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一种用于具有线性复杂度的非匹配网格投影的算法。 (英语) Zbl 1183.65161号

Bercovier,Michel(编辑)等人,《科学与工程领域分解方法》十八。根据2008年1月12日至17日在以色列耶路撒冷举行的第18届区域分解方法国际会议上的陈述,选择了一些论文。柏林:施普林格出版社(ISBN 978-3-642-02676-8/hbk;978-3-442-04466-3/电子书)。计算科学与工程课堂讲稿70,185-192(2009)。
引言:非匹配网格在科学计算中越来越常见。例如,Chimera方法、区域分解中的mortar方法和局部细化的patch方法,也被称为“数值缩放”。在面片方法中,有一个针对特定偏微分方程的大规模解算器,希望在某些区域提高精度,而无需更改大规模代码。因此,我们在这些区域中引入了精细的、可能不匹配的路径,并在补丁上的解和整个域上的解之间使用残差校正迭代,以便在补丁区域中获得更精细的解。mortar方法是一种区域分解方法,它允许完全并行的网格生成,以及独立于相邻子域的局部自适应性,因为网格不需要在接口处进行匹配。Chimera方法也是一种区域分解方法,专门用于处理运动部件的问题,如果要避免在每个步骤中重新划分网格,则不可避免地会导致网格不匹配。
对于二维问题,mortar方法具有一维界面,基于合并排序思想的简单算法以(O(n))步计算投影,其中(n)是接触界面的元素数。本文将此算法推广到更高维。为了获得具有线性复杂度的算法,我们使用了有限元网格中常用的前沿技术和邻近信息。它的实现非常短,我们给出了整个Matlab代码。为了计算交点,我们使用了一种新的方法,这种方法在数值上是稳健的,并且可以推广到更高的维度。我们在二维和三维上进行了数值实验,这说明了算法的最佳复杂度和可忽略的开销。
有关整个系列,请参见[Zbl 1178.65001号].

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
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65年20月 数值算法的复杂性和性能
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
35J25型 二阶椭圆方程的边值问题
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