抛物问题的拉格朗日乘子区域分解法

１．引言 近年来,一类新的非重叠区域分解方法一非匹配网格区域分解法,日益引起人们的广泛兴趣,并已成为当今区域分解方法研究的热门课题。这类区域分解方法的特点是：相邻子区域在公共边（或面）上的结点可以不重合,从而能解决许多传统区域分解方法不便解决的问题（如变动网格问题）．目前主要有两类方法来处理这种区域分解的强非协调性：Ｍｏｒｔａｒ无法（见［１－２］和［９－１０］）和拉格朗日乘子法（见［５］,［８］,［１１］和［１２］）．拉格朗日乘子法比Ｍｏｒｔａｒ无法有明显的优点：（１）界面变量（即拉格朗日乘子）…     

抛物问题的拉格朗日乘子区域分解法

In this paper we consider domain decomposition methods with Lagrangian multipliers, which are applied to solving parabolic problems. We shall estimate condition numbers of the resulting interface matrices, and construct two kinds of simple preconditioners for the corresponding interface equations. It will be shown that the condition numbers of the resulting preconditioned interface matrices are almost optimal.     

依赖时间的Lagrange乘子区域分解法的显式格式

１．引言 近年来,一类新的区域分解法－非匹配网格区域分解法,日益引起人们的广泛兴趣．这类区域分解法的特点是：相邻子区域在公共边（或面）上的结点可以不重合,从而可方便地处理匹配网格区域分解法难以处理的问题：变动网格问题（例如石油勘探中的地层错动问题）和最优网格设计问题（即根据解的性质和实际问题的要求在不同子区域上采用不同的单元类型,不同的网格尺寸和不同阶的逼近多项式）． 在这类区域分解的算法设计中面临着两个困难：界面上非协调性的处理（与通常的协调元不同）和界面上积分的有效计算．现有算法中较引人注目的…     

非协调区域分解的Lagrangian乘子法

§1.引言 近年来随着并行计算机的迅速发展,求解椭圆型方程的区域分解法愈来愈引起人们的兴趣和重视.但是,目前能够见到的有限元区域分解法几乎都要求有限元空间在跨过子区域的边界时是协调的,必然限制有限元区域分解算法的优越性. [3]提出了一种非协凋区域分解法——非协调区域分解的杂交法.采用简化杂交法处理各子区域交界处的非协调性,这种方法在子区域的内部和边界采用两套不同的变量,允许内部变量在跨过各子区域的边界时不连续.但是这种方法有它的局限性,即要求边界变量在各子区域的顶点处必须保持连续性,这对推广到三维空间的情形带来很大的困难.本文提出一种非协调区域分解的Lagrangian乘子法,引进Lagrangian乘子来处理各子区域交界处的非协调性.这种方法也在子区域内部和边界采用两套不同的变量,它不仅允许内部变量在越过各子区域边界时的非协调性,并且还允许边界变量在各子区域的顶点处可以不连续,这就弥补了[3]的不足.同时,这种算法具有[3]的优点,即在不     

解单障碍问题的Lagrangian乘子非匹配网格区域分解法

针对二阶椭圆型单障碍问题提出了一类基于非匹配网格的Lagrang ian乘子非重叠型区域分解方法.并在适当条件下给出了该方法的收敛性分析和收敛速度估计.     

区域分解界面预条件子构造的一般框架

1．引言考虑模型问题：其中ΩR2是多边形区域,常数n≥0．将Ω作非重叠区域分解：Ω＝假定：（i）当i≠j时,（ii）当Ωi与Ωj相邻时,是Ωi和Ωj的一条公共边记称为界面）;（iii）每个闪的尺寸为d,即存在常数co和q,使出包含（包含在）一个直径为C（）（Cod）的圆（国内）．非重叠区域分解方法的实质是,引进两个变量：内部变量。h和界面变量～．先在几上并行未解子问题,将。。消去（即用～表示）,得到～的方程（称为界面方程）;再求解界面方程,得到～的值;最后将～回代,得到。人的值（即原问题的解）．这类区域分解方法是否比重…     

杂交有限元的区域分解法

近几年来,由于并行计算机的迅速发展,求解椭圆型微分方程的区城分解法又引起了人们的重视.这一方法的基本思想是把求解区域分解成许多子区域,每个子区域上用一台计算机求解.这种方法适应并行机的需要,是用并行机解大型椭圆型偏微分方程的一     

一类六边形网格上拉普拉斯4点差分格式及其预条件子

本文提出平面上拉普拉斯算子在一类平行六边形网格上的成对4点差分格式.这种差分格式虽然只有一阶的局部截断误差,但实际具有二阶的收敛性.基于平行六边形网格可以被分解为两套三向三角形网格,我们给出成对4点格式的二阶收敛性的证明,并且提出相应的预条件子快速解法.文末给出的数值算例符合我们的结论.     

双调和方程区域分解法的矩阵分析

1 引 言 设Ω为R~2平面上的有界凸多边形区域,边界Ω适当光滑,四阶调和方程的边值问题 △~2u=f, Ω Ⅰ)u=△u=0, Ω Ⅱ)u=u/n=0, Ω 这儿△~2表示双调和算子,f∈L_2(Ω),问题Ⅰ)为简支板的平衡方程,问题Ⅱ)为固定边界板的平衡方程。对于问题Ⅰ)、Ⅱ)的混合变分形式分别为     

具单调收敛性的区域分解法

1 引言 区域分解法和多重网格法都被认为是求解椭圆边值问题的快速算法.这两类算法也先 后应用于变分不等式的求解并获得了较为成功的数值尝试,收敛性理论也相继建 立.但是和用于方程问题不同,建立相应的h无关收敛性理论甚至更初步的收敛率分析遇到 一定的困难.九十年代初,Kornhuber针对变分不等式第一边值问题及摩擦问题进一步 讨论了多重网格法的收敛性质并在其离散问题非退化情形证明了渐近几何收敛速度,但仍 未见到有关h无关收敛性.区域分解法起步稍晚,但自八十年代末Lions给出了Schwarz交 替法的变分解释以来发展很快.Kuznetsov等人于九十年代初证明了乘性 Schwarz和加性Schwarz算法用于求解单边障碍问题时单调收敛于解.在同样条件下, [13]得到了误差估计式并利用无约束情形的有关结果得到了h无关收敛性.但是,在前述 的各种区域分解法中,子问题的求解都是精确的,因此在子域上费时较多而且在数值上也往 往只能得到子问题的近似解.这样自然产生这样一个想法:能否在子问题上和多重网格法 一样用近似解代替?本文即是针对此问题,从加性Schwarz算法入手,不仅证明算法收敛,而     

CONSTRUCTION OF A PRECONDITIONER FOR DOMAIN DECOMPOSITION METHODS WITH POLYNOMIAL LAGRANGIAN MULTIPLIERSS

1. IntroductionIn recent years the non-overlapping domain decomposition methods (DDMs) with nonmatching grids have attracted particular attention of computional eXPerts and engineers (see[1]--[9]). This kind of DDM allows non--coincidence of nodal points at common edges (or commonfaces) of two neighbouring subdomains. Thus it can be applied to solving the problems ofchanging meshes (for example, the multi-body contact problems in solid mechanics an'd therelative motion problems in oil explo…     

DOMAIN DECOMPOSITION METHODS WITH NONMATCHING GRIDS FOR THE UNILATERAL PROBLEM

1. IntroductionDomain decomposition methods (DDMs) with nonmatching grids, which have been deveLoped in recent years3 are a quite new class of nonconforming DDMs. As this kind of DDMscan be aPplied to solving many practical problems which can't be handled…     

A PARALLEL ITERATIVE DOMAIN DECOMPOSITION ALGORITHM FOR ELLIPTIC PROBLEMS

1.IntroductionNolloverlappillgdomaindecolllpositionnletllodshavereceivedalotofattentionlenlsilllldallowefficielltparallelisnl.F'Orarecentdevelopmelltofthesemethods,werefertot…     

GLOBAL SUPERCONVERGENCES OF THE DOMAIN DECOMPOSITION METHODS WITH NONMATCHING GRIDS

1. IlltroductionA nonconforming domain decomposition method with Lagrangian multipliers was proposedin [13]. The basic idea of this method is to deal with the nonconforming of nonmatching gridsby illtroducing the Lagrangian multipliers on interfaces of subdomains and its advalltages arethat it allows not only the incompatibility of the internal variables on the interface betweensubdomains, but also the discolltinuity of the boundary variables on the common venices ofsubdomains. Thus one can c…     

Helmholtz问题的Robin型区域分解法

Helmholtz问题的数值模拟在科学工程计算领域有着广泛的应用,快速高效求解Helmholtz方程离散代数系统一直是科学计算的重要研究方向.本文简要回顾了Helmholtz方程的区域分解型求解器的发展历程,重点介绍了我们提出的Robin型区域分解算法,同时比较了各类算法的优劣和特点.近年来Helmholtz方程的求解效率有了极大的提升,然而仍有一些本质困难尚待突破,如何高效求解Helmholtz方程,仍是具有挑战意义的研究课题.