有限元方法的基本数学理论》(2004),北京:科学出版社,北京
[45] Xie,H.,Steklov特征值问题的一种多级方法,IMA J Numer Ana,34592-608(2014)·Zbl 1312.65178号
[46] Xu,J.,通过空间分解和子空间校正的迭代方法,SIAM Rev,34581-613(1992)·Zbl 0788.65037号
[47] 徐,J。;Chen,L。;Nechetto,R.,分级和非结构化网格上H(grad)、H(curl)和H(div)系统的最优多级方法,多尺度、非线性和自适应逼近(2009),柏林:施普林格,柏林·Zbl 1193.65209号
[48] 徐,J。;Zhou,A.,特征值问题的双网格离散格式,《数学与计算机》,70,17-25(2001)·兹比尔0959.65119
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。