在双加权残差 (DWR) 方法中计算残差

计算科学 有限元 误差估计 自适应网格细化
2021-11-29 07:14:21

如果计算具有线性泛函的线性 PDE 的双加权残差 (DWR),我正在处理中,但我正在努力处理计算的残差部分。

例如,假设我们想为泊松方程制定 DWR,那么线性泛函的误差由下式给出J()

J(e)=K{(Rh,zφh)K+(rh,zφh)K},

误差上限由下式给出

ηK=|(Rh,zφh)K+(rh,zφh)K|.

最后,后验误差估计可以写为

J(e)η=KηK.

对于泊松方程,元素局部残差为

R(uh)K=f+Δuh,r(uk)Γ={1/2n[uh], if ΓK/Ω0, if ΓΩ.

更详细的解释见方程(3.17)和(3.18)

R. Becker 和 R. Rannacher,“有限元方法中后验误差估计的最优控制方法”,数字学报,第一卷。10,没有。2001 年,第 1-102 页,2001 年。


我的问题是如何计算(和)?R(uh)Kr(uh)K

对于拉普拉斯算子,我们确实有弱形式的离散线性系统,这就是我们首先获得的方式。不会为元素为零,因为这是加权残差方法还是我错过/混合了什么?uhR=bAxK

注意:我知道 Galerkin 正交性属性,并且当对偶问题的解决方案误差近似时需要做一些事情,否则 DWR 将为零。第 4 章从

W. Bangerth 和 R. Rannacher,微分方程的自适应有限元方法,第 1 版。Birkhäuser 巴塞尔,2003 年。

在这个问题上提供了一些很好的想法。

1个回答

由于我不是自适应 FEM 方面的专家,因此请多加注意我的建议。我无权访问这些文件,所以我不确定以下是否是他们的做法,但这是我实施的方式。

uh是每个元素内部的多项式,因此您可以轻松地对其进行二阶导数。如果基仅由线性多项式组成,则使用这种方法,将简单地等于我不知道它是否适合你。R(uh)Kf

类似地,在面上的跳跃可以计算为其中对共享面的元素 _[uh]Fuh+uhuh+uhuh+F