Построение итерационного метода решения нелинейного уравнения эллиптического типа на основе смешанного метода конечных элементов

Journal of Mathematics Mechanics and Computer Science, 2020

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.26577/jmmcs.2020.v106.i2.09
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

ПОСТРОЕНИЕ ИТЕРАЦИОННОГО МЕТОДА РЕШЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОГО УРАВНЕНИЯ ЭЛЛИПТИЧЕСКОГО ТИПА НА ОСНОВЕ СМЕШАННОГО МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Данная статья посвящена построению и исследованию конечно-элементного метода решения двумерного нелинейного уравнения эллиптического типа.Уравнения данного типа возникают при решении многих прикладных задач, включая задачи теории многофазной фильтрации, теории полупроводниковых приборов и многих других.Актуальность исследования данной проблемы связана с необходимостью разработки эффективных параллельных методов решения указанной задачи.Для дискретизации уравнения используется смешанный метод конечных элементов с элементами Brezzi-Douglas-Marini.Исследован вопрос о сходимости конечно-элементного метода.Для линеаризации уравнения построен итерационный метод Пикара.В работе использовано два класса базисных функций конечных элементов.Проведен сравнительный анализ эффективности нескольких прямых и итерационных методов решения полученной системы линейных алгебраических уравнений, включая метод, основанный на LDLt-факторизации Bunch-Kaufman, метод минимальных невязок, симметричный LQметод, стабилизированный метод бисопряженных градиентов, и ряд других итерационных алгоритмов подпространства Крылова с предобуславливателями на основе неполного LUразложения.Метод апробирован на нескольких модельных задачах посредством сравнения приближенного решения задачи с известным точным решением.Представлены результаты анализа погрешности метода в различных нормах в зависимости от диаметра сетки.