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三维曲面附近评估的层电位正交误差估计。 (英语) 兹比尔1524.65101

小结:当评估点接近表面且积分几乎奇异时,与用于评估层电位的常规求积规则相关的求积误差迅速增加。需要进行误差估计,以确定精度何时不足,并应使用成本更高的特殊求积方法。
本文的最终结果是,当应用于评估\(\mathbb{R}^3\)中光滑曲面上定义的层势时,复合高斯-勒让德规则和全局梯形规则的正交误差估计。这些估计值没有未知系数,并且可以在给定曲面离散化的情况下有效地进行评估,调用局部一维寻根过程。它们是从曲线上的积分开始,使用涉及轮廓积分、残数演算和分支切割的复杂分析导出的。通过使参数平面复杂化,该理论也可用于导出(mathbb{R}^3)中曲线的估计。然后将这些结果用于推导曲面上积分的估计。在这个过程中,我们还获得了在(mathbb{R}^2)中曲线上评估的层电位的误差估计。这种估计与用于评估它们的局部寻根程序相结合,是早先针对以复数形式书写的层电位的复合Gauss-Legendre规则推导出来的[L.af Klinteberg公司A.-K.托恩伯格,SIAM J.科学。计算。40,编号3,A1225–A1249(2018;Zbl 1446.65204号)]. 本文对此进行了扩展,以提供层电位的复杂公式和实际公式的正交误差估计,这两种公式都适用于高斯-勒根德法则和梯形法则。
给出了数值例子来说明正交误差估计的性能。在许多情况下,曲线积分的估计值非常精确,(mathbb{R}^3)中曲面的估计值也足够精确,计算成本足够低,具有实用价值。

MSC公司:

65天32分 数值求积和体积公式
41A55型 近似正交
65天30分 数值积分
65号38 偏微分方程边值问题的边界元方法
65兰特 积分方程的数值解法
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