Skip to main content
SUPERVISOR
Reza Mokhtari
رضا مختاری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Shima Baharloui
شیما بهارلوئی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده ریاضی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

A hybridized discontinuous Galerkin method for third- and fifth-order KdV equations
A dir=rtl align=right After these, what investigated is a hybridized discontinuous Galerkin (HDG) method for solving the third- and fifth-order KdV type equations which is the main part of our work . HDG methods are different from the previous DG methods. These methods were initially developed in order to address the large number of degrees of freedom that more standard DG methods define for the steady-state problems. More precisely, a discontinuous basis in DG methods cause discontinuous solutions along elements faces. So we have multivalued function evaluations at inner-element fluxes. This increases the degree of freedom in contrast to a continuous basis where function evaluations are single-valued along elements faces. In this method, at first it must be expressed the auxiliary variables in order to form the first order system of equations , and then introduced numerical fluxes inside each element in terms of the numerical traces and stabilization parameters which have an important role in stabilizing the method. Related traces are assumed to be single-valued on each face . Next , we impose conservation of the numerical fluxes via two (for third-order KdV equations) or four (for fifth-order KdV equations) extra sets of equations . Using these global flux conservation conditions, a system of linear/nonlinear of equations will be established which can be solved using a suitable solver, e.g. Newton–Raphson for the nonlinear systems . It should be noted that time variable is discretized by using a suitable difference formulae such as the backward Euler method. Stability analysis of the HDG method is investigated by extracting a cell entropy inequality. Some numerical examples are tested , in order to show that for a mesh with k-th order elements , approximate solution and its derivatives have optimal convergence at order k+1, which is comparable with or even superior to the previous methods .
در این پایان‌نامه به تشریح و نحوه پیاده‌سازی روش گالرکین ناپیوسته ترکیب‌شده HDG برای معادلات KdV مرتبه سوم و پنجم می‌پردازیم. برای به دست آوردن شکل ضعیف معادلات، به تعریف متغیرهای کمکی و شارهای عددی مناسب نیازمند هستیم. در این روش شارهای عددی بر حسب اثرهای تقریبی متغیر u و مشتقات آن مشخص می‌شوند. سپس به منظور حفظ بقای شارهای عددی، چند معادله به معادلات شکل ضعیف اضافه می‌شود. در مسائل غیرخطی با استفاده از شارهای سراسری تعریف‌شده می‌توان دستگاه معادلاتی بر حسب اصلاح‌کننده‌های اثر عددی، در هر تکرار ساخت. پس از حل این معادلات به کمک روش نیوتن، برای دست‌یابی به جواب تقریبی موضعی، اثرهای تقریب را در معادلات موضعی روی هر عنصر جایگذاری می‌کنیم. در ادامه با بیان چند قضیه ثابت خواهیم کرد که روش HDG ، با انتخاب پارامترهای پایداری مناسب، پایدار خواهد بود. همچنین با ارائه چند مثال‌ عددی، نشان می‌دهیم u و مشتقات آن برای معادلات خطی و غیرخطی، همگرایی بهینه با مرتبه دقت k+1 دارد ( k درجه چندجمله‌ای تقریب است)، که نشان‌دهنده برتری این روش نسبت به روش‌های مشابه است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی