EQUIVALENCY THEOREM FOR “SADDLE-POINT” FINITE ELEMENT SCHEMES AND TWO CRITERIA OF STRONG BABUSKA-BREZZI CONDITION

This paper is concerned with the general study in the existence,uniqueness and error estimationof finite element solutions for a larger class of 'saddle-point' schemes. The established theory inthe form of Lax-like equivalency theorem includes Brezzi’s theory that has been treated as a specialcase.Two criteria are presented so as to help the practical verification of S-Babuska condition.

饱和土体动力分析的双重网格插值算法

饱和土体作为液固两相介质常用Biot方程来分析土体颗粒与孔隙水间的相互作用.但对于不排水不可压缩饱和土体,由于受Babuska-Brezzi稳定条件的限制,用常规的等插值u-p混合有限元法求解基本控制方程将导致孔隙压力紊乱.针对上述情况,提出双重网格插值算法,通过对细网格中压力自由度运用插值技术,可使得独立位移自由度阶数高于独立压力自由度阶数,从而满足Babuska-Brezzi稳定条件,使得位移场和压力场单元插值阶数保持一致,并通过典型算例验证了该方法的正确性.

不排水不可压缩条件下两相介质的两重网格算法

对于不排水、不可压缩饱和软土地基的固结问题的有限元分析,可以用Biot固结方程来考虑土体颗粒与孔隙水间的相互作用。由于受Babuska-Brezzi稳定条件的限制,用常规的等插值u-p混合有限元法求解将导致孔隙压力出现紊乱的结果。提出了基于位移和压力线性等插值函数的两重网格,但位移独立变量总数大于独立压力变量总数的计算方法,可以满足Babuska-Brezzi稳定条件,使得位移场和压力场单元插值阶数保持一致。通过几个简单算例验证了提出方法的正确性。

连续压力空间的有限元罚方法

本文对连续压力空间引进一种新的罚函数方法,避免了混合有限元方法中通常的Babu(?)ka-Brezzi条件,得到误差在H^(1)

基于特征线方程N-S方程非增量型分离算法

为克服传统有限元方法求解流场时由于对流项占优而引起的求解振荡和基函数选择困难的问题,推导了基于特征线方程的粘性不可压N-S方程的增量型和非增量型分离算法的公式及求解步骤,并讨论了两者的Babuska-Brezzi条件.沿着特征线方向,N-S方程的对流项消失,方程矩阵是自伴随矩阵,可以自动满足有限单元法中能量泛函最小的要求,并可以给出合理的粘性耗散项.动量方程的求解采用非增量型分离算法,压力和速度可以采用任意阶次的插值函数,离散后的方程自动满足Babuska-Brezzi条件.为验证算法的可靠性,采用T3P3空间等阶次U-p单元计算了方柱绕流.结果表明:基于特征线方程的非增量型分离算法可以很好地应用于粘性不可压流场的计算,与目前流行的其它方法相比,该算法有明显的优势.

Babuka-Brezzi不等式与棋盘格模式

本文讨论Stokes问题的混合有限元方法,构造了P_2-P_1的Crouzeix-Raviart压力元格式,此格式的棋盘格模式kerB_h={0}但却不满足经典的Babuka-Brezzi不等式。