Publication

Stability of time-splitting schemes for the Stokes problem with stabilized finite elements

Jacques Rappaz, Marco Picasso
2001
Journal Articles

Résumé

The time-dependent Stokes problem is solved using continuous, piecewise linear finite elements and a classical stabilization procedure. Four order-one methods are proposed for the time discretization. The first one is nothing but the Euler backward scheme and requires a large linear system involving the velocity and pressure unknowns to be solved. The other three schemes allow velocity and pressure computations to be decoupled, namely the pressure-matrix method, a method based on an inexact LU factorization, and an operator splitting method. Stability and condition number estimates are derived. Numerical experiments in two space dimensions confirm the theoretical predictions. (C) 2001 John Wiley & Sons, Inc.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/dcacdc52-25ac-4b8b-826a-abf70ae4ef5b

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Méthode itérative

En analyse numérique, une méthode itérative est un procédé algorithmique utilisé pour résoudre un problème, par exemple la recherche d’une solution d’un système d'équations ou d’un problème d’optimisation. En débutant par le choix d’un point initial considéré comme une première ébauche de solution, la méthode procède par itérations au cours desquelles elle détermine une succession de solutions approximatives raffinées qui se rapprochent graduellement de la solution cherchée. Les points générés sont appelés des itérés.

Formulation implicite ou explicite d'un problème de dynamique

En simulation numérique, un problème dépendant du temps peut être formulé de manière implicite ou explicite. Un problème dépendant du temps décrit une situation qui évolue ; le système est modélisé à différents instants t discrets appelés « pas de temps ». La méthode explicite consiste à déterminer la solution à t + Δt en fonction de la valeur de la fonction en t. Si la fonction à évaluer s'appelle y(t), alors le problème se formule de la manière suivante : y(t + Δt) = F(y(t)). La méthode d'Euler est une méthode explicite.

Méthode des éléments finis

En analyse numérique, la méthode des éléments finis (MEF, ou FEM pour finite element method en anglais) est utilisée pour résoudre numériquement des équations aux dérivées partielles. Celles-ci peuvent par exemple représenter analytiquement le comportement dynamique de certains systèmes physiques (mécaniques, thermodynamiques, acoustiques).

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