×

三维FETI-DP的自适应粗糙空间。 (英语) 兹比尔1346.74168

摘要:提出了一种自适应粗空间方法,其中包括对偶原始有限元撕裂和互连(FETI-DP)方法的条件数界,该方法适用于子域内和跨子域边界系数跳跃的三维问题。该方法基于一种已知的自适应粗糙空间方法,该方法由少量附加的局部边缘特征值问题丰富而成。这些边特征值问题有助于使该方法具有鲁棒性,并允许条件数界,而条件数界仅取决于局部特征值问题的容差和区域分解的某些特性。边缘特征值问题的引入将FETI-DP和约束平衡域分解(BDDC)方法的著名条件数指标转化为条件数估计。给出了线弹性和非均匀材料的数值结果,支持了我们的理论发现。所考虑的问题包括具有随机系数和几乎不可压缩材料成分的问题。

MSC公司:

74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
65层10 线性系统的迭代数值方法
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
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] L.Beira͂o da Veiga、L.F.Pavarino、S.Scacchi、o.B.Widlund和S.Zampini,{具有高级缩放的等几何BDDC预条件},SIAM J.Sci。计算。,36(2014),第A1118-A1139页,http://dx.doi.org/10.1137/130917399doi:10.1137/130917399·兹比尔132065047
[2] L.Beira͂o da Veiga、L.F.Pavarino、S.Scacchi、o.B.Widlund和S.Zampini,{等几何BDDC豪华先决条件的基本约束自适应选择},技术报告TR2015-977,纽约大学科朗研究所,纽约州纽约市,2015年·Zbl 1360.65090号
[3] A.Ben-Israel和T.N.E.Greville,{it Generalized Inverses.Theory and Applications},第二版,CMS Books in Mathematics/Ouvrages de Matheímatiques de la SMC 15,Springer-Verlag,纽约,2003年·Zbl 1026.15004号
[4] P.Björstad、J.Koster和P.Krzyzanowski,{大规模工业有限元问题的区域分解求解器},《应用并行计算》。工业和学术界HPC的新范式,计算机课堂讲稿。科学。1947年,柏林施普林格出版社,2001年,第373-383页。
[5] P.Björstad和P.Krzyzanowski,《结构分析问题的灵活二级Neumann-Numann方法》,《并行处理和应用数学》,《计算讲义》。科学。2328年,柏林施普林格出版社,2002年,第387-394页·Zbl 1057.65516号
[6] J.G.Calvo和O.B.Widlund,{BDDC区域分解算法原始约束的自适应选择},技术报告TR2015-979,纽约大学科朗研究所,纽约州纽约市,2015年·兹比尔1357.65295
[7] C.Dohrmann和C.Pechstein,{it Modern domain decomposition solvers-BDDC,deluxe scaling,and an algebral approach},于2013年12月10日在奥地利林茨JKU林茨NuMa研讨会上发表演讲,http://people.ricam.eoaw.ac.at/c.pechstein/pechstein-bddc2013.pdf。
[8] C.R.Dohrmann,{三维问题BDDC算法中的稳健约束选择},2015年7月5日至10日在韩国济州岛举行的第23届科学与工程领域分解方法国际会议上的讲话。
[9] V.Dolean,F.Nataf,R.Scheichl,and N.Spillane,{基于局部Dirichlet-to-Neumann映射的粗糙空间的二层Schwarz方法分析},计算。方法应用。数学。,12(2012),第391-414页·Zbl 1284.65050号
[10] Z.Dostaíl,{通过投影仪预处理的共轭梯度法},Int.J.Compute。数学。,23(1988年),第315-323页·Zbl 0668.65034号
[11] Z.Dostaíl,{\it Projector预处理和区域分解方法},Appl。数学。计算。,37(1990年),第75-81页·兹比尔0701.65078
[12] Y.Efendiev、J.Galvis、R.Lazarov和J.Willems,{抽象对称正定双线性形式的鲁棒区域分解预条件},ESAIM Math。模型。数字。分析。,46(2012),第1175-1199页·Zbl 1272.65098号
[13] C.Farhat、M.Lesoinne、P.LeTallec、K.Pierson和D.Rixen,《FETI-DP:双十进制统一FETI方法》。I.二级FETI的快速替代方法,国际。J.数字。方法工程,50(2001),第1523-1544页·Zbl 1008.74076号
[14] C.Farhat、M.Lesoinne和K.Pierson,{可扩展的双-小数区域分解方法},Numer。线性代数应用。,7(2000),第687-714页·Zbl 1051.65119号
[15] J.Galvis和Y.Efendiev,{高对比度介质中多尺度流动的区域分解预条件},多尺度模型。模拟。,8(2010),第1461-1483页,http://dx.doi.org/10.1137/090751190doi:10.1137/090751190·Zbl 1206.76042号
[16] J.Galvis和Y.Efendiev,{高对比度介质中多尺度流动的区域分解预条件:降维粗糙空间},多尺度模型。模拟。,8(2010),第1621-1644页,http://dx.doi.org/10.1137/100790112doi:10.1137/100790112·Zbl 1381.65029号
[17] S.Gippert,{具有可压缩和几乎不可压缩成分的弹性材料的区域分解方法},博士论文,杜伊斯堡-埃森大学,杜伊斯伯格,德国埃森,2012年。
[18] S.Gippert、A.Klawonn和O.Rheinbach,{\it 3D线性弹性的FETI-DP和BDDC分析,子域内几乎不可压缩的分量和变化的系数},SIAM J.Numer。分析。,50(2012),第2208-2236页,http://dx.doi.org/10.1137/10838315doi:10.1137/110838315·Zbl 1255.74063号
[19] S.Gippert、A.Klawonn和O.Rheinbach,《数值数学和高级应用》(ENUMATH 2013),Lect。票据计算。科学。工程师103、A.Abdulle、S.Deparis、D.Kressner、F.Nobile和M.Picasso,编辑,施普林格国际出版公司,柏林,2015年,第573-581页·Zbl 1321.74070号
[20] P.Goldfeld、L.F.Pavarino和O.B.Widlund,{平衡线性弹性异质问题混合近似的Neumann-Numann预条件},数值。数学。,95(2003),第283-324页·Zbl 1169.65346号
[21] P.Gosselet、C.Rey和D.J.Rixen,{关于FETI方法中界面力的初始估计},计算。方法应用。机械。工程,192(2003),第2749-2764页·Zbl 1054.74728号
[22] M.Jarošovaí,A.Klawonn和O.Rheinbach,{接触问题FETI-DP算法中投影预处理和基变换},数学。计算。《模拟》,82(2012),第1894-1907页·Zbl 1254.90147号
[23] G.Karypis和V.Kumar,{划分不规则图的快速高质量多级方案},SIAM J.Sci。计算。,20(1998),第359-392页,http://dx.doi.org/10.1137/S1064827595287997doi:10.1137/S1064827595287997·Zbl 0915.68129号
[24] H.H.Kim,{带丰富粗空间的BDDC和FETI-DP方法,用于振荡和高对比系数椭圆问题},在2015年7月5日至10日于韩国济州岛举行的第23届科学与工程领域分解方法国际会议上的发言。
[25] H.H.Kim、E.Chung和J.Wang,具有自适应粗空间的BDDC和FETI-DP算法,用于具有振荡和高对比度系数的三维椭圆问题,预印本,http://arxiv.org/abs/1606.07560arXiv:1606.07560[math.NA],2016年·Zbl 1380.65374号
[26] H.H.Kim和E.T.Chung,{它是一种用于具有振荡和高对比度系数的二维椭圆问题的具有丰富粗空间的BDDC算法},多尺度模型。模拟。,13(2015),第571-593页,http://dx.doi.org/10.1137/10970598doi:10.1137/140970598·兹比尔1317.65090
[27] A.Klawonn、M.Kuíhn、P.Radtke和O.Rheinbach,{\it《关于二维FETI-DP方法的三种自适应粗空间方法和三维方法的一种方法》,第23届科学与工程领域分解方法国际会议,韩国济州岛,2015年。
[28] A.Klawonn,M.Kuöhn和O.Rheinbach,{三维FETI-DP的自适应粗糙空间及其在异质扩散问题中的应用},《第23届科学与工程领域分解方法国际会议论文集》(韩国济州岛,2015年7月5日至10日),Lect。票据计算。科学。施普林格国际出版公司,柏林,Eng.出版·Zbl 1367.65186号
[29] A.Klawonn、M.Kuöhn和O.Rheinbach,{在区域分解方法中使用局部光谱信息-简而言之},Proc。申请。数学。机械。(PAMM),已提交。
[30] A.Klawonn、M.Kuöhn和O.Rheinbach,{三维FETI-DP的自适应粗糙空间},技术报告,预印本2015-11,弗赖堡理工大学,Fakulta­t fu r Mathematik und Informatik,2015,http://tu-freiberg.de/fakult1/forschung/preprints。 ·兹比尔1346.74168
[31] A.Klawonn、P.Radtke和O.Rheinbach,{自适应粗空间的FETI-DP方法},SIAM J.Numer。分析。,53(2015),第297-320页,http://dx.doi.org/10.1137/10939675doi:10.137/130939675·Zbl 1327.65063号
[32] A.Klawonn、P.Radtke和O.Rheinbach,《二维迭代子结构自适应粗糙空间的比较》,电子。事务处理。数字。分析。,45(2016),第75-106页·Zbl 1338.65084号
[33] A.Klawonn、P.Radtke和O.Rheinbach,{二维迭代子结构自适应粗糙空间的比较},技术报告,印前2015-05,Bergakademie Freiberg技术大学,Fakulta­t fu r Mathematik und Informatik,2015,http://tu-freiberg.de/fakult1/forschung/preprints。 ·Zbl 1338.65084号
[34] A.Klawonn和O.Rheinbach,{it使用基变换}并行实现三维线性弹性的双最小FETI方法,SIAM J.Sci。计算。,28(2006),第1886-1906页,http://dx.doi.org/10.1137/050624364doi:10.1137/050624364·Zbl 1124.74049号
[35] A.Klawonn和O.Rheinbach,{异质三维弹性问题的稳健FETI-DP方法},计算。方法应用。机械。工程,196(2007),第1400-1414页·Zbl 1173.74428号
[36] A.Klawonn和O.Rheinbach,《迭代子结构方法中的通缩、投影仪预处理和平衡:联系和新结果》,SIAM J.Sci。计算。,34(2012),第A459-A484页,http://dx.doi.org/10.1137/100811118doi:10.1137/100811118·Zbl 1248.65129号
[37] A.Klawonn和O.B.Widlund,{it FETI和Neumann-Numann迭代子结构方法:联系和新结果},Comm.Pure Appl。数学。,54(2001),第57-90页·兹比尔1023.65120
[38] A.Klawonn和O.B.Widlund,{线性弹性的双原场效应晶体管方法},Comm.Pure Appl。数学。,59(2006),第1523-1572页·Zbl 1110.74053号
[39] A.Klawonn、O.B.Widlund和M.Dryja,{带面约束的双原FETI方法},《区域分解方法的最新发展》,Lect。票据计算。科学。工程师23,L.F.Pavarino和A.Toselli,编辑,柏林斯普林格,海德堡,2002年,第27-40页·Zbl 1009.65069号
[40] A.V.Knyazev,{走向最优预处理特征解:局部最优块预处理共轭梯度法;MATLAB实现},https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/48-lobpcg-m(2015年12月9日访问)·Zbl 0992.65028号
[41] A.V.Knyazev,{走向最优预处理特征解算器:局部最优块预处理共轭梯度法},SIAM J.Sci。计算。,23(2001),第517-541页,http://dx.doi.org/10.1137/S1064827500366124doi:10.137/S1064827500366124·Zbl 0992.65028号
[42] M.Lanser,{非线性FETI-DP和BDDC方法},博士论文,德国科隆大学,2015年。
[43] J.Li和O.B.Widlund,{it FETI-DP,BDDC和block Cholesky方法},国际。J.数字。方法工程,66(2006),第250-271页·Zbl 1114.65142号
[44] J.Mandel和B.Sousedi∧k,{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。工程师,196(2007),第1389-1399页·Zbl 1173.74435号
[45] J.Mandel、B.Sousedi⁄k和J.Ši⁄stek,{三维自适应BDDC},数学。计算。《模拟》,82(2012),第1812-1831页·Zbl 1255.65225号
[46] R.Nabben和C.Vuik,《通货紧缩和平衡预处理器的比较》,SIAM J.Sci。计算。,27(2006),第1742-1759页,http://dx.doi.org/10.1137/040608246doi:10.1137/040608246·Zbl 1105.65049号
[47] R.A.Nicolaides,{共轭梯度的收缩及其在边值问题中的应用},SIAM J.Numer。分析。,24(1987),第355-365页,http://dx.doi.org/10.1137/0724027doi:10.1137/0724027·Zbl 0624.65028号
[48] D.-S.Oh、O.B.Widlund、S.Zampini和C.R.Dohrmann,《拉维亚特-托马斯向量场原始约束的高级缩放和自适应选择的BDDC算法》,技术报告TR2015-978,纽约大学科朗研究所,纽约州纽约市,2015年·Zbl 1380.65065号
[49] C.Pechstein和C.R.Dohrmann,《自适应BDDC统一框架》,技术报告,RICAM报告2016-20,奥地利科学院计算与应用数学研究所,奥地利维也纳,2016年·Zbl 1368.65043号
[50] C.Pechstein和R.Scheichl,{多尺度偏微分方程场效应晶体管方法的分析。第二部分:界面变化},数值。数学。,118(2011),第485-529页·Zbl 1380.65388号
[51] P.Radtke,{FETI-DP和BDDC方法的自适应粗糙空间},博士论文,德国科隆大学,2015年。
[52] O.Rheinbach,{并行可缩放迭代子结构:稳健精确和非精确FETI-DP方法及其在弹性中的应用},博士论文,杜伊斯堡-埃森大学,杜伊斯伯格,埃森,德国,2006年·Zbl 1227.65002号
[53] D.J.Rixen和C.Farhat,{它是一类基于子结构的预条件子对异质结构力学问题的简单有效扩展},Internat。J.数字。方法工程,44(1999),第489-516页·Zbl 0940.74067号
[54] M.V.Sarkis Martins,{使用相容和非相容元素求解不连续系数椭圆问题的Schwarz预条件},纽约大学博士论文,纽约,1994年。
[55] B.Sousedík,《某些领域分解方法的比较》,博士论文,捷克共和国布拉格捷克技术大学,2008年。
[56] B.Sousediák,{\it Adaptive-Multilevel BDDC},科罗拉多州丹佛科罗拉多大学博士论文,丹佛,2010年·Zbl 1217.65231号
[57] B.Sousediík、J.Šiístek和J.Mandel,{\it Adaptive-multilevel BDDC及其并行实现},《计算》,95(2013),第1087-1119页·Zbl 1307.65175号
[58] N.Spillane,{自适应多重预处理共轭梯度算法},SIAM J.Sci。计算。,38(2016),第A1896-A1918页,http://dx.doi.org/10.1137/15M1028534doi:10.1137/15M1028534·兹伯利1416.65087
[59] N.Spillane,V.Dolean,P.Hauret,F.Nataf,C.Pechstein,and R.Scheichl,{it PDEs}系统的鲁棒二级区域分解预处理程序,C.R.Math。阿卡德。科学。巴黎,349(2011),第1255-1259页·Zbl 1252.65201号
[60] N.Spillane、V.Dolean、P.Hauret、F.Nataf、C.Pechstein和R.Scheichl,{通过重叠中的广义特征问题抽象PDE系统的鲁棒粗糙空间},Numer。数学。,126(2014),第741-770页·Zbl 1291.65109号
[61] N.Spillane和D.J.Rixen,{稳健有限元撕裂和互连以及平衡区域分解算法的自动谱粗糙空间},国际。J.数字。方法工程,95(2013),第953-990页·兹比尔1352.65553
[62] A.Toselli和O.B.Widlund,{域分解方法-算法和理论},Springer Ser。计算。数学。34,Springer-Verlag,柏林,2005年·Zbl 1069.65138号
[63] O.B.Widlund,具有原始约束的自适应选择的BDDC算法,于2015年7月5日至10日在韩国济州岛举行的第23届科学与工程领域分解方法国际会议上发言。
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。