Glowinski区域分解算法的收敛性方程：Stokes方程

Ｇｌｏｗｉｎｓｋｉ区域分解算法的收敛性方程──Ｓｔｏｋｅｓ方程储德林，胡显承（清华大学应用数学系，北京１０００８４）ＴＨＥＣＯＮＶＥＲＧＥＮＣＥＯＦＧＬＯＷＩＮＳＫＩ＇ＳＤＯＭＡＩＮＤＥＣＯＭＰＯＳＩＴＩＯＮＡＬＧＯＲＩＴＨＭ──ＳＴＯＫＥＳＥＱＵＡ...     

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     

用区域分解法求不可压N-S方程的差分解

§1.引言 对不可压小粘性流的数值解,[1]和[2]用奇异摄动观点提出了一个区域分解法.从常微分方程(组)的奇异摄动问题出发,解分解为外部解加边界修正解(以下简称为修正解).外部解的边界条件有:给定(原边界条件)、待定(用原边界条件和修正解)和延拓类.修正解的边界条件有:给定(用原边界条件和外部解延拓)渐近(在边界层外缘)和待定     

求解HJB方程的区域分解法

本文提出了求解HJB方程的一种区域分解法,并证明了算法的收敛性,这种算法将[3]提出的两子域区域分解法推广到多子域的情形.     

Navier—Stokes方程稳定性研究

本给出Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程某种边值问题局部解不唯一性的一个例证。     

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     

ON THE OPTIMAL CONVERGENCE RATE OF A ROBIN-ROBIN DOMAIN DECOMPOSITION METHOD

In this work, we solve a long-standing open problem： Is it true that the convergence rate of the Lions＇ Robin-Robin nonoverlapping domain decomposition （DD） method can be constant, independent of the mesh size h？ We closed this old problem with a positive answer. Our theory is also verified by numerical tests.     

无界区域Stokes 问题非重叠型区域分解算法及其收敛性

本文研究无界区域Stokes方程外问题的利用有限元法和自然边界归化的非蕈叠型区域分解算法,此方法对无界区域Stokes问题非常有效.给出连续和离散情形的D-N算法及其收敛性分析,得到算法收敛的充要条件及充分条件,并得到最优的松弛因子和压缩因子,最后给出数值算例予以验证.     

LONG-TIME CONVERGENCE OF GENERALIZED DIFFERENCE METHOD FOR NAVIER-STOKES EQUATIONS

1　IntroductionIn this paper,we firstprovide a generalized difference method for the two-dimension-al Navier-Stokes equations by combining the ideas of staggered scheme[6] and generalizedupwind scheme [4 ] in space,and by backward Euler time-stepping.Then we apply theabstractframework of[7] to prove its long-time convergence.The outline of this paper is as follows:In§ 2 we state the generalized differencemethod.In§ 3 we provide some lemmas.In§ 4 we study the one-sided Lipschitz condi-tio…     

SCHWARZ DOMAIN DECOMPOSITION ALGORITHMS FOR BOUNDARY ELEMENT METHOD

In this paper, we introduce two Schwarz type domain decomposition algorithms for solving boundary element equations, which decompose the original problem defined on global boundary surface into several ones defined on sub-domains so that they may be solved ileratively or parallelly. The convergence of these methods are also proved.     

单障碍问题区域分解法的单调收敛性与收敛速度估计

本文我们考虑一类典型的椭圆型算子的障碍问题的区域分解算法,分析算法的单调收敛性并给出相应的收敛速度估计.障碍问题有着重要的物理背景（参见[3,9]）.近些年来,有关障碍问题的区域分解法方面的研究已经有一些成果.关于线性算子情形,读者可参看[1,2,5,7,8,10,12,13,14,15,17]等文献,而对于非线性算子情形,读者可参看[4,6,16,18].在这些文献中,已经有部分涉及到算法的收敛速度估计.例如,文[15,16]给出了有限元区域分解算法的迭代误差的渐近最大模估计,文[13]给出了求解具M-阵的有限维互补问题     

Burgers方程的区域分裂并行格式

1引言 Burgers方程可作为N-S方程的简单形式,这是因为它不仅具有N-S方程的一些特性,而且数值求解方法也相近,因此,对Burgers方程的数值方法的研究具有一定的实际意义.为了在并行计算机上求解Burgers方程,已有不少文章提出了并行差分格式,如组显式方法([1]-[4])、交替分段隐格式[5],这些格式均可归结为交替型的并行格式.     

椭圆型方程的重叠型区域分裂混合元方法

本文研究椭圆型方程的重叠型区域分解混合元方法，对第一边值和第二边值问题，分别给出了离散形式的区域分解混合元格式；证明了区域分裂格式解的存在唯一性和算法的收敛性，并给出数值算例．     

A NON-OVERLAPPING DOMAIN DECOMPOSITION ALGORITHM BASED ON THE NATURAL BOUNDARY REDUCTION FOR WAVE EQUATIONS IN AN UNBOUNDED DOMAIN

In this paper, a new domain decomposition method based on the natural boundary reduction, which solves wave problems over an unbounded domain, is suggestted. An circular artificial boundary is introduced. The original unbounded domain is divided into two subdomains, an internal bounded region and external unbounded region outside the artificial boundary. A Dirichlet-Neumann(D-N) alternating iteration algorithm is constructed. We prove that the algorithm is equavilent to preconditional Richardson iteration method. Numerical studies are performed by finite element method. The numerical results show that the convergence rate of the discrete D-N iteration is independent of the finite element mesh size.     

THE CONVERGENCE OF A DOMAIN DECOMPOSITION ALGORITHM FOR PARABOLIC PROBLEMS

At recent, Hourgat et gave a domain decomposition algorithm for elliptic problems which can be implemented in parallel. Many numerical experiments have illustrated its efficiency. In the present paper, we apply this algorithm to solve the discrete parabolic problems, analyse its convergence and show that its convergence rale is about (1 - 2p + σp2 ) which is nearly optimal and independent of the parameter τ, where σ τ O((1 +H )(1 + ln(H / h))2 ). 0 < p < 1 / σ,τ,h,H are the time step size, finite element parameter and subdomain diameter, respectively.