
doi: 10.1137/0724028
Zur Lösung der Diffusionsgleichung \(-\nabla \cdot p(x,y)\nabla u=f\) in \(\Omega\), \(u=0\) auf \(\partial \Omega\) unter der Voraussetzung p(x,y)\(\geq p_ 0>0\) in einem Gebiet \(\Omega\), welches beschränkt und stückweise glatt berandet oder polygonal mit Seitensteigungen \(\pm 1\), 0 oder \(\infty\) ist, wird die Fünf-Punkte-Differenzenapproximation zugrunde gelegt. Die großen linearen Gleichungssysteme werden mit einer Klasse von Mehrgitterverfahren gelöst und insbesondere die Konvergenzeigenschaften analysiert. Für eine Zweigittermethode wird das Hauptergebnis bewiesen, daß \(\| \epsilon^ 1\|_{L_ h}=(1+Kh)\| \epsilon^ 0\|_{L_ h}\) gilt für die Fehler \(\epsilon^ 0\) und \(\epsilon^ 1\) vor und nach einem Zyklus, wobei \(\| \cdot \|_{L_ h}\) die Energienorm darstellt und K eine Konstante bedeutet, die von \(p_ 0\) und \(\| \nabla p\|_{\infty}\) abhängt. Auf diese Weise können bekannte Ergebnisse von Braess, Ries, Trottenberg und Winter auf den Fall variabler Koeffizienten verallgemeinert werden. Testrechnungen für Probleme im Einheitsquadrat verifizieren die Resultate.
Iterative numerical methods for linear systems, convergence rate, Boundary value problems for second-order elliptic equations, diffusion equation, multigrid method, Numerical solution of discretized equations for boundary value problems involving PDEs, Poisson equation, experimental results
Iterative numerical methods for linear systems, convergence rate, Boundary value problems for second-order elliptic equations, diffusion equation, multigrid method, Numerical solution of discretized equations for boundary value problems involving PDEs, Poisson equation, experimental results
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