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非连续Galerkin双小数等几何撕裂和互连方法分析。 (英语) Zbl 1379.65088号

摘要:在本文中,我们对仅考虑顶点原始变量的二维多批次离散化的间断Galerkin对偶-最小等几何撕裂和互连方法(dG-IETI-DP)进行了分析。作为模型问题,我们使用具有全局常数扩散系数的泊松方程。dG-IETI-DP方法是二进位等几何撕裂和互连方法(IETI-DP)与间断Galerkin方法(dG)的组合。我们只在接口上使用dG方法来耦合不同的补丁。这使我们能够处理补丁接口上的非匹配网格以及补丁之间的分割犯罪(间隙和重叠)。本文的目的是导出预处理系统的条件数相对于子域直径和网格尺寸的最大比值(H/H:=max_k(Hk/H_k))的拟最优界。此外,我们证明了条件数与面片数无关,但取决于相邻面片的网格大小\(h\ell/h_k\)和dG惩罚项中的参数\(\delta\)。

MSC公司:

65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin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
65F08个 迭代方法的前置条件
65英尺35英寸 矩阵范数、条件、缩放的数值计算
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参考文献:

[1] Arnold,D.N.,Brezzi,F.,Cockburn,B.和Marini,L.D.,椭圆问题间断Galerkin方法的统一分析,SIAM J.Numer。分析39(2002)1749-1779·Zbl 1008.65080号
[2] Bazilevs,Y.,Beiráo da Veiga,L.,Cottrell,J.A.,Hughes,T.J.R.和Sangalli,G.,《等几何分析:(h)精细网格的近似、稳定性和误差估计》,数学。模型方法应用。科学16(2006)1031-1090·Zbl 1103.65113号
[3] Bazilevs,Y.、Calo,V.、Cottrell,J.、Evans,J.,Hughes,T.、Lipton,S.、Scott,M.和Sederberg,T.,《使用T样条的等几何分析》,计算。方法应用。机械。工程.199(2010)229-263·Zbl 1227.74123号
[4] Beirão da Veiga,L.、Buffa,A.、Sangalli,G.和Vázquez,R.,变分等几何方法的数学分析,数字学报23(2014)157-287·Zbl 1398.65287号
[5] Beiráo da Veiga,L.、Chinosi,C.、Lovadina,C.和Pavarino,L.F.,《Reissner-Mindlin板弯曲问题和MITC元素的稳健BDDC预条件》,SIAM J.Numer。分析47(2010)4214-4238·Zbl 1252.74062号
[6] Beiráo da Veiga,L.、Cho,D.、Pavarino,L.F.和Scacchi,S.,等几何分析的重叠Schwarz方法,SIAM J.Numer。分析50(2012)1394-1416·Zbl 1250.65149号
[7] Beiráo da Veiga,L.,Cho,D.,Pavarino,L.F.和Scacchi,S.,BDDC等几何分析预条件,数学。模型方法应用。科学23(2013)1099-1142·Zbl 1280.65138号
[8] Beiráo da Veiga,L.、Cho,D.、Pavarino,L.F.和Scacchi,S.,线性弹性系统的等几何Schwarz预条件,计算。方法应用。机械。Eng.253(2013)439-454·Zbl 1297.74113号
[9] Beiráo da Veiga,L.、Pavarino,L.F.、Scacchi,S.、Widlund,o.B.和Zampini,S..,具有高级缩放的等几何BDDC预条件,SIAM J.Sci。计算36(2014)a1118-a1139·Zbl 1320.65047号
[10] M.Bercovier和I.Soloveichik,等几何分析中的重叠非匹配网格区域分解方法,预印本(2015),arXiv:1502.03756。
[11] Cai,Z.,He,C.和Zhang,S.,界面问题的间断有限元方法:稳健的先验和后验误差估计,SIAM J.Numer。分析55(2017)400-418·Zbl 1359.65248号
[12] Cottrell,J.A.、Hughes,T.J.R.和Bazilevs,Y.,《CAD和FEA集成的等几何分析》(John Wiley and Sons,2009)·Zbl 1378.65009号
[13] di Pietro,D.A.和Ern,A.,《间断Galerkin方法的数学方面》(Springer,2012)·Zbl 1231.65209号
[14] Dryja,M.,关于具有不连续系数的椭圆问题的不连续Galerkin方法,计算。方法应用。数学3(2003)76-85·Zbl 1039.65079号
[15] Dryja,M.、Galvis,J.和Sarkis,M.,椭圆问题间断Galerkin离散化的BDDC方法,J.Complex.23(2007)715-739·Zbl 1133.65097号
[16] Dryja,M.、Galvis,J.和Sarkis,M.,复合有限元和间断Galerkin方法的FETI-DP预处理程序,SIAM J.Numer。分析51(2013)400-422·Zbl 1277.65096号
[17] Dryja,M.和Sarkis,M.,复合有限元连续Galerkin方法的3-D FETI-DP预处理器,《科学与工程21世纪的区域分解方法》(Springer,2014),第127-140页·Zbl 1382.65389号
[18] Evans,J.A.和Hughes,T.J.R.,等几何分析和参数六面体有限元的显式迹不等式,数值。数学123(2013)259-290·Zbl 1259.65169号
[19] Giannelli,C.,Jüttler,B.和Speleers,H.,THB-样条:层次样条的截断基础,计算。辅助Geom。设计29(2012)485-498·Zbl 1252.65030号
[20] Hesch,C.和Betsch,P.,等几何分析和区域分解方法,计算机。方法应用。机械。工程213-216(2012)104-112·Zbl 1243.74182号
[21] Hofer,C.和Langer,U.,《双原等几何撕裂和互连方法》,载于《应用对PDE的贡献》,编辑:Neittanmakki,P.,Periaux,J.和Pironneau,O.(Springer,2017)。
[22] Hofer,C.和Langer,U.,多匹配dG-IgA方程的双原等几何撕裂和互连解算器,计算。方法应用。机械。工程316(2017)2-21·Zbl 1439.65140号
[23] Hofer,C.,Langer,U.和Toulopoulos,I.,带间隙分段椭圆扩散问题的间断Galerkin等几何分析,SIAM J.Sci。计算38(2016)A3430-A3460·兹比尔1352.65509
[24] C.Hofer、U.Langer和I.Toulopoulos,《非匹配分割的间断Galerkin等几何分析:误差估计和有效解算器》,RICAM-Report 23,奥地利科学院约翰拉东计算与应用数学研究所(2016),https://www.ricam.eaw.ac.at/publications/ricam-reports/Report编号:2016-23·Zbl 1427.65404号
[25] Hofer,C.和Toulopoulos,I.,非匹配界面分段椭圆问题的间断Galerkin等几何分析,计算。数学。申请72(2016)1811-1827·Zbl 1361.65088号
[26] Hofreither,C.和Takacs,S.,基于样条空间稳定分裂的等几何分析稳健多重网格,SIAM J.Numer。分析55(2017)2004-2024·Zbl 1371.65130号
[27] J.Hoschek和D.Lasser,《计算机辅助几何设计基础》(A.K.Peters,1993),L.Schumaker翻译·Zbl 0788.68002号
[28] Hughes,T.J.R.,Cottrell,J.A.和Bazilevs,Y.,等几何分析:CAD,有限元,NURBS,精确几何和网格细化,计算。方法应用。机械。工程.194(2005)4135-4195·Zbl 1151.74419号
[29] Jüttler,B.,Kapl,M.,Nguyen,D.-M.,Pan,Q.和Pauley,M.《等几何分割:没有非凸边的可收缩固体的情况》,计算-辅助设计57(2014)74-90。
[30] Kleiss,S.,Pechstein,C.,Jüttler,B.和Tomar,S.,IETI等几何撕裂和互连,计算机。方法应用。机械。工程247(2012)201-215·Zbl 1352.65628号
[31] Langer,U.、Mantzaflaris,A.、Moore,S.E.和Toulopoulos,I.,《多批次非连续Galerkin等几何分析》,载于《等几何分析与应用IGAA 2014》,Jüttler,B.和Simeon,B.编辑,第107卷(Springer,2015),第1-32页,arXiv:1411.2478·Zbl 1334.65194号
[32] Langer,U.和Toulopoulos,I.,椭圆边值问题的多批次间断Galerkin IgA近似分析,计算。目视检查。科学.17(2015)217-233·Zbl 1388.65152号
[33] Mandel,J.和Dohrmann,C.R.,通过约束和能量最小化平衡区域分解的收敛性,数值。线性代数应用10(2003)639-659·Zbl 1071.65558号
[34] Mandel,J.,Dohrmann,C.R.和Tezaur,R.,《基于约束的原始和对偶子结构方法的代数理论》,应用。数字。数学54(2005)167-193·Zbl 1076.65100号
[35] Pauley,M.、Nguyen,D.-M、Mayer,D.、Špeh,J.、Weeger,O.和Jüttler,B.,《等几何分割管道》(Springer,2015),第51-72页·兹比尔1334.65045
[36] Pechstein,C.,《多尺度问题的有限元和边界元撕裂和互连解算器》(Springer,2013)·Zbl 1272.65100号
[37] Rivière,B.,《解椭圆型和抛物型方程的间断Galerkin方法:理论与实现》(SIAM,2008)·Zbl 1153.65112号
[38] Toselli,A.和Widlund,O.B.,《区域分解方法-算法和理论》(Springer,2005)·Zbl 1069.65138号
[39] Vuong,A.-V.,Giannelli,C.,Jüttler,B.和Simeon,B.,等几何分析中自适应局部细化的层次方法,计算。方法应用。机械。工程.200(2011)3554-3567·Zbl 1239.65013号
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