Может быть рекомендовано для студентов и аспирантов направления «Прикладная математика». <...> Многомасштабные методы – это бурно развивающееся направление современных численных методов. <...> Пособие рекомендуется для студентов старших курсов, магистрантов и аспирантов специальности «Прикладная математика». <...> НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ
ИЗ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА
ПРОСТРАНСТВА СОБОЛЕВА
Пространством Лебега будем называть пространство функций
определенных
на
множестве
таких,
что
L ( ),
p
| f ( x) | p dx
1/ p
, где интеграл
| f ( x) | p dx – интеграл Лебега. <...> ОБОБЩЕННЫЕ ФУНКЦИИ И ПРОИЗВОДНЫЕ
Понятие классической производной вводится как некоторое локальное свойство функции. <...> Если
– ограниченное множество, то данное понятие (компактности носителя ) эквивалентно равенству нулю функции u x вблизи границы области
.
Определим пространство локально интегрируемых функций на
множестве :
L1loc
f:f
L1 K
компакта K
Будем говорить, что для функций f
.
L1loc существует обобщенная
или слабая производная D f , если существует функция g
такая, что:
g x
тогда D f
x dx
1
f x
x dx
L1loc
, <...> Его пополнение в норме (1.1) обозначим Wpl ( ) – это
банахово пространство называется пространством Соболева. <...> Lp ( )
В дальнейшем нас будет интересовать пространство Соболева
W2l (
) , которое часто обозначают H l ( ) . <...> Пространство W2l ( ) –
гильбертово пространство – пополнение пространства W2l ( ) в норме, порожденной скалярным произведением:
[u, v]W l
D uD v d
uv
2
. <...> Введем следующие пространства функций: 1) C0l ( ) – нормированное пространство l раз непрерывно дифференцируемых в
функl
ций с нормой пространства C ( ) , равных нулю в некоторой окрестности (различной для различных функций) границы
8
; 2) C l , ( ) –
пространство функций из C l ( ) , l -е производные которых удовлетворяют условию Гельдера с показателем ;
(0;1) , с нормой:
|| u ||Cl ,
|| u ||Cl
max sup
| | l x, y
x y
| D u ( x) D u ( y ) |
,
|| x y ||
где || || – евклидова норма в R n . <...> Обобщенные производные можно трактовать как линейные функционалы [1]. <...> Тогда <...>
Современные_сеточные_методы._Ч.1._Многомасштабные_методы.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Ю.И. ШОКИН, Э.П. ШУРИНА, Н.Б. ИТКИНА
СОВРЕМЕННЫЕ
МНОГОСЕТОЧНЫЕ МЕТОДЫ
Часть I
МНОГОМАСШТАБНЫЕ МЕТОДЫ
Утверждено
Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
НОВОСИБИРСК
2010
Стр.1
УДК 517.9(075.8)
Ш 781
Рецензенты:
канд. физ.-мат. наук В.Б. Барахнин
д-р физ.-мат. наук М.П. Федорук
Работа подготовлена на кафедре вычислительных технологий
Шокин Ю.И.
Ш 781 Современные многосеточные методы. – Часть I. Многомасштабные
методы : учеб. пособие / Ю.И. Шокин, Э.П. Шурина,
Н.Б. Иткина. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2010. – 68 с.
ISBN 978-5-7782-1378-4
Учебное пособие посвящено обзору современных многомасштабных
методов для решения эллиптических задач. Может быть рекомендовано
для студентов и аспирантов направления «Прикладная математика».
УДК
517.9(075.8)
.
ISBN 978-5-7782-1378-4
© Шокин Ю.И., Шурина Э.П.,
Иткина Н.Б., 2010
© Новосибирский государственный
технический университет, 2010
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ....................................................................................................
1. НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО АНАЛИЗА ..
2. КЛАССИЧЕСКИЕ МНОГОМАСШТАБНЫЕ МЕТОДЫ ......................
3. ТЕОРИЯ ГОМОГЕНИЗАЦИИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЭЛЛИПТИЧЕСКИХ
ЗАДАЧ ........................................................................................................
4. ВАРИАЦИОННЫЕ МНОГОМАСШТАБНЫЕ МЕТОДЫ (VMM) .......
5. РАЗРЫВНЫЙ МЕТОД ГАЛЁРКИНА (DG) ............................................
6. СТАБИЛИЗИРОВАННЫЕ КОНЕЧНОЭЛЕМЕНТНЫЕ МЕТОДЫ .....
3
5
22
32
39
43
55
3
Стр.3