Estimations d'erreur a posteriori, éléments finis mixtes hiérarchiques, méthodes de stabilisation et méthodes multiniveaux

A Posteriori estimates, Hierarchicalsmixed finite element methods, stabilisation methods and multilevel methods

• Auteur / Autrice : Boujemâa Achchab
• Direction : Jacques Baranger, Jean-François Maitre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Analyse numérique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacques Baranger, Jean-François Maitre

Mots clés

Mots clés contrôlés

Approximation numérique

Dirichlet, Problème de

Galerkine, Méthodes de

Équation de la chaleur

Éléments finis, Méthode des

Résumé

Dans cette thèse, on développe divers estimateurs d'erreur a posteriori, pour l'approximation par éléements finis des équations de type elliptique ou hyperbolique; Ces estimations constituent la base des méthodes adaptatives en éléments finis. Le premier chapitre présente une revue des principaux travaux sur le sujet. On y présente les concepts de base sur des problèmes modèles, les divers types d'estimateurs a posteriori existants, et on précise le champ d'application de chacun de ces types, ses avantages et ses inconvénients. Dans le deuxième chapitre, on s'intéresse aux estimations a priori et a posteriio pour les problèmes de convection et de convection diffutson, on commence par la méthode de GALERKIN classique sur ce genre de problèmes, et on met en lumière l'insuffisance de celle-ci à traiter les cas de petit nombre de Peclet local, ou de la convection pure ; on présente ensuite diverses méthodes de stabilisation (SUPG, GLS, DW), on établit des estimations a priori en fonction des paramètres de stabilisation, des estimations a posteriori ôpur le problème de transport en une norme plus forte que la norme. #0#,#, et ce pour toute méthode de stabilisation en éléments finis C#0, et on finit par proposer des estimations a posteriori pour le problème de convection-diffusion avec SUPG comme méthode de discrétisation. Le troisième chapitre est une généralisation du cadre hiérarchique en estimation d'erreur a posteriori aux cas de l'intégration numérique, ou des éléments finis non conformes. On présente d'abord un cadre abstrait regroupant ces deuxcas, puis le cas des formulaires mixtes comme un cas particulier de ce cadre, et obn expose deux exemples d'application de la stratégie hiérarchique, l'un dans une optique de P-Version en utilisant les espaces de RAVIART-THOMAS, l'autre en H-Version en utilisant l'élément P#1 non conforme - P#0 sur le problèmes de Stokes. Le chapitre 4 est consacré à la constante de l'inégalité de CAUCHY-BUNIAKOVSKI-SCHWARZ forte (C. B. S) qui joue un rôle primordial dans la vitesse de cionvergence des méthodes itératives multiniveaux et l'évaluation de l'indice d'efficacité de certains estimateurs d'erreur a posteriori en éléments finis pour des problèmes elliptiques symétriques. Nous considérons l'approximation du problème de l'élasticité 2D. Concernant la vitesse de convergence des méthodes multiniveaux, le correspondant aux deux maillages triangulaires généraux de dimensions H et 2H, on montre que #2 3/4 uniformément sur le maillage par rapport au coefficient de Poisson. Concernant l'estimateur d'erreur a posteriori, le. . . Correspondant aux approximations quadratiques et linéaires, sur le même maillage, les calculs numériques ont montré que le. . . Exact pour l'élément de référence se détériore jusqu'à 1 quand le coefficient de Poisson tend vers 1/2.