Maxwell特征值问题及Cahn-Hilliard方程的两网络算法研究及应用

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lsgaoyan2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Maxwell特征值问题的快速算法研究一直是科学和工程计算领域的重要研究课题,本文内容共分为两部分,第一部分比较系统的研究了Maxwell特征值问题的两网格算法,针对当前流行的多种形式的变分问题,提出了相应的两网格算法,证明了两网格算法的误差估计,设计了细网格上的快速算法,最后通过多个数值算例验证了理论的正确性和快速算法的高效性.第二部分针对Cahn-Hilliard方程提出了两网格算法,本文具体内容如下:  首先,针对Maxwell特征值问题的棱元离散系统,设计了两网格算法.通过在粗网格求解一个原问题的特征值问题,在细网格上解一个不定方程,再由雷利熵求得近似特征值.在误差分析中,通过比较两网格方法的解与细网格上的有限元解,得到一个误差方程,并将误差分解成相互正交的两部分,其一位于特征空间,另一部分位于特征空间的正交补,只需要估计位于特征空间补的部分的误差,并通过分析该部分的误差,利用相关引理,证得其误差估计.对于细网格上的解法器,采用了Pminres方法求解.采用一个正定的Maxwell方程系统作为其预条件子,该正定的系统采用HX求解,数值实验验证了理论分析的结果,并且测试丁求解器的效果.  接下来,针对混合元的离散系统,提出了相应的两网格方法.通过引入一个Lagrange乘子来处理散度为零条件,将要求解一个鞍点型离散系统,该系统相对庞大,但不会出现非物理解.类似地,在粗网格求解一个特征值问题,在细网格解一个不定方程,利用同样的证明技巧,证得其误差估计.细网格上的不定方程的求解,通过Pgmres求解.其预条件行为相当于求解一个不含低阶项的Maxwell边值问题,对于该不含低阶项的Maxwell边值问题,我们通过基于DMG磨光的多重网格算法求解,且不需要精确求解,只需要1个Vcycle.  然后,针对面元离散系统,提出了相应的两网格方法.该离散系统所得的解将严格满足散度为零.对于细网格上的不定方程仍然采用Pgmres,其预条件行为类似于求解一个Stokes方程和一个棱元的质量矩阵.对于Stokes方程的求解,采用基于DGS磨光的多重网格算法[70],且不需要精确求解,只需要1-3个Vcycle.  最后是本文的第二部分内容,关于Cahn-Hilliard方程的两网格算法研究.通过在粗网格求解一个混合变分问题,在细网格上求解两个第二边值条件的Poisson方程得到数值解.Poisson方程的求解采用多重网格法,数值实验证明了该算法的高效性。
其他文献
在本文中,详尽地刻画了C型代数幺半群M和其Renner幺半群R,方法是初等的.接种给出了相应于M的Bruhat-Renner分解,并且详细地分析了R的长度函数.然后,证明了M的元素有它的典范
研究非线性算子特征元的全局结构是非线性泛函分析的重要研究方向之一.非线性脉冲微分方程的研究始于80年代末期,是微分方程中一个新的重要的分支.近几年来,脉冲微分方程理论
该文给出了模糊交通网络、路宽、最大路等概念.在给出交通网络模糊矩阵表示的基础上,研究了最大路宽和模糊矩阵幂运算的关系,所得的结果实现了交通网络中关键概念的量比解.此
该文在正则半群的基础上研究E-反演半群.全文共分四节.第一节,首先定义一类新的半群即所谓的R-幂单E-反演半群S.接着用"核-迹"方法研究S上的强同余,即证明S上的任一强同余可
该文讨论Weinstein方程的一些函数论特性.我们较系统地研究了α调和函数,即R中单位球B上椭圆型偏微分方程的解的性质.从另一个角度看,常义调和函数和双曲调和函数虽然有许多
随机Navier-Stokes-Voight方程是在经典的Navier-Stokes-Voight方程中加入随机项从而产生的新方程。由于随机项的存在,该方程的解与经典的Navier-Stokes-Voight方程的解有所不
该文在目标映射为锥-半连续和广义锥-次类凸的假设条件下,首先得到了赋范向量空间中ε-超有效点集的连通性,进而得到ε-超有效解集的连通性.再将ε-超有效性概念推广到局部凸
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
该文首先在概述经典运输问题的模型和方法步骤的基础上,研究了国内外对运输问题中"多反而少"悖论问题的建模与求解方法,其中详细地研究了悖论的产生原因及如何避免产生悖论.
试验单元的非齐性会导致试验误差的增加,从而降低试验的效率.当试验单元不相似时,最好的方法是对试验单元进行分区组处理.对试验单元进行分区组处理时要考虑两种情形,单因子分区