Tải bản đầy đủ (.pdf) (14 trang)

Nghiên cứu thực nghiệm một phương pháp chia miền giải các bài toán với điều kiện biên hỗn hợp trong miền hình học phức tạp. potx

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (362.1 KB, 14 trang )

Ta
.
p ch´ı Tin ho
.
c v`a Diˆe
`
u khiˆe

n ho
.
c, T.21, S.3 (2005), 216—229
NGHI
ˆ
EN C
´
U
.
U THU
.
.
C NGHI
ˆ
E
.
M M
ˆ
O
.
T PHU
.
O


.
NG PH
´
AP CHIA MI
ˆ
E
`
N
GIA

I C
´
AC B
`
AI TO
´
AN V
´
O
.
I
DI
ˆ
E
`
U KI
ˆ
E
.
N BI

ˆ
EN H
ˆ
O
˜
N HO
.
.
P
TRONG MI
ˆ
E
`
N H
`
INH HO
.
C PH
´
U
.
C TA
.
P
D
˘
A
.
NG QUANG
´

A
1
, V
˜
U VINH QUANG
2
1
Viˆe
.
n Cˆong nghˆe
.
thˆong tin
2
Khoa CNTT - Da
.
i ho
.
c Th´ai Nguyˆen
Abstract. In this paper we propose a method of domain decomposition based on the update of
conormal derivative of the function to be found for solving elliptic problems with mixed boundary
conditions in domains of complicated geometry. The results of experimental study on convergence
of the method for examples in domains consisting of two, three or more rectangles with various
configuration are presented. These results confirm the applicability of the method for problems
complicated in both boundary conditions and geometry of domains.
T´om t˘a
´
t. Trong b`ai b´ao n`ay ch´ung tˆoi
dˆe
`
xuˆa

´
t mˆo
.
t phu
.
o
.
ng ph´ap chia miˆe
`
n gia

i c´ac b`ai to´an biˆen
elliptic v´o
.
i c´ac
diˆe
`
u kiˆe
.
n biˆen hˆo
˜
n ho
.
.
p trong miˆe
`
n h`ınh ho
.
c ph´u
.

c ta
.
p v`a tr`ınh b`ay kˆe
´
t qua

nghiˆen
c´u
.
u thu
.
.
c nghiˆe
.
m su
.
.
hˆo
.
i tu
.
cu

a phu
.
o
.
ng ph´ap trˆen mˆo
.
t sˆo

´
th´ı du
.
v´o
.
i c´ac miˆe
`
n cˆa
´
u th`anh t`u
.
hai, ba
ho˘a
.
c nhiˆe
`
u ho
.
n h`ınh ch˜u
.
nhˆa
.
t v´o
.
i c´ac cˆa
´
u h`ınh kh´ac nhau. C´ac kˆe
´
t qua


n`ay kh˘a

ng
di
.
nh kha

n˘ang
´ap du
.
ng phu
.
o
.
ng ph´ap cho c´ac b`ai to´an ph´u
.
c ta
.
p ca

vˆe
`
miˆe
`
n h`ınh ho
.
c v`a
diˆe
`
u kiˆe

.
n biˆen.
1. MO
.

D
ˆ
A
`
U
Trong [1]
d˜a dˆe
`
xuˆa
´
t mˆo
.
t phu
.
o
.
ng ph´ap chia miˆe
`
n m´o
.
i gia

i phu
.
o

.
ng tr`ınh elliptic v´o
.
i
diˆe
`
u
kiˆe
.
n Dirichlet v`a
d˜a ch´u
.
ng minh
du
.
o
.
.
c su
.
.
hˆo
.
i tu
.
cu

a phu
.
o

.
ng ph´ap c˜ung nhu
.
chı

ra tham sˆo
´
l˘a
.
p tˆo
´
i u
.
u cho tru
.
`o
.
ng ho
.
.
p miˆe
`
n ch˜u
.
nhˆa
.
t. Trong b`ai b´ao n`ay ch´ung tˆoi tiˆe
´
p tu
.

c ph´at triˆe

n
phu
.
o
.
ng ph´ap
d´o cho c´ac b`ai to´an v´o
.
i c´ac
diˆe
`
u kiˆe
.
n biˆen hˆo
˜
n ho
.
.
p Dirichlet v`a Neumann.
Dˆo
.
ng
co
.
th´uc
dˆa

y ch´ung tˆoi ph´at triˆe


n phu
.
o
.
ng ph´ap n`ay l`a su
.
.
ca

i thiˆe
.
n mˆo
.
t phˆa
`
n vˆe
`
tˆo
´
c
dˆo
.
hˆo
.
i
tu
.
v`a th`o
.

i gian t´ınh to´an cu

a phu
.
o
.
ng ph´ap n`ay so v´o
.
i phu
.
o
.
ng ph´ap cˆa
.
p nhˆa
.
t h`am trˆen biˆen
chung m`a Saito v`a Fujita [2]
d˜a su
.

du
.
ng khi x´et b`ai to´an Dirichlet. Su
.
.
ca

i thiˆe
.

n n`ay s˜e
du
.
o
.
.
c
ch´ung tˆoi chı

ra trˆen mˆo
.
t th´ı du
.
trong mu
.
c 3 cu

a b`ai b´ao.
2. M
ˆ
O TA

PHU
.
O
.
NG PH
´
AP
X´et b`ai to´an

−∆u = f(x), x ∈ Ω, (1)
u = ϕ(x), x ∈ ∂Ω, (2)
NGHI
ˆ
EN C
´
U
.
U THU
.
.
C NGHI
ˆ
E
.
M M
ˆ
O
.
T PHU
.
O
.
NG PH
´
AP CHIA MI
ˆ
E
`
N

217
trong d´o

l`a miˆe
`
n gi´o
.
i nˆo
.
i trong
R
2
v´o
.
i biˆen Lipschitz
∂Ω
cˆa
´
u th`anh t`u
.
c´ac phˆa
`
n biˆen tro
.
n
∂Ω =
k

j=1
S

j
, ∆
l`a to´an tu
.

Laplace,

l`a to´an tu
.

diˆe
`
u kiˆe
.
n biˆen,
f(x)
v`a
ϕ(x)
l`a c´ac h`am cho
tru
.
´o
.
c.
Gia

su
.

r˘a

`
ng
u = 
i
u = ϕ
i
(x), x ∈ S
i
, (i = 1, . . . , k), (3)
trong d´o

i
u = u
(diˆe
`
u kiˆe
.
n biˆen Dirichlet), ho˘a
.
c

i
u =
∂u
∂ν
i
(diˆe
`
u kiˆe
.

n biˆen Neumann) v´o
.
i
ν
i
l`a ph´ap tuyˆe
´
n ngo`ai cu

a phˆa
`
n biˆen
S
i
.
Ta s˜e nghiˆen c´u
.
u phu
.
o
.
ng ph´ap chia miˆe
`
n gia

i b`ai to´an (1), (2) trong c´ac miˆe
`
n h`ınh ho
.
c

ph´u
.
c ta
.
p.
Dˆo
´
i v´o
.
i b`ai to´an biˆen Dirichlet, t´u
.
c l`a khi
u = u
, nhiˆe
`
u t´ac gia

d˜a dˆe
`
xuˆa
´
t v`a
nghiˆen c´u
.
u c´ac phu
.
o
.
ng ph´ap chia miˆe
`

n kh´ac nhau (xem, ch˘a

ng ha
.
n [ 2, 5]). M´o
.
i
dˆay trong
[1] ch´ung tˆoi
d˜a dˆe
`
xuˆa
´
t mˆo
.
t phu
.
o
.
ng ph´ap chia miˆe
`
n m´o
.
i du
.
.
a trˆen viˆe
.
c t´ınh la
.

i gi´a tri
.
da
.
o
h`am cu

a nghiˆe
.
m trˆen biˆen chung gi˜u
.
a c´ac miˆe
`
n, phu
.
o
.
ng ph´ap n`ay c´o thˆe

xem l`a ngu
.
o
.
.
c
dˆo
´
i
v´o
.

i phu
.
o
.
ng ph´ap
du
.
o
.
.
c nghiˆen c´u
.
u trong [2]. Su
.
.
hˆo
.
i tu
.
cu

a phu
.
o
.
ng ph´ap v`a gi´a tri
.
tˆo
´
i u

.
u
cu

a tham sˆo
´
l˘a
.
p
d˜a du
.
o
.
.
c thiˆe
´
t lˆa
.
p. Theo ch´ung tˆoi
du
.
o
.
.
c biˆe
´
t chu
.
a c´o nghiˆen c´u
.

u n`ao
du
.
o
.
.
c
cˆong bˆo
´
vˆe
`
phu
.
o
.
ng ph´ap chia miˆe
`
n cho b`ai to´an v´o
.
i c´ac
diˆe
`
u kiˆe
.
n biˆen hˆo
˜
n ho
.
.
p. Ch´ınh v`ı

thˆe
´
, trong b`ai b´ao n`ay ch´ung tˆoi tiˆe
´
p tu
.
c ph´at triˆe

n phu
.
o
.
ng ph´ap
d˜a du
.
o
.
.
c nghiˆen c´u
.
u cho
c´ac b`ai to´an v´o
.
i
diˆe
`
u kiˆe
.
n biˆen hˆo
˜

n ho
.
.
p trong mˆo
.
t sˆo
´
miˆe
`
n h`ınh ho
.
c ph´u
.
c ta
.
p cˆa
´
u th`anh t`u
.
hai, ba ho˘a
.
c nhiˆe
`
u ho
.
n h`ınh ch˜u
.
nhˆa
.
t con.

Dˆe

dˆe
˜
h`ınh dung ´y tu
.
o
.

ng cu

a phu
.
o
.
ng ph´ap , du
.
´o
.
i
dˆay ch´ung tˆoi mˆo ta

phu
.
o
.
ng ph´ap chia
miˆe
`
n gia


i b`ai to´an (1), (2) khi miˆe
`
n

du
.
o
.
.
c chia th`anh 2 miˆe
`
n

1
v`a

2
v´o
.
i biˆen chung
Γ
.
K´y hiˆe
.
u
G
i
= ∂Ω
i

\ Γ, u
i
= u|

i
, (i = 1, 2)
, trong d´o
∂Ω
i
l`a biˆen cu

a miˆe
`
n

i
. D˘a
.
t
g =
∂u
1
∂ν
1




Γ
v´o

.
i
ν
1
l`a ph´ap tuyˆe
´
n ngo`ai cu

a
∂Ω
1
.
Qu´a tr`ınh l˘a
.
p o
.

m´u
.
c vi phˆan
du
.
o
.
.
c thu
.
.
c hiˆe
.

n nhu
.
sau: xuˆa
´
t ph´at t`u
.
xˆa
´
p xı

ban
dˆa
`
u
g
(0)
,
v´o
.
i
k = 0, 1, 2,
gia

i liˆen tiˆe
´
p 2 b`ai to´an










−∆u
(k)
1
= f trong Ω
1
,
u
(k)
1
= ϕ trˆen G
1
,
∂u
(k)
1
∂ν
1
= g
(k)
trˆen Γ,
(3)






−∆u
(k)
2
= f trong Ω
2
,
u
(k)
2
= ϕ trˆen G
2
,
u
(k)
2
= u
(k)
1
trˆen Γ.
(4)
Xˆa
´
p xı

m´o
.
i cu

a

g
du
.
o
.
.
c t´ınh theo cˆong th´u
.
c
g
(k+1)
= θg
(k)
− (1 − θ)
∂u
(k)
2
∂ν
2




Γ
, (5)
218
D
˘
A
.

NG QUANG
´
A, V
˜
U VINH QUANG
trong d´o
θ
l`a tham sˆo
´
l˘a
.
p cˆa
`
n cho
.
n dˆe

qu´a tr`ınh l˘a
.
p hˆo
.
i tu
.
.
Trong tru
.
`o
.
ng ho
.

.
p miˆe
`
n cu

a b`ai to´an
du
.
o
.
.
c chia th`anh
n + 1
miˆe
`
n con v´o
.
i c´ac biˆen chung
Γ
1
, Γ
2
, . . . , Γ
n
phu
.
o
.
ng ph´ap l˘a
.

p (3)-(5) s˜e
du
.
o
.
.
c ´ap du
.
ng
dˆe

hiˆe
.
u chı

nh da
.
o h`am ph´ap tuyˆe
´
n
cu

a h`am trˆen c´ac biˆen chung. Tham sˆo
´
l˘a
.
p
θ
trˆen mˆo
˜

i biˆen chung c´o thˆe

kh´ac nhau.
Dˆe

hiˆe
.
n thu
.
.
c ho´a phu
.
o
.
ng ph´ap l˘a
.
p (3)-(5) ch´ung tˆoi thay c´ac b`ai to´an vi phˆan (3), (4)
bo
.

i c´ac lu
.
o
.
.
c
dˆo
`
sai phˆan c´o xˆa
´

p xı

bˆa
.
c 2 v`a su
.

du
.
ng cˆong th´u
.
c sai phˆan c`ung bˆa
.
c
dˆe

t´ınh da
.
o
h`am ph´ap tuyˆe
´
n trong (5).
Khi c´ac miˆe
`
n con l`a h`ınh ch˜u
.
nhˆa
.
t ch´ung tˆoi
d˜a xˆay du

.
.
ng bˆo
.
chu
.
o
.
ng tr`ınh gia

i c´ac b`ai
to´an vi phˆan ´u
.
ng v´o
.
i mˆo
˜
i b`ai to´an vi phˆan (3), (4) v`a c´ac loa
.
i
diˆe
`
u kiˆe
.
n biˆen hˆo
˜
n ho
.
.
p kh´ac

nhau.
K´y hiˆe
.
u
L
1
v`a
L
2
l`a dˆo
.
d`ai cu

a c´ac ca
.
nh h`ınh ch˜u
.
nhˆa
.
t,
h = L
1
/M, k = L
2
/N
l`a c´ac
bu
.
´o
.

c lu
.
´o
.
i trˆen c´ac ca
.
nh,
(M +1), (N +1)
l`a c´ac sˆo
´
diˆe

m n´ut trˆen mˆo
˜
i ca
.
nh. Su
.

du
.
ng phu
.
o
.
ng
ph´ap sai phˆan ta chuyˆe

n b`ai to´an vˆe
`

da
.
ng phu
.
o
.
ng tr`ınh hˆe
.
vecto
.
3
diˆe

m.
−Y
j−1
+ CY
j
− Y
j+1
= F
j
, 1  j  N − 1, Y
0
= F
0
, Y
N
= F
N

, (6)





CY
0
− 2Y
1
= F
0
, j = 0,
−Y
j−1
+ CY
j
− Y
j+1
= F
j
, 1  j  N − 1,
−2Y
N−1
+ CY
N
= F
N
, j = N, N = 2
n

,
(7)
dˆo
´
i v´o
.
i b`ai to´an biˆen hˆo
˜
n ho
.
.
p, trong
d´o
Y
j
l`a c´ac vecto
.
nghiˆe
.
m,
F
j
l`a c´ac vecto
.
M
chiˆe
`
u ch´u
.
a

c´ac gi´a tri
.
h`am vˆe
´
pha

i v`a gi´a tri
.
h`am ho˘a
.
c
da
.
o h`am trˆen biˆen,
C
l`a mˆo
.
t ma trˆa
.
n 3 du
.
`o
.
ng
ch´eo thoa

m˜an t´ınh chˆa
´
t ch´eo trˆo
.

i.
K´y hiˆe
.
u
b1, b2, b3, b4
l`a c´ac gi´a tri
.
biˆen Dirichlet ho˘a
.
c Neumann trˆen c´ac biˆen tr´ai, pha

i,
du
.
´o
.
i v`a trˆen cu

a miˆe
`
n ch˜u
.
nhˆa
.
t.
´
Ap du
.
ng c´ac thuˆa
.

t to´an thu go
.
n ho`an to`an [4] gia

i hˆe
.
c´ac
phu
.
o
.
ng tr`ınh vecto
.
3
diˆe

m dˆe

thu du
.
o
.
.
c c´ac ma trˆa
.
n nghiˆe
.
m ta
.
i c´ac

diˆe

m lu
.
´o
.
i, ch´ung tˆoi tiˆe
´
n
h`anh xˆay du
.
.
ng c´ac thu

tu
.
c b˘a
`
ng ngˆon ng˜u
.
MATLAB
dˆe

gia

i c´ac b`ai to´an co
.
ba

n sau:

+
U0000(b1, b2, b3, b4, L
1
, L
2
, M, N)
tra

la
.
i nghiˆe
.
m cu

a b`ai to´an trong tru
.
`o
.
ng ho
.
.
p
b1, b2, b3, b4
l`a c´ac gi´a tri
.
biˆen Dirichlet.
+
U1000(b1, b2, b3, b4, L
1
, L

2
, M, N)
tra

la
.
i nghiˆe
.
m cu

a b`ai to´an trong tru
.
`o
.
ng ho
.
.
p
b1
l`a
gi´a tri
.
biˆen Neumann,
b2, b3, b4
l`a c´ac gi´a tri
.
biˆen Dirichlet.
+
U0100(b1, b2, b3, b4, L
1

, L
2
, M, N)
tra

la
.
i nghiˆe
.
m cu

a b`ai to´an trong tru
.
`o
.
ng ho
.
.
p
b2
l`a
gi´a tri
.
biˆen Neumann,
b1, b3, b4
l`a c´ac gi´a tri
.
biˆen Dirichlet.
+
U0010(b1, b2, b3, b4, L

1
, L
2
, M, N)
tra

la
.
i nghiˆe
.
m cu

a b`ai to´an trong tru
.
`o
.
ng ho
.
.
p
b3
l`a
gi´a tri
.
biˆen Neumann,
b1, b2, b4
l`a c´ac gi´a tri
.
biˆen Dirichlet.
+

U0001(b1, b2, b3, b4, L
1
, L
2
, M, N)
tra

la
.
i nghiˆe
.
m cu

a b`ai to´an trong tru
.
`o
.
ng ho
.
.
p
b4
l`a
gi´a tri
.
biˆen Neumann,
b1, b2, b3
l`a c´ac gi´a tri
.
biˆen Dirichlet.

C´ac thu

tu
.
c h`am
U0101(b1, b2, b3, b4, L
1
, L
2
, M, N), U1001(b1, b2, b3, b4, L
1
, L
2
, M, N)
,
U0110(b1, b2, b3, b4, L
1
, L
2
, M, N), U1010(b1, b2, b3, b4, L
1
, L
2
, M, N)
,
du
.
o
.
.

c k´y hiˆe
.
u l`a c´ac thu

tu
.
c h`am tra

la
.
i nghiˆe
.
m cu

a b`ai to´an trong tru
.
`o
.
ng ho
.
.
p c´o hai biˆen
Neumann kˆe
`
nhau.
NGHI
ˆ
EN C
´
U

.
U THU
.
.
C NGHI
ˆ
E
.
M M
ˆ
O
.
T PHU
.
O
.
NG PH
´
AP CHIA MI
ˆ
E
`
N
219
3. THU
.
.
C NGHI
ˆ
E

.
M GIA

I M
ˆ
O
.
T S
ˆ
O
´
B
`
AI TO
´
AN
Su
.

du
.
ng phu
.
o
.
ng ph´ap l˘a
.
p
d˜a dˆe
`

xuˆa
´
t c`ung v´o
.
i c´ac thu

tu
.
c h`am
d˜a xˆay du
.
.
ng, ch´ung tˆoi
tiˆe
´
n h`anh t´ınh to´an thu
.
.
c nghiˆe
.
m cho mˆo
.
t sˆo
´
tru
.
`o
.
ng ho
.

.
p chia miˆe
`
n
dˆo
´
i v´o
.
i c´ac b`ai to´an biˆen
hˆo
˜
n ho
.
.
p trong c´ac miˆe
`
n h`ınh ho
.
c ph´u
.
c ta
.
p m`a c´ac t´ac gia

kh´ac chu
.
a
dˆe
`
cˆa

´
p dˆe
´
n. Trong c´ac
b`ai to´an n`ay ch´ung tˆoi cho
.
n tru
.
´o
.
c c´ac h`am
u

l`a nghiˆe
.
m d´ung, c`on c´ac diˆe
`
u kiˆe
.
n biˆen v`a vˆe
´
pha

i
du
.
o
.
.
c t´ınh t`u

.
u

. Qu´a tr`ınh l˘a
.
p du
.
o
.
.
c thu
.
.
c hiˆe
.
n cho
dˆe
´
n khi dˆo
.
lˆe
.
ch cu

a hai xˆa
´
p xı

liˆen
tiˆe

´
p
u
(k)
v`a
u
(k−1)
t´ınh theo chuˆa

n dˆe
`
u cu

a h`am lu
.
´o
.
i nho

ho
.
n
dˆo
.
ch´ınh x´ac

cho tru
.
´o
.

c. Du
.
´o
.
i
dˆay, nˆe
´
u khˆong chı

r˜o gi´a tri
.
cu

a

th`ı ch´ung ta s˜e lˆa
´
y
 = 10
−4
.
B`ai to´an 1.




















−∆u = f trong miˆe
`
n Ω,
u = ϕ, trˆen {−a  x  a, y = −b} ∪ {0  x  a, y = b}
∪{x = −a, −b  y  0} ∪ {x = a, −b  y  b},
∂u
∂y
= β(x) trˆen {−a  x  0, y = 0},
∂u
∂x
= g(y) trˆen {x = 0, 0  y  b}, (H`ınh 1).
Γ
b
y
0
0
0
0
0

0
1
1
-a
a

1

2
x
Γ
b
y
0
0
0
0
0
0
1
1
-a
a

1

2
x
H`ınh 1
1 - Biˆen Neumann; 0 - Biˆen Dirichlet

Chia

th`anh hai miˆe
`
n

1
v`a

2
bo
.

i biˆen chung
Γ = {0  x  a, y = 0}
v`a k´y hiˆe
.
u
u
i
l`a
nghiˆe
.
m trong

i
, (i = 1, 2), ξ =
∂u
1
∂y





Γ
.
Viˆe
.
c gia

i b`ai to´an
du
.
o
.
.
c thu
.
.
c hiˆe
.
n bo
.

i qu´a tr`ınh l˘a
.
p sau
dˆay:
Cho tru
.

´o
.
c
ξ
(0)
= 0
. V´o
.
i
k = 0, 1, . . .
thu
.
.
c hiˆe
.
n c´ac bu
.
´o
.
c sau:
Bu
.
´o
.
c 1: Gia

i b`ai to´an trong miˆe
`
n


1
T`ım nghiˆe
.
m
u
(k)
1
= U0001(. . . )
trong d´o
b1, b2, b3
l`a c´ac gi´a tri
.
trˆen c´ac phˆa
`
n biˆen d˜a
biˆe
´
t,
b4 =

ξ
(k)
, 0  x  a, y = 0,
β(x), −a  x  0, y = 0.
Bu
.
´o
.
c 2: Gia


i b`ai to´an trong miˆe
`
n

2
220
D
˘
A
.
NG QUANG
´
A, V
˜
U VINH QUANG
T`ım nghiˆe
.
m
u
(k)
2
= U1000(. . . )
trong d´o
b1, b2, b4
l`a c´ac gi´a tri
.
trˆen c´ac phˆa
`
n biˆen d˜a
biˆe

´
t,
b3 = u
(k)
1
l`a gi´a tri
.
biˆen nhˆa
.
n du
.
o
.
.
c t`u
.
b`ai to´an trong miˆe
`
n

1
.
Bu
.
´o
.
c 3: T´ınh xˆa
´
p xı


cu

a h`am
ξ
trˆen
Γ : ξ
(k+1)
= θξ
(k)
+ (1 − θ)
∂u
(k)
2
∂y




Γ
.
Kˆe
´
t qua

thu
.
.
c nghiˆe
.
m kha


o s´at su
.
.
hˆo
.
i tu
.
cu

a phu
.
o
.
ng ph´ap phu
.
thuˆo
.
c tham sˆo
´
l˘a
.
p
du
.
o
.
.
c
cho trong ba


ng du
.
´o
.
i
dˆay, trong d´o cˆo
.
t “Sai sˆo
´
” chı

sai sˆo
´
cu

a nghiˆe
.
m gˆa
`
n d´ung so v´o
.
i nghiˆe
.
m
d´ung trong chuˆa

n dˆe
`
u. Tiˆeu chuˆa


n d`u
.
ng l˘a
.
p l`a
 = 10
−4
.
Kˆe
´
t qua

: K´ıch thu
.
´o
.
c miˆe
`
n
a = b = 1
, lu
.
´o
.
i chia
64 × 64
.
u


=10x(1-x)y(1-y) u

=10x(1-x)y
2
(1-y)
u

= sin x sin y
Tham sˆo
´
Sai Sˆo
´
lˆa
`
n Tham sˆo
´
Sai Sˆo
´
lˆa
`
n Tham sˆo
´
Sai Sˆo
´
lˆa
`
n
teta sˆo
´
l˘a

.
p teta sˆo
´
l˘a
.
p teta sˆo
´
l˘a
.
p
0.3 2.10
−6
18 0.3 5.10
−5
10 0.3 7.10
−6
15
0.4 9.10
−7
11 0.4 6.10
−5
6 0.4 6.10
−6
8
0.5 3.10
−7
6 0.5 5.10
−5
5 0.5 6.10
−6

6
0.6 2.10
−6
10 0.6 4.10
−5
8 0.6 7.10
−6
11
0.7 2.10
−6
16 0.7 5.10
−5
12 0.7 7.10
−6
16
Kˆe
´
t luˆa
.
n: So
.
dˆo
`
l˘a
.
p gia

i b`ai to´an trˆen hˆo
.
i tu

.
kh´a nhanh v´o
.
i gi´a tri
.
tham sˆo
´
l˘a
.
p
du
.
o
.
.
c cho
.
n
trong khoa

ng
(0.3, 0.7)
, gi´a tri
.
tˆo
´
i u
.
u xˆa
´

p xı

b˘a
`
ng
0.5
.
Nhˆa
.
n x´et: V´o
.
i c´ach chia miˆe
`
n nhu
.
H`ınh 1 ch´ung tˆoi
d˜a gia

i b`ai to´an b˘a
`
ng c´ach l˘a
.
p cˆa
.
p
nhˆa
.
t gi´a tri
.
cu


a h`am trˆen biˆen chung
Γ
nhu
.
´y tu
.
o
.

ng cu

a Saito-Fujita [2]. Khi
d´o th´u
.
tu
.
.
gia

i
c´ac b`ai to´an trong c´ac miˆe
`
n con pha

i thu
.
.
c hiˆe
.

n ngu
.
o
.
.
c la
.
i:
dˆa
`
u tiˆen trong

2
gia

i b`ai to´an
v´o
.
i
diˆe
`
u kiˆe
.
n biˆen Dirichlet trˆen
Γ
, sau d´o trong

1
gia


i b`ai to´an v´o
.
i
diˆe
`
u kiˆe
.
n biˆen Neumann
trˆen
Γ
. Kˆe
´
t qua

thu
.
.
c nghiˆe
.
m vˆe
`
tˆo
´
c
dˆo
.
hˆo
.
i tu
.

v`a th`o
.
i gian t´ınh to´an cu

a phu
.
o
.
ng ph´ap cˆa
.
p
nhˆa
.
t
da
.
o h`am du
.
o
.
.
c mˆo ta

o
.

trˆen v`a phu
.
o
.

ng ph´ap cˆa
.
p nhˆa
.
t h`am [2] trˆen th´ı du
.
, trong
d´o
nghiˆe
.
m
d´ung l`a h`am
u = 10x(1 − x)y
2
(1 − y)
dˆo
´
i v´o
.
i lu
.
´o
.
i
32 × 32
v`a
64 × 64
du
.
o

.
.
c cho trong
c´ac ba

ng sau.
Ba

ng 1. Lu
.
´o
.
i
32 × 32
v`a
 = 10
−3
phu
.
o
.
ng ph´ap cˆa
.
p nhˆa
.
t
da
.
o h`am phu
.

o
.
ng ph´ap Saito-Fujita
Tham sˆo
´
Sˆo
´
lˆa
`
n Th`o
.
i gian
Sai Sˆo
´
lˆa
`
n Th`o
.
i gian
Sai
teta l˘a
.
p t´ınh (giˆay) sˆo
´
l˘a
.
p t´ınh (giˆay) sˆo
´
0.3
7 2.1

9.10
−4
14 4.0
5.10
−4
0.4
5 1.6
3.10
−4
9 2.7
5.10
−4
0.5
4 1.3
3.10
−4
6 1.9
2.10
−4
0.6
6 1.9
4.10
−4
7 2.1
4.10
−4
0.7
9 2.6
5.10
−4

11 3.1
7.10
−4
So s´anh kˆe
´
t qua

thu
.
.
c nghiˆe
.
m vˆe
`
hai phu
.
o
.
ng ph´ap dˆe
˜
thˆa
´
y r˘a
`
ng phu
.
o
.
ng ph´ap cˆa
.

p nhˆa
.
t
da
.
o h`am cu

a ch´ung tˆoi c´o phˆa
`
n nhanh ho
.
n phu
.
o
.
ng ph´ap cˆa
.
p nhˆa
.
t h`am trong [2]. Ch´ınh
diˆe
`
u
n`ay l`a
dˆo
.
ng co
.
th´uc
dˆa


y ch´ung tˆoi ph´at triˆe

n phu
.
o
.
ng ph´ap cˆa
.
p nhˆa
.
t
da
.
o h`am dˆe

gia

i c´ac b`ai
to´an kh´ac ph´u
.
c ta
.
p ho
.
n.
NGHI
ˆ
EN C
´

U
.
U THU
.
.
C NGHI
ˆ
E
.
M M
ˆ
O
.
T PHU
.
O
.
NG PH
´
AP CHIA MI
ˆ
E
`
N
221
Ba

ng 2. Lu
.
´o

.
i
64 × 64
v`a
 = 10
−4
phu
.
o
.
ng ph´ap cˆa
.
p nhˆa
.
t
da
.
o h`am phu
.
o
.
ng ph´ap Saito-Fujita
Tham sˆo
´
Sˆo
´
lˆa
`
n Th`o
.

i gian
Sai Sˆo
´
lˆa
`
n Th`o
.
i gian
Sai
teta l˘a
.
p t´ınh (giˆay) sˆo
´
l˘a
.
p t´ınh (giˆay) sˆo
´
0.3
10 10.7
5.10
−5
14 14.9
7.10
−5
0.4
6 6.6
6.10
−4
7 7.6
5.10

−5
0.45
5 5.6
2.10
−5
8 8.6
2.10
−5
0.5
5 5.6
5.10
−5
6 6.6
4.10
−5
0.55
6 6.6
8.10
−5
7 7.6
7.10
−5
B`ai to´an 2.


























−∆u = f trong miˆe
`
n Ω,
u = ϕ, trˆen {−a  x  a, y = −b} ∪ {0  x  2a, y = b}
∪{x = −a, −b  y  0} ∪ {x = 2a, 0  y  b},
∪{a  x  2a, y = 0} ∪ {x = a, −b  y  0},
∂u
∂y
= β(x) trˆen {−a  x  0, y = 0},
∂u
∂x
= g(y) trˆen {x = 0, 0  y  b}, (H`ınh 2).

Γ
b
y
0
0
0
0
0
0
1
1
a

1

2
x
0
2
a
Γ
b
y
0
0
0
0
0
0
1

1
a

1

2
x
0
2
a
H`ınh 2
1 - Biˆen Neumann; 0 - Biˆen Dirichlet
Chia

th`anh hai miˆe
`
n

1
v`a

2
bo
.

i biˆen chung
Γ = {0  x  a, y = 0}
, k´y hiˆe
.
u

u
i
l`a
nghiˆe
.
m triˆen miˆe
`
n

i
, (i = 1, 2), ξ =
∂u
1
∂y




Γ
.
Viˆe
.
c gia

i b`ai to´an
du
.
o
.
.

c thu
.
.
c hiˆe
.
n bo
.

i qu´a tr`ınh l˘a
.
p sau
dˆay:
Cho tru
.
´o
.
c
ξ
(0)
= 0
. V´o
.
i
k = 0, 1, . . .
thu
.
.
c hiˆe
.
n c´ac bu

.
´o
.
c sau:
Bu
.
´o
.
c 1: Gia

i b`ai to´an trong miˆe
`
n

1
T`ım nghiˆe
.
m
u
(k)
1
= U0001(. . . )
trong d´o
b1, b2, b3
l`a c´ac gi´a tri
.
trˆen c´ac phˆa
`
n biˆen d˜a
222

D
˘
A
.
NG QUANG
´
A, V
˜
U VINH QUANG
biˆe
´
t,
b4 =

ξ
(k)
, 0  x  a, y = 0,
β(x), −a  x  0, y = 0.
Bu
.
´o
.
c 2: Gia

i b`ai to´an trong miˆe
`
n

2
T`ım nghiˆe

.
m
u
(k)
2
= U1000(. . . )
trong d´o
b1, b2, b4
l`a c´ac gi´a tri
.
trˆen c´ac phˆa
`
n biˆen d˜a
biˆe
´
t,
b3 =

u
(k)
1
l`a gi´a tri
.
biˆen nhˆa
.
n du
.
o
.
.

c t`u
.
b`ai to´an 1,
ϕ(x), a  x  2a, y = 0.
Bu
.
´o
.
c 3: Hiˆe
.
u chı

nh gi´a tri
.
cu

a h`am
ξ
trˆen
Γ : ξ
(k+1)
= θξ
(k)
+ (1 − θ)
∂u
(k)
2
∂y





Γ
.
Kˆe
´
t qua

: K´ıch thu
.
´o
.
c miˆe
`
n
a = b = 1
, lu
.
´o
.
i chia
64 × 64
.
u

=10x(1-x)y(1-y) u

=10x(1-x)y
2
(1-y)

u

= sin x sin y
Tham sˆo
´
Sai Sˆo
´
lˆa
`
n Tham sˆo
´
Sai Sˆo
´
lˆa
`
n Tham sˆo
´
Sai Sˆo
´
lˆa
`
n
teta sˆo
´
l˘a
.
p teta sˆo
´
l˘a
.

p teta sˆo
´
l˘a
.
p
0.1 0.036 20 0.1 0.021 20 0.1 0.014 20
0.2 3.10
−4
20 0.2 8.10
−4
17 0.2 1.10
−4
20
0.3 1.10
−6
18 0.3 8.10
−4
10 0.3 7.10
−6
15
0.4 2.10
−6
10 0.4 8.10
−4
6 0.4 7.10
−6
9
0.5 5.10
−7
8 0.5 8.10

−4
4 0.5 7.10
−6
5
0.6 1.10
−6
12 0.6 8.10
−4
6 0.6 7.10
−6
8
0.7 2.10
−6
18 0.7 8.10
−4
8 0.7 7.10
−6
13
0.8 2.10
−4
20 0.8 8.10
−4
15 0.8 6.10
−6
20
0.9 0.019 20 0.9 0.0049 20 0.9 0.0015 20
Kˆe
´
t luˆa
.

n: So
.
dˆo
`
l˘a
.
p gia

i b`ai to´an trˆen hˆo
.
i tu
.
v´o
.
i gi´a tri
.
tham sˆo
´
l˘a
.
p
du
.
o
.
.
c cho
.
n trong
khoa


ng
(0.1, 0.9)
, gi´a tri
.
tˆo
´
i u
.
u xˆa
´
p xı

b˘a
`
ng
0.5
.
B`ai to´an 3.




















−∆u = f trong miˆe
`
n Ω,
u = ϕ, trˆen {−a  x  a, y = −b} ∪ {−a  x  a, y = 2b}
∪{x = −a, −b  y  0} ∪ {x = −a, b  y  2b}, ∪{x = a, −b  y  2b,
∂u
∂y
= β(x) trˆen {−a  x  0, y = 0} ∪ {−a  x  0, y = b},
∂u
∂x
= g(y) trˆen {x = 0, 0  y  b}, (H`ınh 3).
Chia

th`anh ba miˆe
`
n

1
, Ω
2
v`a


3
bo
.

i 2 biˆen chung
Γ
1
= {0  x  a, y = 0}
v`a
Γ
2
= {0  x  a, y = b}
k´y hiˆe
.
u
u
i
l`a nghiˆe
.
m trong 3 miˆe
`
n

i
, (i = 1, 2, 3), ξ
1
=
∂u
1
∂y





Γ
1
, ξ
2
=
∂u
2
∂y




Γ
2
.
NGHI
ˆ
EN C
´
U
.
U THU
.
.
C NGHI
ˆ

E
.
M M
ˆ
O
.
T PHU
.
O
.
NG PH
´
AP CHIA MI
ˆ
E
`
N
223
Γ
1
b
y
0
0
0
0
0
0
1
1

a

1

2
x
1
Γ
2

3
Γ
1
b
y
0
0
0
0
0
0
1
1
a

1

2
x
1

Γ
2

3
H`ınh 3
1 - Biˆen Neumann; 0 - Biˆen Dirichlet
Viˆe
.
c gia

i b`ai to´an
du
.
o
.
.
c thu
.
.
c hiˆe
.
n bo
.

i qu´a tr`ınh l˘a
.
p sau
dˆay:
Kho
.


i
dˆo
.
ng
ξ
(0)
1
= 0, ξ
(0)
2
= 0
. V´o
.
i
k = 0, 1, . . .
thu
.
.
c hiˆe
.
n c´ac bu
.
´o
.
c sau:
Bu
.
´o
.

c 1: Gia

i b`ai to´an 1 trong miˆe
`
n

1
T`ım nghiˆe
.
m
u
(k)
1
= U0001(. . . )
trong d´o
b1, b2, b3
l`a c´ac gi´a tri
.
trˆen c´ac phˆa
`
n biˆen d˜a
biˆe
´
t,
b4 =

ξ
(k)
1
, 0  x  a, y = 0,

β(x), −a  x  0, y = 0.
Bu
.
´o
.
c 2: Gia

i b`ai to´an 2 trong miˆe
`
n

2
T`ım nghiˆe
.
m
u
(k)
2
= U0010(. . . )
trong d´o
b1, b2, b4
l`a c´ac gi´a tri
.
trˆen c´ac phˆa
`
n biˆen d˜a
biˆe
´
t,
b3 =


ξ
(k)
2
, 0  x  a, y = b,
β(x), −a  x  0, y = 0.
Bu
.
´o
.
c 3: Gia

i b`ai to´an trong miˆe
`
n

3
T`ım nghiˆe
.
m
u
(k)
3
= U1000(. . . )
trong d´o
b1, b2
l`a c´ac gi´a tri
.
trˆen c´ac phˆa
`

n biˆen d˜a
biˆe
´
t,
b3 = u
(k)
1
l`a gi´a tri
.
biˆen nhˆa
.
n du
.
o
.
.
c t`u
.
b`ai to´an 1,
b4 = u
(k)
2
l`a gi´a tri
.
biˆen nhˆa
.
n du
.
o
.

.
c t`u
.
b`ai to´an 2.
Bu
.
´o
.
c 4:
Diˆe
`
u chı

nh gi´a tri
.
trˆen c´ac biˆen chung
ξ
(k+1)
1
= θ
1
ξ
(k)
1
+(1− θ
1
)
∂u
(k)
3

∂y




Γ
1
, ξ
(k+1)
2
=
θ
2
ξ
(k)
2
− (1 − θ
2
)
∂u
(k)
3
∂y




Γ
2
.

Kˆe
´
t qua

: K´ıch thu
.
´o
.
c miˆe
`
n
a = b = 1
, lu
.
´o
.
i chia
64 × 64
.
224
D
˘
A
.
NG QUANG
´
A, V
˜
U VINH QUANG
u


=10x(1-x)y(1-y) u

=10x(1-x)y
2
(1-y)
u

= sin x sin y
Tham sˆo
´
Sai Sˆo
´
lˆa
`
n Tham sˆo
´
Sai Sˆo
´
lˆa
`
n Tham sˆo
´
Sai Sˆo
´
lˆa
`
n
θ
1

= θ
2
sˆo
´
l˘a
.
p
θ
1
= θ
2
sˆo
´
l˘a
.
p
θ
1
= θ
2
sˆo
´
l˘a
.
p
0.3 Khˆong 0.3 Khˆong 0.3 Khˆong
hˆo
.
i tu
.

hˆo
.
i tu
.
hˆo
.
i tu
.
0.4 2.10
−5
30 0.4 7.10
−4
19 0.4 8.10
−6
30
0.5 2.10
−6
15 0.5 8.10
−4
8 0.5 8.10
−6
13
0.6 2.10
−6
13 0.6 8.10
−4
8 0.6 8.10
−6
14
0.7 2.10

−6
20 0.7 8.10
−4
13 0.7 8.10
−6
20
0.8 7.10
−6
30 0.8 8.10
−4
20 0.8 8.10
−6
30
0.9 0.0045 30 0.9 0.002 30 0.9 3.10
−4
30
Kˆe
´
t luˆa
.
n: So
.
dˆo
`
l˘a
.
p gia

i b`ai to´an trˆen hˆo
.

i tu
.
v´o
.
i c´ac gi´a tri
.
tham sˆo
´
l˘a
.
p
du
.
o
.
.
c cho
.
n trong
khoa

ng
(0.4, 0.9)
, gi´a tri
.
tˆo
´
i u
.
u trong khoa


ng
(0.5, 0.6)
.
B`ai to´an 4.
MiÒn
rçng
0
Γ
4
b
y
0
0
0
0
1
1
a

1

3
x
1
Γ
3

2
Γ

1
1

4
Γ
2
MiÒn
rçng
0
Γ
4
b
y
0
0
0
0
1
1
a

1

3
x
1
Γ
3

2

Γ
1
1

4
Γ
2
H`ınh 4
1 - Biˆen Neumann; 0 - Biˆen Dirichlet
X´et b`ai to´an



















−∆u = f trˆen miˆe

`
n Ω,
u = ϕ, trˆen biˆen {−a  x  2a, y = −b} ∪ {−a  x  2a, y = 2b}
∪{x = −a, −b  y  2b} ∪ {x = 2a, −b  y  2b},
∂u
∂y
= β(x) trˆen {0  x  a, y = 0} ∪ {0  x  a, y = b},
∂u
∂x
= g(y) trˆen {x = 0, 0  y  b} ∪ {x = a, 0  y  b}, (H`ınh 4).
Chia

th`anh 4 miˆe
`
n

1
, Ω
2
, Ω
3
, Ω
4
bo
.

i 4 biˆen chung
Γ
1
= {a  x  2a, y = 0}, Γ

2
=
{a  x  2a, y = b}, Γ
3
= {−a  x  0, y = b}
v`a
Γ
4
= {−a  x  0, y = 0}
, k´y hiˆe
.
u
u
i
l`a
NGHI
ˆ
EN C
´
U
.
U THU
.
.
C NGHI
ˆ
E
.
M M
ˆ

O
.
T PHU
.
O
.
NG PH
´
AP CHIA MI
ˆ
E
`
N
225
nghiˆe
.
m trong 4 miˆe
`
n

i
, (i = 1, . . . , 4), ξ
1
=
∂u
1
∂y





Γ
1
, ξ
2
=
∂u
3
∂y




Γ
2
, ξ
3
=
∂u
3
∂y




Γ
3
, ξ
4
=

∂u
1
∂y




Γ
4
.
Viˆe
.
c gia

i b`ai to´an
du
.
o
.
.
c thu
.
.
c hiˆe
.
n bo
.

i qu´a tr`ınh l˘a
.

p sau
dˆay:
Kho
.

i
dˆo
.
ng
ξ
(0)
1
= 0, ξ
(0)
2
= 0, ξ
(0)
3
= 0, ξ
(0)
4
= 0
. V´o
.
i
k = 0, 1, . . .
thu
.
.
c hiˆe

.
n c´ac bu
.
´o
.
c sau:
Bu
.
´o
.
c 1: Gia

i b`ai to´an 1 trong miˆe
`
n

1
T`ım nghiˆe
.
m
u
(k)
1
= U0001(. . . )
trong d´o
b1, b2, b3
l`a c´ac gi´a tri
.
trˆen c´ac phˆa
`

n biˆen d˜a
biˆe
´
t,
b4 =





ξ
(k)
1
, a  x  2a, y = 0,
β(x), 0  x  a, y = 0,
ξ
(k)
4
, −a  x  0, y = 0.
Bu
.
´o
.
c 2: Gia

i b`ai to´an 2 trong miˆe
`
n

2

T`ım nghiˆe
.
m
u
(k)
3
= U0010(. . . )
trong d´o
b1, b2, b4
l`a gi´a tri
.
trˆen c´ac phˆa
`
n biˆen d˜a biˆe
´
t,
b3 =





ξ
(k)
3
, −a  x  0, y = b,
β(x), 0  x  a, y = b,
ξ
(k)
2

, a  x  2a, y = b.
Bu
.
´o
.
c 3: Gia

i b`ai to´an trong miˆe
`
n

2
T`ım nghiˆe
.
m
u
(k)
2
= U 1000(. . . )
trong d´o
b1, b2
l`a gi´a tri
.
trˆen c´ac phˆa
`
n biˆen d˜a biˆe
´
t,
b3 = u
(k)

1
l`a gi´a tri
.
biˆen nhˆa
.
n du
.
o
.
.
c t`u
.
b`ai to´an 1,
b4 = u
(k)
3
l`a gi´a tri
.
biˆen nhˆa
.
n du
.
o
.
.
c t`u
.
b`ai
to´an 2.
Bu

.
´o
.
c 4: Gia

i b`ai to´an trong miˆe
`
n

4
T`ım nghiˆe
.
m
u
(k)
4
= U 0001(. . . )
trong d´o
b1, b2
l`a gi´a tri
.
trˆen c´ac phˆa
`
n biˆen d˜a biˆe
´
t,
b3 = u
(k)
1
l`a gi´a tri

.
biˆen nhˆa
.
n du
.
o
.
.
c t`u
.
b`ai to´an 1,
b4 = u
(k)
3
l`a gi´a tri
.
biˆen nhˆa
.
n du
.
o
.
.
c t`u
.
b`ai
to´an 2.
Bu
.
´o

.
c 5:
Diˆe
`
u chı

nh c´ac gi´a tri
.
trˆen c´ac biˆen chung
ξ
(k+1)
1
= θ
1
ξ
(k)
1
+ (1 − θ
1
)
∂u
(k)
2
∂y




Γ
1

, ξ
(k+1)
2
= θ
2
ξ
(k)
2
− (1 − θ
2
)
∂u
(k)
2
∂y




Γ
2
,
ξ
(k+1)
3
= θ
3
ξ
(k)
3

− (1 − θ
3
)
∂u
(k)
4
∂y




Γ
3
, ξ
(k+1)
4
= θ
4
ξ
(k)
4
+ (1 − θ
4
)
∂u
(k)
4
∂y





Γ
4
,
Kˆe
´
t qua

: K´ıch thu
.
´o
.
c miˆe
`
n
a = b = 1
, lu
.
´o
.
i chia
64 × 64
.
226
D
˘
A
.
NG QUANG

´
A, V
˜
U VINH QUANG
u

=10x(1-x)y(1-y) u

=10x(1-x)y
2
(1-y)
u

= sin x sin y
Tham sˆo
´
Sai Sˆo
´
lˆa
`
n Tham sˆo
´
Sai Sˆo
´
lˆa
`
n Tham sˆo
´
Sai Sˆo
´

lˆa
`
n
θ
1
= θ
2
=
sˆo
´
l˘a
.
p
θ
1
= θ
2
=
sˆo
´
l˘a
.
p
θ
1
= θ
2
sˆo
´
l˘a

.
p
θ
3
= θ
4
θ
3
= θ
4
θ
3
= θ
4
0.3 Khˆong 0.3 Khˆong 0.3 Khˆong
hˆo
.
i tu
.
hˆo
.
i tu
.
hˆo
.
i tu
.
0.4 0.0016 30 0.4 3.10
−4
30 0.4 2.10

−4
30
0.5 5.10
−7
22 0.5 2.10
−4
12 0.5 1.10
−5
15
0.6 4.10
−7
17 0.6 2.10
−4
12 0.6 1.10
−5
16
0.7 5.10
−7
25 0.7 2.10
−4
20 0.7 1.10
−5
22
0.8 3.10
−5
30 0.8 2.10
−4
30 0.8 1.10
−5
30

0.9 0.0087 30 0.9 0.0042 30 0.9 0.0012 30
Kˆe
´
t luˆa
.
n: So
.
dˆo
`
l˘a
.
p gia

i b`ai to´an trˆen hˆo
.
i tu
.
v´o
.
i gi´a tri
.
tham sˆo
´
l˘a
.
p
du
.
o
.

.
c cho
.
n trong
khoa

ng
(0.4, 0.9)
, gi´a tri
.
tˆo
´
i u
.
u trong khoa

ng
(0.5, 0.6)
.
B`ai to´an 5.
MiÒn
rçng
0
Γ
1
b
y
0
0
0

1
1
a

1

3
x
1
Γ
6

5
Γ
2
1

4
Γ
5
MiÒn
rçng
1
1
1
0

2
Γ
3

Γ
4
MiÒn
rçng
0
Γ
1
b
y
0
0
0
1
1
a

1

3
x
1
Γ
6

5
Γ
2
1

4

Γ
5
MiÒn
rçng
1
1
1
0

2
Γ
3
Γ
4
H`ınh 5
1 - Biˆen Neumann; 0 - Biˆen Dirichlet






























−∆u = f trong miˆe
`
n Ω,
u = ϕ trˆen biˆen {−a  x  4a, y = −b} ∪ {−a  x  4a, y = 2b}
∪{x = −a, −b  y  2b} ∪ {x = 4a, −b  y  2b} ∪ {x = 2a, 0  y  b},
∂u
∂x
= g(y) trˆen {x = 0, 0  x  b} ∪ {x = a, 0  y  b}
∪{x = 3a, 0  y  b},
∂u
∂y
= β(x) trˆen {0  x  a, y = 0} ∪ {2a  x  3a, y = 0}
∪{0  x  a, y = b} ∪ {2a  x  3a, y = b}(H`ınh 5).
NGHI
ˆ

EN C
´
U
.
U THU
.
.
C NGHI
ˆ
E
.
M M
ˆ
O
.
T PHU
.
O
.
NG PH
´
AP CHIA MI
ˆ
E
`
N
227
Chia

th`anh 6 miˆe

`
n

1
, Ω
2
, Ω
3
, Ω
4
, Ω
5
, Ω
6
bo
.

i 6 biˆen chung
Γ
1
, Γ
2
, Γ
3
, Γ
4
, Γ
5
, Γ
6

, k´y hiˆe
.
u
u
i
l`a nghiˆe
.
m trong 6 miˆe
`
n

i
, (i = 1, . . . , 6),
k´y hiˆe
.
u
ξ
1
=
∂u
1
∂y




Γ
1
, ξ
2

=
∂u
1
∂y




Γ
2
, ξ
3
=
∂u
1
∂y




Γ
3
, ξ
4
=
∂u
3
∂y





Γ
4
, ξ
5
=
∂u
3
∂y




Γ
5
, ξ
6
=
∂u
3
∂y




Γ
6
l`a c´ac gi´a tri
.

da
.
o h`am trˆen c´ac biˆen chung
Γ
i
tu
.
o
.
ng ´u
.
ng
(i = 1, . . . , 6)
.
Viˆe
.
c gia

i b`ai to´an
du
.
o
.
.
c thu
.
.
c hiˆe
.
n bo

.

i qu´a tr`ınh l˘a
.
p sau
dˆay:
Kho
.

i
dˆo
.
ng
ξ
(0)
1
= 0, ξ
(0)
2
= 0, ξ
(0)
3
= 0, ξ
(0)
4
= 0, ξ
(0)
5
= 0, ξ
(0)

6
= 0
.
V´o
.
i
k = 0, 1, . . .
thu
.
.
c hiˆe
.
n c´ac bu
.
´o
.
c sau:
Bu
.
´o
.
c 1: Gia

i b`ai to´an 1 trong miˆe
`
n

1
T`ım nghiˆe
.

m
u
(k)
1
= U0001(. . . )
trong d´o
b1, b2, b3
l`a c´ac gi´a tri
.
trˆen c´ac phˆa
`
n biˆen d˜a
biˆe
´
t,
b4 =
















ξ
(k)
1
, −a  x  0, y = 0,
β(x), 0  x  a, y = 0,
ξ
(k)
2
, a  x  2a, y = 0,
β(x), 2a  x  3a, y = 0,
ξ
(k)
3
, 3a  x  4a, y = 0.
Bu
.
´o
.
c 2: Gia

i b`ai to´an 2 trong miˆe
`
n

3
T`ım nghiˆe
.
m
u

(k)
3
= U0010(. . . )
trong d´o
b1, b2, b4
l`a gi´a tri
.
trˆen biˆen d˜a biˆe
´
t,
b3 =















ξ
(k)
4
, 3a  x  4a, y = b,

β(x), 0  x  a, y = b,
ξ
(k)
5
, a  x  2a, y = b,
β(x), 2a  x  3a, y = b,
ξ
(k)
6
, −a  x  0, y = b.
Bu
.
´o
.
c 3: Gia

i b`ai to´an trong miˆe
`
n

2
T`ım nghiˆe
.
m
u
(k)
2
= U1000(. . . )
trong d´o
b1, b2

l`a gi´a tri
.
trˆen biˆen d˜a biˆe
´
t,
b3 = u
(k)
1
l`a gi´a tri
.
biˆen nhˆa
.
n du
.
o
.
.
c t`u
.
b`ai to´an 1,
b4 = u
(k)
3
l`a gi´a tri
.
biˆen nhˆa
.
n du
.
o

.
.
c t`u
.
b`ai to´an 2.
Bu
.
´o
.
c 4: Gia

i b`ai to´an trong miˆe
`
n

4
T`ım nghiˆe
.
m
u
(k)
4
= U0100(. . . )
trong d´o
b1, b2
l`a gi´a tri
.
trˆen biˆen d˜a biˆe
´
t,

b3 = u
(k)
1
l`a gi´a tri
.
biˆen nhˆa
.
n du
.
o
.
.
c t`u
.
b`ai to´an 1,
b4 = u
(k)
3
l`a gi´a tri
.
biˆen nhˆa
.
n du
.
o
.
.
c t`u
.
b`ai to´an 2.

Bu
.
´o
.
c 5: Gia

i b`ai to´an trong miˆe
`
n

5
T`ım nghiˆe
.
m
u
(k)
5
= U1000(. . . )
trong d´o
b1, b2
l`a gi´a tri
.
trˆen biˆen d˜a biˆe
´
t,
b3 = u
(k)
1
l`a gi´a tri
.

biˆen nhˆa
.
n du
.
o
.
.
c t`u
.
b`ai to´an 1,
b4 = u
(k)
3
l`a gi´a tri
.
biˆen nhˆa
.
n du
.
o
.
.
c t`u
.
b`ai to´an 2.
Bu
.
´o
.
c 6:

Diˆe
`
u chı

nh c´ac gi´a tri
.
trˆen c´ac biˆen chung
ξ
(k+1)
1
= θ
1
ξ
(k)
1
+ (1 − θ
1
)
∂u
(k)
4
∂y




Γ
1
, ξ
(k+1)

2
= θ
2
ξ
(k)
2
+ (1 − θ
2
)
∂u
(k)
5
∂y




Γ
2
,
228
D
˘
A
.
NG QUANG
´
A, V
˜
U VINH QUANG

ξ
(k+1)
3
= θ
3
ξ
(k)
3
+ (1 − θ
3
)
∂u
(k)
2
∂y




Γ
3
, ξ
(k+1)
4
= θ
4
ξ
(k)
4
− (1 − θ

4
)
∂u
(k)
2
∂y




Γ
4
,
ξ
(k+1)
5
= θ
5
ξ
(k)
5
− (1 − θ
5
)
∂u
(k)
5
∂y





Γ
5
, ξ
(k+1)
6
= θ
6
ξ
(k)
6
− (1 − θ
6
)
∂u
(k)
4
∂y




Γ
6
,
k = k + 1.
Kˆe
´
t qua


: K´ıch thu
.
´o
.
c miˆe
`
n
a = b = 1
, lu
.
´o
.
i chia
64 × 64
.
u

=10x(1-x)y(1-y) u

=10x(1-x)y
2
(1-y)
u

= sin x sin y
Tham Sai Sˆo
´
lˆa
`

n Tham Sai Sˆo
´
lˆa
`
n Tham Sai Sˆo
´
lˆa
`
n
sˆo
´
θ
k
sˆo
´
l˘a
.
p sˆo
´
θ
k
sˆo
´
l˘a
.
p sˆo
´
θ
k
sˆo

´
l˘a
.
p
0.5 Khˆong 0.5 Khˆong 0.5 Khˆong
hˆo
.
i tu
.
hˆo
.
i tu
.
hˆo
.
i tu
.
0.6 0.0032 13 0.6 0.005 30 0.6 6.10
−5
30
0.7 1.10
−6
30 0.7 0.0048 18 0.7 1.10
−5
22
0.8 0.001 30 0.8 0.0048 30 0.8 2.10
−5
30
0.9 Khˆong 0.9 Khˆong 0.9 Khˆong
hˆo

.
i tu
.
hˆo
.
i tu
.
hˆo
.
i tu
.
Kˆe
´
t luˆa
.
n: So
.
dˆo
`
l˘a
.
p gia

i b`ai to´an trˆen hˆo
.
i tu
.
v´o
.
i gi´a tri

.
tham sˆo
´
l˘a
.
p
du
.
o
.
.
c cho
.
n trong
khoa

ng
(0.6, 0.8)
, gi´a tri
.
tˆo
´
i u
.
u xˆa
´
p xı

0.7.
4. NH

ˆ
A
.
N X
´
ET CU
ˆ
O
´
I C
`
UNG
Trˆen co
.
so
.

kˆe
´
t qua

thu
.
.
c nghiˆe
.
m
d˜a thu du
.
o

.
.
c, ch´ung tˆoi c´o mˆo
.
t sˆo
´
kˆe
´
t luˆa
.
n v`a nhˆa
.
n x´et
sau
dˆay:
+
Dˆo
´
i v´o
.
i b`ai to´an biˆen elliptic v´o
.
i
diˆe
`
u kiˆe
.
n biˆen hˆo
˜
n ho

.
.
p trong c´ac miˆe
`
n h`ınh ho
.
c ph´u
.
c
ta
.
p th`ı viˆe
.
c su
.

du
.
ng phu
.
o
.
ng ph´ap chia miˆe
`
n l`a kha

thi v`ı luˆon
du
.
a vˆe

`
du
.
o
.
.
c mˆo
.
t sˆo
´
h˜u
.
u ha
.
n
c´ac b`ai to´an da
.
ng co
.
ba

n.
+
Dˆo
´
i v´o
.
i
diˆe
`

u kiˆe
.
n biˆen hˆo
˜
n ho
.
.
p th`ı phu
.
o
.
ng ph´ap su
.

du
.
ng l˘a
.
p
da
.
o h`am trˆen biˆen to

ra
h˜u
.
u hiˆe
.
u ho
.

n phu
.
o
.
ng ph´ap su
.

du
.
ng l˘a
.
p gi´a tri
.
h`am trˆen biˆen.
+ Viˆe
.
c lu
.
.
a cho
.
n tham sˆo
´
tˆo
´
i u
.
u trong viˆe
.
c hiˆe

.
u chı

nh c´ac
da
.
o h`am trˆen biˆen nhˆa
´
t l`a trong
tru
.
`o
.
ng ho
.
.
p c`ung mˆo
.
t l´uc su
.

du
.
ng nhiˆe
`
u d˜ay l˘a
.
p chu
.
a kh˘a


ng
di
.
nh b˘a
`
ng l´ı thuyˆe
´
t, nhu
.
ng qua
kˆe
´
t qua

thu
.
.
c nghiˆe
.
m cho thˆa
´
y r˘a
`
ng phu
.
o
.
ng ph´ap hˆo
.

i tu
.
v´o
.
i tham sˆo
´
θ
nhˆa
.
n gi´a tri
.
trong
khoa

ng
(0.4, 0.8)
v`a gi´a tri
.
tˆo
´
i u
.
u phu
.
thuˆo
.
c t`u
.
ng b`ai to´an.
+ V´o

.
i phu
.
o
.
ng ph´ap
d˜a dˆe
`
xuˆa
´
t c´o kha

n˘ang gia

i quyˆe
´
t du
.
o
.
.
c c´ac b`ai to´an biˆen elliptic v´o
.
i
diˆe
`
u kiˆe
.
n biˆen hˆo
˜

n ho
.
.
p trong c´ac miˆe
`
n h`ınh ho
.
c rˆa
´
t ph´u
.
c ta
.
p.
T
`
AI LI
ˆ
E
.
U THAM KHA

O
[1] Dang Q. A., Vu V. Quang, Domain decomposition method for solving an elliptic boundary
value problem, Proceedings of the ICAM Ha Noi, 2004, (to appear).
NGHI
ˆ
EN C
´
U

.
U THU
.
.
C NGHI
ˆ
E
.
M M
ˆ
O
.
T PHU
.
O
.
NG PH
´
AP CHIA MI
ˆ
E
`
N
229
[2] Saito N., Fujita H., Operator Theoretical Analysis to Domain Decomposition methods,
12
th
Int. Conf. on Domain Decomposition Problems, Editors: Tony chan, Takashi, Hideo,
Oliver Pinoneau, 2001, www. DDM.org, 63 - 70.
[3] Dang Q. A., Domain decomposition method for solving a strongly mixed boudary value

problem, Proceedings of ICAM Hanoi, 2004, (to appear).
[4] Samarski A. A., Nikolaev E. C., Numerical methods for grid equations, Moscow, Nauka,
1978 (Russian).
[5] Rice J. R., Vavalis E. A., Yang D, Analysis of a nonoverlapping domain decomposition
method for elliptic partial differential equations, Journal of Comput. and Appl. Math. 87
(1) (1997) 11—19.
[6] Osmolovski V. G, Rivkind V. Ia, A decomposition method for elliptic equations with
discontinuous coeffcients, U.S.S.R Comput. Math. and Math. Phys. 21 (1) (1981) 33—38.
Nhˆa
.
n b`ai ng`ay 22 - 4 - 2005
Nhˆa
.
n la
.
i sau su
.

a ng`ay 11 - 10 -2005

×