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等几何 Bézier 对偶 mortar 法:双调和问题

数值分析 2025-10-20 v1 数值分析 偏微分方程分析

摘要

本文针对多片域上的双调和问题,提出了一种等几何 Bézier 对偶 mortar 方法。离散双调和问题的适定性要求使用 C1C^1 连续基函数进行离散化。因此,需要在每个交界面上施加 C0C^0C1C^1 连续性约束,这需引入两个 Lagrange 乘子。对偶 mortar 方法利用对偶基函数来离散化 Lagrange 乘子空间。为保持耦合问题的稀疏性,我们提出了一种适用于对偶 mortar 的 C1C^1 约束,并利用 Bézier 对偶基来离散化 Lagrange 乘子空间。Bézier 对偶基函数通过 Bézier 投影构造,并具有与相应 B 样条基函数相同的支撑尺寸。我们证明了该方法可得到适定的离散问题,并给出了实现最优收敛的条件。尽管由于缺乏多项式再生能力,Bézier 对偶基是次优的,但我们的格式成功地推迟了实际问题中一致性误差的主导。我们通过若干基准问题验证了理论结果并展示了所提格式的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.1905.00096,
  title  = {Isogeometric B\'ezier dual mortaring: The biharmonic problem},
  author = {Di Miao and Michael A. Scott and Michael J. Borden and Derek C. Thomas and Zhihui Zou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1905.00096},
  year   = {2025}
}

备注

35 pages