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保散度非拟合有限元方法求解混合 Poisson 问题的分析

数值分析 2024-09-04 v3 数值分析

摘要

本文提出一种新型的 H(div)-协调非拟合有限元方法,用于混合 Poisson 问题,该方法在切割构型下具有鲁棒性,并保持了贴体有限元方法的守恒性质。关键在于将散度约束表述在活动网格上而非物理域上,从而相对于切割构型获得鲁棒性,且无需污染质量平衡的稳定化。这一表述变化导致轻微的不一致性,但不影响通量变量的精度。通过对标量变量应用后处理——借助贴体方法中的经典局部后处理——我们保留了两个变量的最优收敛率,甚至标量变量后处理后具有超收敛性。我们给出了该方法,并进行了严格的先验误差分析,讨论了若干变体与扩展。数值实验证实了理论结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.12722,
  title  = {Analysis of divergence-preserving unfitted finite element methods for the mixed Poisson problem},
  author = {Christoph Lehrenfeld and Tim van Beeck and Igor Voulis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.12722},
  year   = {2024}
}

备注

30 pages, 9 figures, 2 tables