-Sağ taraf sadece içindeyken sonlu elemanlar yönteminin yakınsaması


9

Parçalı doğrusal sonlu elemanlar yaklaşımının uh nın-nin

Δu(x)=f(x)in Uu(x)=0on U
tatmin
uuhH01(U)ChfL2(U)
ancak şu şartla ki , yeterince pürüzsüz ve .UfL2(U)

Soru: Eğer , biz bir türevinin her iki tarafta uzak alındığı aşağıdaki analog tahmin, var: fH1(U)L2(U)

uuhL2(U)ChfH1(U)?

Referans verebilir misiniz?

Düşünceler: hala , yakınsama elde etmek mümkün olmalıdır . Sezgisel olarak, bu parçalı sabit işlevlerle bile mümkün olmalıdır.uH01(U)L2(U)


Ben için bile standart Nitsche hile aldığını düşünüyorum . Bunu örneğin Braess - Sonlu elemanlarda bulabilirsiniz. uuh0Chuuh1uH1
knl

Yanıtlar:


12

Evet , bu standart Aubin-Nitsche (veya dualite ) hilesi. Fikir, normunu bir operatör normu olarak yazmak için kendi ikili alanı olduğu gerçeğini kullanmaktır Bu nedenle keyfi için tahmin etmek zorundayız . Biz "asansör" Bunu yapmak için için ilk keyfi için dikkate alarak solüsyon ikili sorunun L2L2

uL2=supϕL2{0}(u,ϕ)ϕL2.
(uuh,ϕ)ϕL2uuhH01ϕL2wϕH01
(1)(wϕ,v)=(ϕ,v)for all vH01.
Poisson denkleminin standart düzenliliğini kullanarak, olduğunu biliyoruz
wϕH2CϕL2.

içine ekleme ve herhangi bir sonlu eleman için (sizin durumunuzda parçalı doğrusal) fonksiyon , Bu, tüm için geçerli olduğundan, tüm parçalı doğrusal en üst eşitsizlik hala doğrudur . Bu nedenle v=uuhH01(1)wh

(ϕ,uuh)=(wϕ,(uuh))=(wϕwh,(uuh))CuuhH1wϕwhH1.
whwh
(2)uuhL2=supϕL2{0}(uuh,ϕ)ϕL2CuuhH1supϕL2{0}infwhwϕwhH1ϕL2.
Bu Aubin-Nitsche-Lemma .

Bir sonraki adım, Poisson denklemine çözümlerin en iyi sonlu eleman yaklaşımı için standart hata tahminlerini kullanmaktır. Yana sadece içindedir , biz daha iyi bir tahmin almak yok Ancak neyse ki, yerine sağ tarafından beri daha yüksek bir düzenliliğe sahip olabilir . Bu durumda, takma ve içineuH1

(3)uuhH1infvhuvhH1cuH1CfH1.
wϕϕL2H1
(4)infwhwϕwhH1chwϕH2ChϕL2
(3)(4)(2) artık istenen tahmini vermektedir.

(Standart tahminlerin sonlu elemanlar yaklaşımının polinom derecesi ve gerçek çözümün Sobolev üssü karşılamasını gerektirdiğini unutmayın , bu nedenle bu argüman parçalı sabit ( ) yaklaşım için çalışmaz . Ayrıca, kullandık - yani, uyumlu bir yaklaşımımız var - bu parçalı sabitler için doğru değil.)kmm<k+1k=0uuhH01

Bir referans istediğinizden: Teorem 5.8.3'te (Teorem 5.4.8 ile birlikte) bir ifade ( yerine negatif Sobolev boşlukları için bile ) bulabilirsiniz.HsL2

Susanne C Brenner ve L. Ridgway Scott , MR 2373954 sonlu eleman yöntemleri matematik teorisi , Applied Mathematics Metinler ISBN: 978-0-387-75933-3.


1
Ve parlak yeni alıntı özelliğimden
faydalanıyorum

Cevabınız için teşekkürler, ancak sürekli işlevler içine gömülü değil mi? H01
Bananach

Evet, üzgünüm, orada okşadım - yoğunlar, ama gömülü değiller. Dualite argümanı aynı şekilde çalışır (sadece doğrudan ve ile çalışın ). Cevabımı buna göre düzenleyeceğim. H01H1
Christian Clason

Kapsamlı güncelleme için teşekkürler. Ve başka bir parlak alıntı bulmak için
Bananach

1
@Praveen Burada herhangi bir teoriye ihtiyacınız olduğunu düşünmüyorum. Sabit sıfır olmak için seçin . vh
Bananach
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.