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静力Stokes问题的稳定间断Galerkin格式的数值分析。 (英语) Zbl 1480.65257号

本文研究了描述海洋和大气地球物理流的三维定常流体静力Stokes方程离散内罚间断Galerkin(DG)的稳定性。由于垂直动量方程的椭圆度损失,标准的有限元近似不太适合。新方案基于水平动量方程的标准对称内罚(SIP)技术,对速度的垂直分量进行了特殊惩罚,其中只考虑垂直方向上的跳跃。众所周知,原始方程混合公式的稳定性除了众所周知的LBB(Ladyzhenskaya-Babuška-Brezzi)inf-sup条件外,还需要一个与压力和垂直速度相关的附加静水压inf-sub限制。作者表明,通过对速度和压力使用相同的多项式阶数,这两种约束的离散形式,即LBB和静水压输入约束,都得到了满足,从而提供了方案的良好性和稳定性。数值试验表明了该方案对实际情况的适用性,例如对于正则腔问题

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
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
第76天07 斯托克斯和相关(Oseen等)流
76U05型 旋转流体的一般理论
86A05型 水文学、水文学、海洋学
35问题35 与流体力学相关的PDE
86年第35季度 与地球物理学有关的偏微分方程

软件:

自由Fem++
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全文: 内政部

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