基于自然边界归化的半无界区域上的区域分解算法

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该文基于半平面上的自然边界归化理论,讨论了一类带凹槽的半无界区域上的椭圆型方程边值问题的数值求解算法.在区域分解算法的框架下,将求解区域剖分成有界子区域和规则的无界子区域,在有界子区域上运用有限元方法进行求解,在规则的无界子区域上运用自然边界元方法进行求解,从而构造出在有界子区域和无界子区域上交替进行数值求解的迭代算法.首先考虑对求解区域进行重叠剖分,构造Schwarz交替法进行数值求解,运用P.L.Lions对Schwarz交替法的投影解释,证明了该算法的几何收敛性;然后考虑对求解区域进行非重叠剖分,构造Dirichlet-Neumann交替算法进行求解,证明了该算法与预处理的Richardson迭代算法等价,且具有与有限元剖分网格参数无关的收敛性,适当选取松弛因子,可以证明算法是几何收敛的,并给出了松弛因子的一般取值.
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