×

跨声速全势方程的并行自适应非线性消元预处理非精确牛顿法。 (英语) Zbl 1390.76271号

摘要:我们提出并研究了一种求解大型稀疏非线性方程组的右预条件不精确牛顿方法。目标应用是非线性问题,其导数具有一些局部不连续性,因此即使使用全球化技术,传统的不精确牛顿方法也存在收敛速度慢或没有收敛性的问题。提出的自适应非线性消除预处理不精确牛顿方法由三个主要部分组成:子空间校正、全局更新和自适应划分策略。其关键思想是在执行全局牛顿更新之前消除局部高非线性。定义子空间非线性问题的分区是根据中间牛顿解得到的信息自适应选择的。通过一些数值实验,与经典的不精确牛顿法相比,证明了该算法的鲁棒性和有效性。报告了在PC集群上获得的一些并行性能结果。

MSC公司:

05时76分 跨音速流动
76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
65H10型 方程组解的数值计算
65号06 含偏微分方程边值问题的有限差分方法
65N22型 含偏微分方程边值问题离散方程的数值解

软件:

PETSc公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Balay S、Buschelman K、Gropp WD、Kaushik D、Knepley MG、Curfman McInnes L等,PETSc;2013. <网址:http://www.mcs.anl.gov/petsc>.
[2] 蔡,X.C。;格罗普,W.D。;Keyes,D.E。;梅尔文·R·G。;Young,D.P.,跨声速全势方程的并行Newton-Krylov-Schwarz算法,SIAM科学计算杂志,19,246-265,(1998)·Zbl 0917.76035号
[3] 蔡,X.-C。;Keyes,D.E.,非线性预处理不精确牛顿算法,SIAM科学计算杂志,24183-200,(2002)·Zbl 1015.65058号
[4] 蔡,X.C。;Keyes,D.E。;Marcinkowski,L.,非线性加性Schwarz预条件及其在计算流体动力学中的应用,国际数值方法流体杂志,40,1463-1470,(2002)·Zbl 1025.76040号
[5] Cai X-C、Keyes DE、Young DP。激波管流的非线性加性Schwarz预处理非精确牛顿法。In:科学与工程领域分解方法。CIMNE;2002年·Zbl 1201.76107号
[6] 蔡,X.C。;Li,X.,高局部非线性问题的基于限制可加性Schwarz非线性消去的非精确牛顿方法,SIAM科学计算杂志,33,746-762,(2011)·Zbl 1227.65045号
[7] Deconick,H。;Hirsch,C.,在任意贴体网格上用有限元离散跨音速全位势方程的多重网格方法,J Comput Phys,48,344-365,(1982)·Zbl 0511.76055号
[8] 丹尼斯·J·E。;Schnabel,R.B.,无约束优化和非线性方程的数值方法,(1996),费城SIAM·Zbl 0847.65038号
[9] GroßC,Krause R.关于ASPIN的全球化,采用信任区域控制策略-收敛分析和数值示例。2011年[预印本]。
[10] Hirsch,C.,内部和外部流动的数值计算,第2卷,(1990),Wiley·Zbl 0742.76001号
[11] 黄,F.-N。;Cai,X.-C.,不可压Navier-Stokes方程的并行非线性加法Schwarz预处理不精确牛顿算法,计算物理杂志,204666-691,(2005)·Zbl 1267.76083号
[12] 黄,F.-N。;蔡晓川,一类并行二层非线性Schwarz预处理不精确牛顿算法,计算方法与应用机械工程,196,1603-1611,(2007)·Zbl 1173.76385号
[13] 黄,F-。编号。;林,H.-L。;Cai,X.C.,不精确牛顿方法的基于二级非线性消去的预处理器及其在射流管道流量计算中的应用,电子传输数值分析,37,239-251,(2010)·Zbl 1205.65180号
[14] Lanzkron,P.J。;Rose,D.J。;Wilkes,J.T.,《近似非线性消除分析》,SIAM,《科学计算杂志》,第17期,第538-559页,(1996年)·Zbl 0855.65054号
[15] Nocedal,J。;Wright,S.J.,《数值优化》(1999),纽约斯普林格出版社·Zbl 0930.65067号
[16] Rizzi A,Viviand H,编辑。带激波的无粘跨音速流动计算的数值方法:GAMM研讨会。Vieweg(不伦瑞克);1981. ·Zbl 0457.76047号
[17] 萨阿德,Y。;Schultz,M.H.,GMRES:求解非对称线性系统的广义最小残差算法,SIAM科学统计计算杂志,7856-869,(1986)·Zbl 0599.65018号
[18] 希特里特,S。;Sidilkover,D。;Gelfgat,A.,跨音速流动问题的代数多重网格求解器,《计算物理杂志》,230,1707-1729,(2011)·Zbl 1391.76577号
[19] 斯科格斯塔德,J.O。;Keilegavlen,E。;Nordbotten,J.M.,多孔介质非线性流动问题的区域分解策略,计算物理杂志,234,439-451,(2013)
[20] Young,D.P。;霍夫曼,W.P。;梅尔文·R·G。;Hilmes,C.L。;Johnson,F.T.,《气动分析和设计优化中的非线性消除》,(Biegler,L.T.;Ghattas,O.;Heinkenschloss,M.;van Bloemen Waanders,B.,《大尺度PDE约束优化》,《计算机科学评论》(2003),Springer),17-44·Zbl 1138.76420号
[21] Young,D.P。;梅尔文·R·G。;Bieterman,M.B。;约翰逊,F.T。;萨曼特,S.S。;Bussoletti,J.E.,局部细化矩形网格有限元法:在计算流体动力学和计算物理中的应用,计算物理杂志,92,1-66,(1991)·Zbl 0709.76078号
[22] Ziani M.Accélération de la convergence des Méthodes type Newton pour la résolution des systèmes nonéaires。雷恩大学博士论文1;2009
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。