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A priori and a posteriori error analyses of a pseudostress-based mixed formulation for linear elasticity
Indexado
WoS WOS:000370086600008
Scopus SCOPUS_ID:84960806486
DOI 10.1016/J.CAMWA.2015.12.009
Año 2016
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



In this paper we present the a priori and a posteriori error analyses of a non-standard mixed finite element method for the linear elasticity problem with non-homogeneous Dirichlet boundary conditions. More precisely, the approach introduced here is based on a simplified interpretation of the pseudostress-displacement formulation originally proposed in Arnold and Falk (1988), which does not require symmetric tensor spaces in the finite element discretization. In addition, physical quantities such as the stress, the strain tensor of small deformations, and the rotation, are computed through a simple postprocessing in terms of the pseudostress variable. Furthermore, we also introduce a second element by-element postprocessing formula for the stress, which yields an optimally convergent approximation of this unknown with respect to the broken H(div)-norm. We apply the classical Babuka-Brezzi theory to prove that the corresponding continuous and discrete schemes are well-posed. In particular, Raviart-Thomas spaces of order k >= 0 for the pseudostress and piecewise polynomials of degree >= k for the displacement can be utilized. Moreover, we remark that in the 3D case the number of unknowns behaves approximately as 9 times the number of elements (tetrahedra) of the triangulation when k = 0. This factor increases to 12.5 when one uses the classical PEERS. Next, we derive a reliable and efficient residual-based a posteriori error estimator for the mixed finite element scheme. Finally, several numerical results illustrating the performance of the method, confirming the theoretical properties of the estimator, and showing the expected behaviour of the associated adaptive algorithm, are provided. (C) 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.

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Disciplinas de Investigación



WOS
Computer Science, Interdisciplinary Applications
Mathematics, Applied
Scopus
Modeling And Simulation
Computational Mathematics
Computational Theory And Mathematics
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 GATICA-PEREZ, GABRIEL NIBALDO Hombre Universidad de Concepción - Chile
2 GATICA-SIMPERTIGUE, LUIS FERNANDO Hombre Universidad de Concepción - Chile
Universidad Católica de la Santísima Concepción - Chile
3 SEQUEIRA-CHAVARRIA, FILANDER A. - Universidad de Concepción - Chile
Univ Nacl Costa Rica - Costa Rica
Universidad Nacional de Costa Rica - Costa Rica
Universidad Nacional - Costa Rica

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Origen de Citas Identificadas



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Citas Identificadas: 48.48 %
Citas No-identificadas: 51.52 %

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Citas Identificadas: 48.48 %
Citas No-identificadas: 51.52 %

Financiamiento



Fuente
Universidad de Concepción
CONICYT-Chile
Universidad de Chile
ANANUM
Centro de Investigación en Ingeniería Matemática
CONICYT-Chile through BASAL project CMM, Universidad de Chile
CI 2 MA
Direccion de Investigacion of the Universidad Catolica de la Santisima Concepcion
Centro de Investigacion en Ingenieria Matematica (CI<SUP>2</SUP>MA), Universidad de Concepcion
Becas-CONICYT Programme
Becas-Conicyt Programm
Direction de Investigation of the Universidad Cattilica de la Sandsima Concepcion

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
This work was partially supported by CONICYT-Chile through BASAL project CMM, Universidad de Chile, project Anillo ACT1118 (ANANUM), and the Becas-Conicyt Programme for foreign students; by Centro de Investigacion en Ingenieria Matematica (CI<SUP>2</SUP>MA), Universidad de Concepcion; and by Direction de Investigation of the Universidad Cattilica de la Sandsima Concepcion, through the project DIN 07/2014.
This work was partially supported by CONICYT-Chile through BASAL project CMM, Universidad de Chile, project Anillo ACT1118 (ANANUM), and the Becas-Conicyt Programme for foreign students; by Centro de Investigación en Ingeniería Matemática (CI 2 MA), Universidad de Concepción; and by Dirección de Investigación of the Universidad Católica de la Santísima Concepción, through the project DIN 07/2014.

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