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Por qué débil formulaciones numérica de las matemáticas?

Respecto a la ecuación de Poisson en el dominio $\Omega = [-1,1]^n$ $f \in H^{-1}$

$- \triangle u = f$

con Neumann homogéneas las condiciones de contorno. De estándar de la regularidad de la teoría la conocemos $u \in H^1$. Vamos ahora a echar un vistazo en la formulación del problema en el análisis numérico. Para cualquier función de prueba de $v \in H^1$ hemos

$-\int_{\Omega} \operatorname{div} \operatorname{grad} u \cdot v = -\int_{\Omega} \operatorname{div} (\operatorname{grad} u \cdot v) + \int_{\Omega} \operatorname{grad} u \cdot (\operatorname{grad} v)$.

$= -\int_{\partial\Omega} n \circ (\operatorname{grad} u \cdot v) + \int_{\Omega} \operatorname{grad} u \cdot (\operatorname{grad} v) = \int_{\Omega} \operatorname{grad} u \cdot (\operatorname{grad} v)$

En el común de Galerkin método que elegimos una serie de finito dimensionales subespacios que se define en función de un triangultation del dominio $\Omega$. Estos pueden ser los nodewise sombrero de funciones. A continuación, creamos una combinación lineal de sombrero de funciones, de tal manera que la ecuación anterior se mantiene.

Pero nosotros hacemos uso de la débil formulación de todos modos? Tener reduce los grados de libertad para afirmar que nuestra discreta solución de $u_h$ cumple con las condiciones de frontera, no parece persistir una razón para centrarse en la débil formulación más. Pero así es el caso en la literatura.

Un problema que un directo de discretización de

$Lu = f$

incluyendo las condiciones de contorno pueden ser de un determinado sistema. ¿Por qué este enfoque directo, no se trata (aunque sólo para ser descartadas) en la literatura?

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Noah Jacobson Puntos 289

(Espero no totalmente malinterpretar la pregunta.) Hay métodos (punto de colocación de los métodos), basado en la solidez de la formulación de satisfacciones $Lu=f$ sobre un conjunto finito de puntos, sin la necesidad de mallado, por lo tanto llamado meshfree (o meshless); encontrarás muchos artículos y libros sobre ellos. G. R. Liu es Una Introducción a Meshfree y Sus Métodos de Programación, por ejemplo, describe todo en un marco jurídico general de "ponderada de los residuos", de los cuales FEM, métodos meshless y otros son casos especiales (dependiendo de la función de ponderación y sobre cómo son los residuos definidos).

Mi experiencia personal fue que muchos estaban de marketing meshfree métodos, debido a su supuesta simplicidad, pero dependiendo de la naturaleza del problema a resolver, los problemas adicionales que pueden aparecer eventualmente, en mi caso, hubo dificultades de la prescripción de las condiciones de contorno, o la necesidad de determinar localmente punto del espacio de configuración (por ejemplo, local de la malla).

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