椭圆边值问题基于自然边界归化的三角波方法

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在本论文中,我们研究一类椭圆边值问题基于自然边界归化的三角波方法.利用自然边界归化原理,获得了单位圆内或单位圆外的一类椭圆边值问题的Poisson积分公式和自然积分方程.据E.Quak提出的三角波,用Hermite型三角波作为基函数构造有限元子空间,用于边界上具有2个节点的Galerkin离散,来数值求解自然积分方程和Poisson积分公式.证明了有限元求解的刚度矩阵是一个块对角阵,且其子矩阵是某种对称、块循环矩阵.给出了刚度矩阵元素的计算公式,此计算公式十分简单,为有限项的代数运算.对于2×2阶的刚度矩阵,我们仅仅需要计算2(2)个元素.给出了算法的收敛性,对近似解的误差估计作了详细分析.最后,给出了一些数值实验.数值结果表明三角波方法优于通常的多项式插值的数值结果.
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