Автоматическое построение и анализ конечно-разностного представления вариационно-разностных и КЭ схем: Учебно-методические материалы по программе повышения квалификации «Информационные технологии и компьютерное моделирование в математике и механике»

Description

Для численных схем, основанных на вариационной постановке задач (вариационно-разностный метод и МКЭ) рассматривается метод преобразования к конечно-разностному виду. Полученная стандартная форма записи численной схемы в виде равенства некоторого сеточного оператора нулю далее используется для анализа аппроксимации, устойчивости и других ее свойств. Рассматривается применение данного подхода к широкому классу схем метода конечного элемента – от простейших до эрмитовых и сирендиповых. Обсуждается вопрос автоматизации процесса построения и анализа схем путем применения аналитических вычислений на компьютере. Приводятся результаты работы программы автоматического построения численных схем. Возможности подхода иллюстрируются примерами анализа вариационно-разностных и КЭ численных схем решения задач теории упругости, пластин и оболочек.