Convergence of a cartesian method for elliptic problems with immersed interfaces
Langue
en
Rapport
Ce document a été publié dans
2017p. 24
Résumé
Nous étudions dans ce rapport la convergence d’une méthode sur grille cartésienne pourdes problèmes elliptiques avec des interfaces immergées, introduite dans un article précédent. Cette méthode repose sur ...Lire la suite >
Nous étudions dans ce rapport la convergence d’une méthode sur grille cartésienne pourdes problèmes elliptiques avec des interfaces immergées, introduite dans un article précédent. Cette méthode repose sur l’utilisation d’inconnues supplémentaires situées sur l’interface, qui servent à discrétiser séparémentl’opérateur elliptique dans chaque sous-domaine et à exprimer avec une précision suffisante les conditionsde saut au travers de l’interface. Il a été montré numériquement que cette méthode converge àl’ordre deux en norme L∞. Cet article est un pas en avant vers la preuve de la convergence de cetteméthode. En effet, nous prouvons la convergence dans deux cas: celui de la méthode originale en unedimension, et celui d’une version à l’ordre un, mais en deux dimensions. La preuve de convergence faitappel à des fonctions de Green discrètes et tire profit d’un principe du maximum discret pour obtenir desestimations des coefficients de la matrice inverse.< Réduire
Résumé en anglais
We study in this report the convergence of a Cartesian method for elliptic problems with immersed interfaces that was presented in a previous paper. This method is based on additional unknowns located on the interface, ...Lire la suite >
We study in this report the convergence of a Cartesian method for elliptic problems with immersed interfaces that was presented in a previous paper. This method is based on additional unknowns located on the interface, used to express the jump conditions across the interface and discretize the elliptic operator in each subdomain separately. It is numerically second-order accurate in L¥-norm. This paper is a step toward the convergence proof of this method. We prove the convergence of the method in two cases: the original second-order method in one dimension, and a first-order version in two dimensions. The proof of convergence takes advantage of a discrete maximum principle to obtain estimates on the coefficients of the inverse matrix. More precisely, we obtain estimates for the sums of the coefficients of several blocks ofthe inverse matrix. Associated to the consistency error, which has different leading orders throughout the domain, these estimates lead to the convergence results.< Réduire
Mots clés
Inconnues sur l’interface
Différences finies
Convergence
Fonction de Green discrète
Problème elliptique
Méthode cartésienne
Discontinuité au travers de l’interface
Mots clés en anglais
Interface unknowns
Interface discontinuity
Elliptic problem
Discrete Green’s function
Finite-differences
Cartesian method
Origine
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