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求解广义Sobolev方程的内罚间断Galerkin方法。 (英语) 兹比尔1437.65174

摘要:本文提出了求解广义Sobolev方程的间断Galerkin方法。在这个数值过程中,时间变量被Crank-Nicolson思想离散化,以获得二阶精度的时间离散格式。然后,在第二阶段,采用间断Galerkin有限元法对空间变量进行离散。提出了基于空间离散化的半离散格式的先验误差估计。通过应用Crank-Nicolson思想,驱动了一个全离散方案。此外,还证明了一个误差估计,以获得所开发方案的收敛阶。最后,给出了一些数值例子,展示了新数值程序的有效性和理论结果。

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65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65奈拉 涉及偏微分方程的边值问题的误差界
6500万06 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
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
55年第35季度 NLS方程(非线性薛定谔方程)

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全文: 内政部

参考文献:

[1] 阿巴斯扎德,M。;Dehhan,M.,求解非矩形区域上广义分数反应扩散方程的混合有限元方法分析,计算。数学。申请。,78, 5, 1531-1547 (2019) ·Zbl 1442.65244号
[2] 阿巴斯扎德,M。;Dehghan,M.,通过插值稳定无单元Galerkin技术研究Oldroyd模型作为广义不可压缩Navier-Stokes方程,应用。数字。数学。,150, 274-294 (2020) ·Zbl 1444.76083号
[3] 艾,X。;Li,B.Q.,薄膜激光加工过程中热波传播的数值模拟,J.电子。材料。,34, 583-591 (2005)
[4] 阿诺德,D.N。;布雷齐,F。;Cockburn,B。;Marini,L.D.,椭圆问题间断Galerkin方法的统一分析,SIAM J.Numer。分析。,39, 1749-1779 (2002) ·Zbl 1008.65080号
[5] 巴迪亚,S。;Hierro,A.,关于间断Galerkin方法的离散最大值原理,计算。方法应用。机械。工程,286,107-122(2015)·Zbl 1423.76205号
[6] Cappanera,L。;Riviere,B.,解决多孔介质中黑油问题的间断Galerkin方法,Numer。方法部分差异。Equ.、。,35, 2, 761-789 (2019) ·Zbl 1416.76097号
[7] Chaabane,N。;Riviere,B.,《流动与地质力学耦合的连续不连续Galerkin方法》,《科学杂志》。计算。,74, 1, 375-395 (2018) ·Zbl 1404.65162号
[8] Cheng,Y。;Shu,C.W.,直接求解Hamilton-Jacobi方程的间断Galerkin有限元方法,J.Compute。物理。,223, 398-415 (2007) ·Zbl 1124.65090号
[9] Chou,C.S。;舒,C.W。;Xing,Y.,非均匀介质中二阶波动方程的最优能量守恒局部间断Galerkin方法,J.Compute。物理。,272, 88-107 (2014) ·Zbl 1349.65446号
[10] Cockburn,B.,《设计非线性双曲守恒律的间断Galerkin方法》,J.Compute。申请。数学。,128, 187-204 (2001) ·Zbl 0974.65092号
[11] Cockburn,B。;Shu,C.W.,TVB Runge-Kutta局部投影守恒定律的间断伽辽金有限元方法。二、 一般框架,数学。计算。,52, 411-435 (1989) ·Zbl 0662.65083号
[12] Cockburn,B。;Shu,C.W.,含时对流扩散系统的局部不连续Galerkin方法,SIAM J.Numer。分析。,35, 2440-2463 (1998) ·Zbl 0927.65118号
[13] Cockburn,B。;Shu,C.W.,《守恒定律V的Runge-Kutta间断Galerkin方法:多维系统》,J.Compute。物理。,141, 199-224 (1998) ·Zbl 0920.65059号
[14] Cockburn,B。;Hou,S。;Shu,C.W.,守恒定律的Runge-Kutta局部投影间断Galerkin有限元方法,IV,多维情况,数学。计算。,545-581(1990年)·Zbl 0695.65066号
[15] 崔,X。;Li,B.Q.,吸收、发射和散射介质中多维辐射传输的不连续有限元公式,数值。热传输。,B部分,Fundam。,46, 5, 399-428 (2004)
[16] Dehghan,M。;Abbaszadeh,M.,求解具有或不具有交叉扩散的二维布鲁塞尔反应扩散系统的变分多尺度无单元伽辽金(VMEFG)和局部间断伽辽金(LDG)方法,计算。方法应用。机械。工程,300,770-797(2016)·Zbl 1425.65108号
[17] Dehghan,M。;Abbaszadeh,M.,带分数导数的加热广义二级流体Rayleigh-Stokes问题数值解的有限元方法,工程计算。,33, 587-605 (2017)
[18] Dehghan,M。;阿巴斯扎德,M。;Mohebbi,A.,基于Galerkin弱形式的分数扩散波两种方法的分析:无网格插值无单元Galerkin(IEFG)和有限元方法,Eng.Anal。已绑定。元素。,64, 205-221 (2016) ·Zbl 1403.65068号
[19] Dehghan,M。;Manafian Heris,J。;Saadatmandi,A.,Exp-function方法在求解生物学和种群遗传学中产生的偏微分方程中的应用,国际期刊Numer。《热流体流动方法》,21,6,736-753(2011)
[20] Dehghan,M。;马纳菲安,J。;Saadatmandi,A.,《半分析方法在解决液滴图案形成中产生的Rosenau-Hyman方程中的应用》,国际期刊Numer。《热流体流动方法》,22,6,777-790(2012)·Zbl 1357.65212号
[21] Demkowicz,L。;Gopalakrishnan,J。;Niemi,A.H.,一类非连续Petrov-Galerkin方法。第三部分:适应性,应用。数字。数学。,62, 396-427 (2012) ·兹比尔1316.76047
[22] 杜,Y。;刘,Y。;李,H。;方,Z。;He,S.,非线性时间分数阶四阶偏微分方程的局部间断Galerkin方法,J.Compute。物理。,344, 108-126 (2017) ·Zbl 1380.65258号
[23] Ellis,T。;Demkowicz,L。;Chan,J.,流体问题的局部保守间断Petrov-Galerkin有限元,计算。数学。申请。,68, 1530-1549 (2014) ·Zbl 1364.76086号
[24] Epshteyn,Y。;Riviere,B.,对称内罚Galerkin方法的罚参数估计,J.Compute。申请。数学。,206, 2, 843-872 (2007) ·Zbl 1141.65078号
[25] 埃沙吉,J。;卡泽姆,S。;Adibi,H.,二维非线性时间分数平流扩散方程的局部不连续Galerkin方法,工程计算。,35, 1317-1332 (2019)
[26] Ewing,R.E.,Sobolev偏微分方程的数值解,SIAM J.Numer。分析。,12, 3, 345-363 (1974) ·Zbl 0355.65071号
[27] 弗兰克·F。;雷,N。;Knabner,P.,均质Stokes-Nernst-Planck-Poisson系统的数值研究,计算。视觉。科学。,14385-400(2011年)·Zbl 1358.76070号
[28] 弗兰克·F。;路透社,B。;艾辛格,V。;Knabner,P.,FESTUNG:非连续Galerkin方法的MATLAB/GNU倍频工具箱,第一部分:扩散算子,计算。数学。申请。,70, 11-46 (2015) ·Zbl 1443.65202号
[29] 高,F。;崔,J。;赵,G.,Sobolev方程的弱Galerkin有限元方法,J.Compute。申请。数学。,317188-202(2017)·Zbl 1357.65175号
[30] Giani,S.,复杂区域上椭圆特征值问题的hp-自适应复合间断Galerkin方法,应用。数学。计算。,267, 604-617 (2015) ·Zbl 1410.65436号
[31] 胡,C。;Shu,C.W.,Hamilton-Jacobi方程的间断Galerkin有限元方法,SIAM J.Sci。计算。,21, 2, 666-690 (1998) ·Zbl 0946.65090号
[32] 卡拉库斯,A。;沃伯顿,T。;Aksel,M.H。;Sert,C.,《不可压缩多相流的自适应完全不连续Galerkin水平集方法》,国际期刊,数值。热流体流动方法,18(2018年6月)
[33] Khodadadian,A。;帕维齐,M。;阿巴斯扎德,M。;Dehghan,M。;Heitzinger,C.,随机Cahn-Hilliard-Cook方程的多级蒙特卡罗有限元方法,计算。机械。,64, 4, 937-949 (2019) ·Zbl 1465.76076号
[34] Li,B.Q.,流体动力学和传热中的间断有限元(2006),Springer-Verlag:Springer-Verlag London Limited·Zbl 1110.76001号
[35] 李,M。;Huang,C.,非线性分数阶Ginzburg-Landau方程与分数阶Laplacian方程耦合的有效差分格式,Numer。方法部分差异。Equ.、。,35, 1, 394-421 (2019) ·Zbl 1419.65024号
[36] 李,M。;赵永乐,带波算子的非线性分数阶薛定谔方程的快速能量守恒有限元方法,应用。数学。计算。,338, 758-773 (2018) ·Zbl 1427.65253号
[37] 李,M。;黄,C。;黄,C。;Jiang,F.,非均匀网格上高维多项分数阶扩散方程的Galerkin有限元方法,应用。分析。,96, 1269-1284 (2016) ·Zbl 1371.65108号
[38] 李,M。;顾,X.M。;黄,C。;费,M。;Zhang,G.,强耦合非线性分数阶Schrodinger方程的快速线性化保守有限元方法,J.Compute。物理。,358, 256-282 (2018) ·Zbl 1382.65320号
[39] 李,M。;石,D。;Wang,J。;Ming,W.,非线性Klein-Gordon-Schrodinger方程保守线性化Galerkin FEM的无条件超收敛分析,应用。数字。数学。,142, 47-63 (2019) ·Zbl 1477.65160号
[40] 李,M。;赵,J。;黄,C。;Chen,S.,具有非光滑数据的时间分数反应次扩散方程的非协调虚拟元方法,科学杂志。计算。,81, 3, 1823-1859 (2019) ·Zbl 1440.65143号
[41] 李,N。;林,P。;Gao,F.,二维Sobolev方程的扩展混合有限元法,J.Compute。申请。数学。,348, 342-355 (2019) ·Zbl 1412.65221号
[42] 梁,X。;Khaliq,A.Q.M。;Xing,Y.,耦合非线性薛定谔方程的局部间断Galerkin近似四阶指数时间差分方法,Commun。计算。物理。,17, 510-541 (2015) ·兹比尔1388.65086
[43] Lin,Y.,非线性Sobolev方程的Galerkin方法,Aequ。数学。,40, 54-66 (1990) ·Zbl 0718.65067号
[44] 刘,Y。;张,M。;李,H。;Li,J.,分数次扩散方程的高阶局部间断Galerkin方法与WSGD近似相结合,计算。数学。申请。,73, 6, 1298-1314 (2017) ·Zbl 1412.65150号
[45] 罗,Z。;Teng,F.,基于POD方法的二维Sobolev方程降阶外推有限差分迭代格式,应用。数学。计算。,329, 374-383 (2018) ·Zbl 1427.65174号
[46] 罗,Z。;滕,F。;Chen,J.,基于POD的二维Sobolev方程降阶Crank-Nicolson有限体积元外推算法,数学。计算。模拟。,146, 118-133 (2018) ·Zbl 1484.65193号
[47] Marti,J。;奥尔特加,E。;Idelsohn,S.,《热问题弱不连续性的改进富集方法》,《国际数值杂志》。《热流体流动方法》,27,8,1748-1764(2017)
[48] 北卡罗来纳州普洛伊马克拉姆。;Kumbhar,P。;Pani,A.K.,粘性Burgers-Poisson系统局部间断Galerkin方法的先验误差分析(2016),技术报告
[49] Riviere,B.,《解椭圆和抛物方程的间断Galerkin方法:理论与实现》(2008),莱斯大学:德克萨斯州休斯顿莱斯大学·Zbl 1153.65112号
[50] 里维埃尔,B。;惠勒,M.F。;Girault,V.,椭圆问题的内部惩罚、约束和间断Galerkin方法的改进能量估计。第一部分,计算。地质科学。,3, 3-4, 337-360 (1999) ·Zbl 0951.65108号
[51] 里维埃尔,B。;惠勒,M.F。;Girault,V.,基于椭圆问题间断近似空间的有限元方法的先验误差估计,SIAM J.Numer。分析。,39, 3, 902-931 (2001) ·兹比尔1010.65045
[52] 里维埃尔,B。;Tan,J。;Thompson,T.,Biot方程混合公式的原始间断Galerkin方法的误差分析,计算。数学。申请。,第73,4666-683页(2017年)·Zbl 1368.65195号
[53] Shu,C.W.,时间相关问题的间断Galerkin方法:综述和最新发展,(Feng,X.;Karakashian,O.;Xing,Y.,《偏微分方程间断Galergin有限元方法的最新发展》,2012 John H。巴雷特纪念讲座。偏微分方程间断Galerkin有限元方法的最新发展2012年John H.Barrett纪念讲座,数学及其应用IMA卷,第157卷(2014年),Springer:Springer Switzerland,25-62·Zbl 1282.65122号
[54] Wang,H。;舒,C.W。;Zhang,Q.,平流-扩散问题隐式-显式时间推进局部间断Galerkin方法的稳定性和误差估计,SIAM J.Numer。分析。,53206-227(2015年)·Zbl 1327.65179号
[55] Wang,W.K。;王永堂,半线性拟抛物方程解的适定性,数学学报。申请。罪。英语。序列号。,35, 2, 386-400 (2019) ·Zbl 1428.35185号
[56] Wazwaz,A.M.,一维三次和五次复Ginzburg-Landau方程的显式和隐式解,应用。数学。莱特。,19, 1007-1012 (2006) ·Zbl 1118.35358号
[57] Wei,L。;张,X。;He,Y.,时间分数平流-扩散方程的局部不连续Galerkin方法分析,国际数字杂志。《热流体流动方法》,23,4,634-648(2013)·Zbl 1357.65181号
[58] 夏,Y。;Xu,Y。;Shu,C.W.,局部间断Galerkin方法的有效时间离散化,离散Contin。动态。系统。,序列号。B、 8677-693(2007)·Zbl 1141.65076号
[59] 张杰。;Zhang,Y。;郭,H。;Fu,H.,对流占优Sobolev方程的质量守恒特征分裂混合有限元方法,数学。计算。模拟。,160, 180-191 (2019) ·Zbl 07316665号
[60] 张,X。;Shu,C.W.,关于矩形网格上可压缩Euler方程的保正高阶间断Galerkin格式,J.Compute。物理。,229, 23, 8918-8934 (2010) ·Zbl 1282.76128号
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