非散度椭圆方程的有限元法

计算科学 pde 有限元 有限差分
2021-12-11 12:25:37

FEM 通常与弱形式的 PDE 一起使用。但是对于非散度形式的椭圆算子

a1(x,y)2x2a2(x,y)2y2
或其他非分歧形式
2x2a1(x,y)2y2a2(x,y)

是否不可避免地涉及衍生品xa1(x,y),ya2(x,y)? 使用FD(有限差分)或搭配方法而不是Galerkin FE更好吗

更新:由于我刚从2013 年瑞士数值讨论会回来,Endre Suli 就完全非线性的 Hamilton-Jacobi-Bellman 方程的 DG 近似做了一个精彩的演讲,它涉及一个非散度形式的椭圆方程有非光滑系数。他对FD方法给出了很好的评价,并提出了高阶DG方法。他的论文可以在这里找到。我希望有兴趣的人也能喜欢他的论文。纯娱乐!

1个回答

您当然可以以更适合 FEM 的形式重新编写方程:

((a100a2)u)+(xa1ya2)u=f.
这是一个平流扩散问题。这种形式还可以让您更好地了解问题是平流主导还是扩散主导,因此是否有必要稳定离散化。