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残差驱动的在线广义多尺度有限元方法。 (英语) 兹比尔1349.65615

摘要:通过多尺度基函数构造局部降阶模型一直是一个活跃的研究领域。在本文中,我们提出了在线多尺度基函数,该基函数是使用离线空间和当前残差构造的。基于我们的误差指标,在一些选定的区域自适应地构造在线多尺度基函数。我们推导了一个误差估计量,它表明需要有一个具有某些性质的离线空间,以保证额外的在线多尺度基函数将减小误差。误差的减少与物理参数无关,例如问题中的对比度和多尺度。离线空间是使用广义多尺度有限元方法(GMsFEM)构造的。我们表明,如果选择足够数量的离线基函数,可以保证额外的在线多尺度基函数将减少与对比度无关的误差。我们注意到,在线基础函数的构建是因为线下空间构建没有考虑远处的影响。利用残差信息,只要离线近似满足某些性质,我们就可以合并距离信息。本文给出了理论和数值结果。我们的数值结果表明,如果离线空间足够大(就维数而言),使得粗空间包含所有对应于小特征值的多尺度谱基函数,那么通过添加在线多尺度基函数来减少误差与对比度无关。我们讨论了计算在线多尺度基函数的各种方法,其中包括使用小维脱机空间。

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
65号55 多重网格方法;含偏微分方程边值问题的区域分解
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