一致的牛顿-拉夫逊与固定点在不可压纳维-斯托克斯方程变分多尺度公式中的应用

摘要:Consistent Newton-Raphson和固定点迭代法是用于不可压缩Navier-Stokes的变分多尺度有限元公式的解决策略。本文的主要贡献包括对Navier-Stokes方程的一致线性化,为需要在一致方法基础上开展高级算法提供了途径。我们还对不同线性化的公式进行了比较,但保持了其他所有等价性。利用变分多尺度概念,我们构建了一个稳定的公式(可以看作是MINI元素扩展到非线性Navier-Stokes的一种形式)。然后,我们使用固定点迭代法线性化问题,并通过推导出一致的切线矩阵来更新方程以通过Newton-Raphson迭代获得解。我们表明,一致的公式收敛所需的迭代次数比预期少,适用于几个测试问题。我们还表明,一致的公式收敛于固定点迭代法发散的问题。我们展示了在雷诺数达到5000时,两种方法的结果。

作者:D. Z. Turner and K. B. Nakshatrala and K. D. Hjelmstad

论文ID:0806.3514

分类:Numerical Analysis

分类简称:cs.NA

提交时间:2008-06-24

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