Un estimador de error a-posteriori para un problema de valores de frontera asociado a la ecuación de Poisson para el caso 2D

RESUMEN: En esta monografía, desarrollamos un análisis de error a posteriori tipo residual en dos dimensiones para la ecuación de Poisson con condición de frontera tipo Dirichlet. Se considera una formulación débil de la formulación clásica de la ecuación de Poisson, por medio del método de Rizt-Gal...

Full description

Autores:
Causil Martinez, Javier Andrés
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2020
Institución:
Universidad de Antioquia
Repositorio:
Repositorio UdeA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/20360
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10495/20360
Palabra clave:
Análisis de errores
Ecuaciones
Estimadores
Ecuación de Poisson
Elementos finitos
Rights
openAccess
License
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description RESUMEN: En esta monografía, desarrollamos un análisis de error a posteriori tipo residual en dos dimensiones para la ecuación de Poisson con condición de frontera tipo Dirichlet. Se considera una formulación débil de la formulación clásica de la ecuación de Poisson, por medio del método de Rizt-Galerkin que plantea el problema débil en un espacio de funciones de dimensión finita, aproximando la solución del espacio de funciones de dimensión infinita con una solución del espacio de funciones de dimensión finita y por medio del método de los elementos finitos se realiza la construcción del espacio de funcio- nes de dimensión finita, utilizando como elementos finitos 2-símplex, es decir triángulos. Se analiza una estimación a posteriori tipo residual del error y se comprueba numéricamente usando mallas de refinamiento uniforme la teoría analizada. A su vez, se implementa una estrategia adaptativa de refinamiento calculando indicadores locales de error basados en el estimador en cada elemento con la finalidad de mejorar el orden de convergencia.
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A su vez, se implementa una estrategia adaptativa de refinamiento calculando indicadores locales de error basados en el estimador en cada elemento con la finalidad de mejorar el orden de convergencia.ABSTRACT: In this monograph, we develop a two-dimensional residual post-error analysis for the Poisson equation with the Dirichlet boundary condition. A weak formulation of the classical formulation of the Poisson equation is considered, by means of the Rizt-Galerkin method that poses the weak problem in a space of finite-dimensional functions, approximating the solution of the space of infinite-dimensional functions with a solution of the space of functions of finite dimension and by means of the method of the finite elements the construction of the space of functions of finite dimension is carried out, using as finite elements 2-simplex, that is to say triangles. An a posteriori residual type estimation of the error is analyzed and the analyzed theory is verified numerically using meshes of uniform refinement. In turn, an adaptive refinement strategy is implemented by calculating local error indicators based on the estimator in each element in order to improve the order of convergence.1 Preliminares 11 Espacios de Sobolev 12 Teorema de Lax Milgram 2 Ecuación de Poisson caso bidimensional 21 Condición de frontera tipo Dirichlet 211 Condición de frontera tipo Dirichlet homogéneo 212 Condición de frontera tipo Dirichlet no homogéneo 22 Condición de frontera tipo Neumman 23 Condición de frontera tipo Mixtas 24 El método de Ritz Galerkin y la formulación discreta 3 Una cota superior para el error 31 Método de los elementos finitos FEM 32 Estimador de error a posteriori tipo residual 321 Operador Cuasi interpolador 33 Estimador residual 331 La equivalencia de error y residual 332 Ortogonalidad de Galerkin 333 Una L2 Representación del residual 334 Una cota superior para el error 34 Implementación numérica 341 Refinamiento uniforme 342 Refinamiento adaptativo BibliografíaAnálisis numéricoCOL002436569pdfspainfo:eu-repo/semantics/acceptedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttps://purl.org/redcol/resource_type/TPTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Un estimador de error a-posteriori para un problema de valores de frontera asociado a la ecuación de Poisson para el caso 2DModelación con Ecuaciones DiferencialesCaucasia, ColombiaAnálisis de erroresEcuacionesEstimadoresEcuación de PoissonElementos finitosUniversidad de AntioquiaMétodo de Galerkin discontinuo y método de descomposición de dominio no-conforme usando mallas no- coincidentes2018-22910MatemáticoPregradoFacultad de ciencias exactas. Carrera de MatemáticasUniversidad de AntioquiaCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8823http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/20360/3/license_rdfb88b088d9957e670ce3b3fbe2eedbc13MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/20360/4/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD54ORIGINALCausilJavier_2021_EstimadorErrorPoisson.pdfCausilJavier_2021_EstimadorErrorPoisson.pdfTrabajo de grado de pregradoapplication/pdf671799http://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstream/10495/20360/1/CausilJavier_2021_EstimadorErrorPoisson.pdf543c60eb00263e8c9c94a3410a18fc3aMD5110495/20360oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/203602021-10-26 11:46:33.294Repositorio Institucional Universidad de Antioquiaandres.perez@udea.edu.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