删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

求解二维时谐Maxwell方程的一种混合有限元新格式

本站小编 Free考研考试/2021-12-27

曹济伟1,2
1. 河南财经政法大学数学与信息科学学院, 郑州 450000;
2. 南开大学数学科学学院, 天津 300071
收稿日期:2016-01-22出版日期:2016-12-15发布日期:2016-10-13


基金资助:国家自然科学基金11071132,11171168,91430106,11571266资助.


A NEW MIXED FINITE ELEMENT SCHEME FOR SOLVING 2D TIME-HARMONIC MAXWELL-TYPE PROBLEM

Cao Jiwei1,2
1. School of Mathematics and Information Science, Henan University of Economics and Law, Zhengzhou 450000, China;
2. School of Mathematical Sciences, Nankai University, Tianjin 300071, China
Received:2016-01-22Online:2016-12-15Published:2016-10-13







摘要



编辑推荐
-->


本文,我们提出一种新的求解二维时谐Maxwell方程的H1-协调节点连续混合有限元格式.由于加上若干稳定化项和投影项,得到的混合变分形式是稳定的.我们证明了双线性形式满足连续性,Kh-强制性和Inf-Sup条件,因此,解是存在唯一的.此外,我们也给出了拟优的误差估计和相应的收敛阶.
MR(2010)主题分类:
65N15
65N30

分享此文:


()

[1] Adams R A and Fournier J. Sobolev Spaces[M]. Second Edition, Academic Press, New York, 2003.

[2] Monk P. Finite Element Methods for Maxwell Equations[M]. Clarendon Press, Oxford, 2003.

[3] Buffa A. Remarks on the discretization of some noncoercive operator with applications to heterogeneous maxwell equations[J]. SIAM J. Numer. Anal., 2005, 43(1):1-18.

[4] Nédélec J. Mixed finite elements in R3[J]. Numer. Math., 1980, 35(3):315-341.

[5] Arnold D N, Brezzi F and Marini L D. Unified analysis of discontinuous Galerkin methods for elliptic problems[J]. SIAM J. Numer. Anal., 2001, 39(5):1749-1779.

[6] Riviére B. Discontinuous Galerkin Methods for Solving Elliptic and Parabolic Equations:Theory and Implementation[M]. SIAM, 2008.

[7] Duan H Y, Li S. Tan Roger C.E. and Zheng W.Y., A delta-regularization finite element method for a double curl problem with divergence-free constraint[J]. SIAM J. Numer. Anal., 2012, 50(6):3208-3230.

[8] Duan H Y, Lin P and Tan Roger C E. C0 elements for generalized indefinite Maxwell's equations[J]. Numer. Math., 2012, 122(1):61-99.

[9] Houston P, Perugia I, Schneebeli A and Schötzau D. Interior penalty method for indefinite timeharmonic Maxwell equations[J]. Numer. Math., 2005100(3):485-518.

[10] Grote M J, Schneebeli A and Schötzau D. Interior penalty discontinuous Galerkin method for Maxwell's equations:Energy norm error estimates[J]. J. Comp. Appl. Math., 2007, 204(2):375-386.

[11] Cockburn B, Li F and Shu C W. Locally divergence-free discontinuous Galerkin methods for the Maxwell equations[J]. J. Comput. Phys., 2004, 194(2):588-610.

[12] Otin R. Regularized Maxwell equations and nodal finite elements for electromagnetic field computations[J]. Electromagnetics, 2010, 30(1):190-204.

[13] Costabel M and Dauge M. Weighted regularization of Maxwell equations in polyhedral domains[J]. Numer. Math., 2002, 93(2):239-277.

[14] Brezzi F and Fortin M. Mixed and Hybrid Finite Element Methods[M]. Springer-Verlag, NewYork, 1991.

[15] Girault V and Raviart P A. Finite Element Methods for Navier-Stokes Equations, Theory and Algorithms[M]. Springer-Verlag, Berlin, 1986.

[16] Duan H Y, Lin P and Tan Roger C E. Error estimates for a vectorial second-order elliptic eigenproblem by the local L2 projected C0 finite element method[J]. SIAM J. Numer. Anal., 2013, 51(3):1678-1714.

[17] Ciarlet P G. The Finite Element Method for Elliptic Problems[M]. Amsterdam:North-Holland, 1978.

[18] Duan H Y, Jia F, Lin P and Tan Roger C E. The local L2 projected C0 finite element method for Maxwell problem[J]. SIAM J. Numer. Anal., 2009, 47(2):1274-1303.

[19] Brenner S C and Scott L R. The Mathematical Theory of Finite Element Methods[M]. Third Edition, Springer-Verlag, New-York, 2008.

[20] Clément P. Approximation by finite element functions using local regularization[J]. RAIRO Anal. Numer., 1975, 2(R-2):77-84.

[21] Xue Y, Duan H Y and Zhang Q. A new and simple implementation of the element-local L2-projected continuous finite element method[J]. Appl. Math. Comput., 2014, 228:170-183.

[22] Duan H Y, Tan Roger C E, Yang S Y and You C S. Computation of Maxwell singular solution by nodal-continuous elements[J]. J. Comput. Phys., 2014, 268:63-83.

[23] Buffa A and Ciarlet P Jr. On traces for functional spaces related to Maxwell's equations Part Ⅱ:Hodge decompositions on the boundary of Lipschitz polyhedra and applications[J]. Math. Meth. Appl. Sci., 2001, 24(1):31-48.

[24] Dhia A B, Bonnet-Ben, Hazard C and Lohrengel S. A Singular Field Method For the Solution of Maxwell's Equations in Polyhedral Domains[J]. SIAM J. Appl. Math., 1999, 59(6):2028-2044.

[25] Duan H Y, Lin P, Saikrishnan P and Tan Roger C E. A least-squares finite element method for the magnetostatic problem in a multiply connected Lipschitz domain[J]. SIAM J. Numer. Anal., 2007, 45(6):2537-2563.

[26] Duan H Y, Lin P and Tan Roger C E. Analysis of a continuous finite element method for H(curl, div)-elliptic interface problem[J]. Numer. Math., 2013, 123(4):671-707.

[27] Boffi D, Brezzi F and Fortin M. Mixed Finite Element Methods and Applications[M]. Springer, 2013.

[28] Arnold D N, Brezzi F, Cockburn B and Marini D. Discontinuous Galerkin Methods for Elliptic Problems[M]. Lect. Notes Comput. Sci. Eng., Springer, Berlin, 2000, 11:89-101.

[1]洪庆国, 刘春梅, 许进超. 一种抽象的稳定化方法及在非线性不可压缩弹性问题上的应用[J]. 计算数学, 2020, 42(3): 298-309.
[2]张然. 弱有限元方法在线弹性问题中的应用[J]. 计算数学, 2020, 42(1): 1-17.
[3]王俊俊, 李庆富, 石东洋. 非线性抛物方程混合有限元方法的高精度分析[J]. 计算数学, 2019, 41(2): 191-211.
[4]卢培培, 许学军. 高波数波动问题的多水平方法[J]. 计算数学, 2018, 40(2): 119-134.
[5]石东洋, 史艳华, 王芬玲. 四阶抛物方程H1-Galerkin混合有限元方法的超逼近及最优误差估计[J]. 计算数学, 2014, 36(4): 363-380.
[6]周琴, 潘雪琴, 冯民富. 对流占优的Sobolev方程的投影稳定化有限元方法[J]. 计算数学, 2014, 36(1): 99-112.
[7]李先崇, 孙萍, 安静, 罗振东. 粘弹性方程一种新的分裂正定混合元法[J]. 计算数学, 2013, 35(1): 49-58.
[8]石东洋, 唐启立, 董晓靖. 强阻尼波动方程的H1-Galerkin混合有限元超收敛分析[J]. 计算数学, 2012, 34(3): 317-328.
[9]司红颖, 陈绍春. 双调和方程混合元的一种新格式[J]. 计算数学, 2012, 34(2): 173-182.
[10]罗兴钧, 李繁春, 杨素华. 最优投影策略下解病态积分方程的快速迭代算法[J]. 计算数学, 2011, 33(1): 1-14.
[11]马昌凤,梁国平,刘韶鹏. 一类波动方程有限元投影格式的误差分析[J]. 计算数学, 2002, 24(4): 501-512.
[12]黄兰洁. 关于非定常不可压Navier-Stokes方程的时间高精度隐式差分方法[J]. 计算数学, 2002, 24(2): 197-218.

--> -->
阅读次数
全文







摘要





Cited

Shared






PDF全文下载地址:

http://www.computmath.com/jssx/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=224
相关话题/数学 计算 河南财经政法大学 阅读 数学与信息科学学院

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 数学与系统科学研究院举办华罗庚先生诞辰110周年纪念大会
    11月12日上午9点,中国科学院数学与系统科学研究院(以下简称数学院)召开华罗庚先生诞辰110周年纪念大会,会场设在数学院南楼。参加的院士包括王元、杨乐、石钟慈、林群、崔俊芝、严加安、郭雷、周向宇等,数学院院长席南华院士、副院长巩馥洲等院所领导,以及职工、离退休、研究生、来自北航华罗庚班的同学代表等 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-26
  • 中国科学院青促会信管分会与数学院学术研讨会在我院举行
    11月3日,中国科学院青年创新促进会信管分会与数学与系统科学研究院学术研讨会在我院顺利召开。来自自动化研究所、沈阳自动化研究所、软件研究所、计算技术研究所、战略咨询研究院及我院的30位青年科研骨干和研究生齐聚数学院进行学术交流。我院党委书记武艰、常务副院长高小山出席会议。  开幕式上,高小山副院长代 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-26
  • 量子计算基础理论和量子点元胞自动机的器件设计优化(尚云 陆汝钤)
    一.量子计算基础理论  1. 在新型量子通讯原理方面  我们通过引入两硬币量子游走模型首次将量子游走应用于量子通信协议中,分别提出了基于直线,圆,完备图和正则图上的量子隐形传输模型【1,2】;第一次将两硬币量子游走模型用于完美状态转移协议的设计,对比已存单硬币模型初次实现了高维态在一般图形上的最优状 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-26
  • DNA计算的发展现状及未来展望
    杨姗1,2,李金玉1,2,崔玉军1,2,滕越1,21.军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所,北京100071;2.病原微生物生物安全国家重点实验室,北京100071收稿日期:2020-07-04;接收日期:2020-10-16;网络出版时间:2020-10-22摘要:随着高性能计算需求的不断增 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-26
  • 基于多重计算设计策略提高枯草芽孢杆菌脂肪酶的热稳定性
    向玉*,张萌*,许菲江南大学生物工程学院糖化学与生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122收稿日期:2019-12-02;接收日期:2020-02-04基金项目:国家自然科学基金(No.31800671),中国博士后科学基金(No.2019M651691)资助摘要:提高酶的热稳定性是生物催化领域 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-26
  • 工业酶研究中的计算化学方法
    刘海燕中国科学技术大学生命科学学院,安徽合肥230026收稿日期:2019-07-03;接收日期:2019-08-19基金项目:国家自然科学基金(No.21773220)资助作者简介:刘海燕??中国科学技术大学生命科学学院教授。于中国科学技术大学获学士(1990年)和博士(1996年)学位。曾在瑞士 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-26
  • 蛋白质工程:从定向进化到计算设计
    曲戈1*,朱彤2*,蒋迎迎1,吴边2,孙周通11.中国科学院天津工业生物技术研究所,天津300308;2.中国科学院微生物研究所,北京100101收稿日期:2019-05-29;接收日期:2019-07-17;网络出版时间:2019-08-20基金项目:中国科学院率先行动“****”项目(No.20 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-26
  • 工业蛋白质构效关系的计算生物学解析
    陈琦,李春秀,郑高伟,郁惠蕾,许建和华东理工大学生物工程学院,上海200237收稿日期:2019-07-23;接收日期:2019-09-16基金项目:上海市自然科学基金(No.19ZR1472900),国家自然科学基金(Nos.31971380,21536004,21672063,21776085) ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-26
  • 计算机辅助CRISPR向导RNA设计
    王远立2*,啜国晖1*,闫继芳1,石雷2,刘琦11同济附属第十人民医院同济大学生命科学与技术学院生物信息学系,上海200092;2合肥工业大学计算机与信息学院,安徽合肥230009收稿日期:2017-05-05;接收日期:2017-07-21作者简介:刘琦??同济大学生物信息学系教授,博士生导师,上 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-26
  • 李明军 教授:磁控化学机械抛光技术设计的数学模型
    Academy of Mathematics and Systems Science, CAS Colloquia & Seminars ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-26