परिमित तत्व विधि का परिवर्तन जब दाहिने हाथ की ओर केवल ( पिसोन कुक्कुट )


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मुझे पता है कि piecewise रैखिक परिमित तत्व सन्निकटन की को संतुष्ट करता है बशर्ते कि U , L & 2 (U) में पर्याप्त और f \ _ है ।uh

Δu(x)=f(x)in Uu(x)=0on ∂U
‖u−uh‖H01(U)≤Ch‖f‖L2(U)
Uf∈L2(U)

प्रश्न: अगर f∈H−1(U)∖L2(U) , तो क्या हमारे पास निम्न अनुरूप अनुमान है, जिसमें दोनों तरफ से एक व्युत्पन्न लिया जाता है:

‖u−uh‖L2(U)≤Ch‖f‖H−1(U)?

क्या आप संदर्भ प्रदान कर सकते हैं?

विचार: चूंकि हमारे पास अभी भी u∈H01(U) , इसलिए L ^ 2 (U) में अभिसरण प्राप्त करना संभव होना चाहिए L2(U)। सहज रूप से, यह भी टुकड़े टुकड़े निरंतर कार्यों के साथ संभव होना चाहिए।


मुझे लगता है कि आपको से मानक Nitsche की ट्रिक यहां तक ​​कि भी । आप इसे पा सकते हैं उदा जैसे ब्रेस्ट - परिमित तत्व। ‖u−uh‖0≤Ch‖u−uh‖1u∈H1
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जवाबों:


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हाँ , यह मानक ऑबिन-निट्स (या द्वैत ) चाल है। इस तथ्य का उपयोग करने के लिए विचार है कि एक ऑपरेटर ऑपरेटर मान के रूप में -norm लिखने के लिए अपना स्वयं का दोहरा स्थान है इस प्रकार हमें मनमानी लिए का अनुमान । ऐसा करने के लिए, हम " को जाते हैं में लिए पहले विचार करके समाधान में दोहरी समस्या एल2एल2

‖यू‖एल2=सुड़कनाφ∈एल2∖{0}(यू,φ)‖φ‖एल2।
(यू-यूज,φ)φ∈एल2यू-यूजएच01φ∈एल2wφ∈एच01
(1)(∇wφ,∇v)=(φ,v)सबके लिए v∈एच01।
समीकरण की मानक नियमितता का उपयोग करते हुए, हम जानते हैं कि
‖wφ‖एच2≤सी‖φ‖एल2।

सम्मिलित करना में और समारोह किसी भी परिमित तत्व के लिए Galerkin ओर्थोगोनालिटी का उपयोग कर (, piecewise रैखिक अपने मामले में) अनुमान पैदावार चूंकि यह सभी , असमानता अभी भी सही है अगर हम सभी टुकड़े-टुकड़े रैखिक । हम इसलिए प्राप्त करते हैं v=यू-यूज∈एच01(1)wज

(ϕ,u−uh)=(∇wϕ,∇(u−uh))=(∇wϕ−∇wh,∇(u−uh))≤C‖u−uh‖H1‖wϕ−wh‖H1.
whwh
(2)‖u−uh‖L2=supϕ∈L2∖{0}(u−uh,ϕ)‖ϕ‖L2≤C‖u−uh‖H1supϕ∈L2∖{0}infwh‖wϕ−wh‖H1‖ϕ‖L2.
यह ऑबिन-निट्शे-लेम्मा है ।

अगला कदम अब पॉइसन समीकरण के समाधान के सर्वोत्तम परिमित तत्व अनुमान के लिए मानक त्रुटि अनुमान का उपयोग करना है। चूँकि केवल , इसलिए हमें से बेहतर अनुमान नहीं है लेकिन सौभाग्य से, हम इस तथ्य का उपयोग कर सकते हैं कि में बजाय दाहिने हाथ की ओर से उच्च नियमितता है । इस स्थिति में, हमारे पास डालने और मेंuH1

(3)‖u−uh‖H1≤infvh‖u−vh‖H1≤c‖u‖H1≤C‖f‖H−1.
wϕϕ∈L2H−1
(4)infwh‖wϕ−wh‖H1≤ch‖wϕ‖H2≤Ch‖ϕ‖L2
(3)(4)(2) अब वांछित अनुमान देता है।

(ध्यान दें कि कि मानक अनुमानों की आवश्यकता होती है बहुपद डिग्री परिमित तत्व सन्निकटन और सोबोलेव प्रतिपादक के सही समाधान संतुष्ट का , तो यह तर्क piecewise निरंतर (लिए काम नहीं करता ) सन्निकटन। हमने उस भी उपयोग किया है - अर्थात, हमारे पास एक अनुरूप अनुमान है - जो कि टुकड़े-टुकड़े स्थिरांक के लिए सही नहीं है।)kmm<k+1k=0u−uh∈H01

चूँकि आपने एक संदर्भ के लिए कहा: आप एक बयान (यहां तक ​​कि नकारात्मक Sobolev रिक्त स्थान के लिए बजाय ) Theorem 5.8.3 (Theorem 5.4.8 के साथ) में पा सकते हैं।H−sL2

सुसैन सी। ब्रेनर और एल। रिडवे स्कॉट , एमआर 2373954 परिमित तत्व विधियों का गणितीय सिद्धांत , एप्लाइड मैथेमेटिक्स में ग्रंथों ISBN: 978-0-387-75933-3।


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और मुझे हमारी चमकदार नई प्रशस्ति सुविधा का उपयोग करने का मौका मिला :)
— ईसाई क्लैसन

आपके उत्तर के लिए धन्यवाद, लेकिन निरंतर कार्य में एम्बेड नहीं किए गए हैं? H01
— बैनाच

हां, क्षमा करें, मैं वहां से चला गया - वे घने हैं, लेकिन एम्बेडेड नहीं हैं। द्वैत तर्क एक ही काम करता है, हालांकि (बस और सीधे काम करते हैं)। मैं उसी के अनुसार अपना उत्तर संपादित करूंगा। एच01एच-1
— क्रिश्चियन क्लैसन

व्यापक अपडेट के लिए धन्यवाद। और एक और चमकदार प्रशस्ति पत्र खोजने के लिए
— Bananach

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@Praveen मुझे नहीं लगता कि आपको यहां किसी सिद्धांत की आवश्यकता है। निरंतर शून्य होने के लिए सरल चुनें । vh
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