A mixed finite element method for nonlinear diffusion equations

Autor/a

Burger, Martin

Carrillo, José A.

Wolfram, Marie-Therese

Altres autors/es

Centre de Recerca Matemàtica

Data de publicació

2009-10



Resum

We propose a mixed finite element method for a class of nonlinear diffusion equations, which is based on their interpretation as gradient flows in optimal transportation metrics. We introduce an appropriate linearization of the optimal transport problem, which leads to a mixed symmetric formulation. This formulation preserves the maximum principle in case of the semi-discrete scheme as well as the fully discrete scheme for a certain class of problems. In addition solutions of the mixed formulation maintain exponential convergence in the relative entropy towards the steady state in case of a nonlinear Fokker-Planck equation with uniformly convex potential. We demonstrate the behavior of the proposed scheme with 2D simulations of the porous medium equations and blow-up questions in the Patlak-Keller-Segel model.

Tipus de document

Edició preliminar

Llengua

Anglès

Matèries CDU

517 - Anàlisi

Paraules clau

Teories no-lineals; Elements finits, Mètode dels

Pàgines

26

1144481 bytes

Publicat per

Centre de Recerca Matemàtica

Col·lecció

Prepublicacions del Centre de Recerca Matemàtica; 891

Documents

Pr891.pdf

1.091Mb

 

Drets

Aquest document està subjecte a una llicència d'ús de Creative Commons, amb la qual es permet copiar, distribuir i comunicar públicament l'obra sempre que se'n citin l'autor original, la universitat i el centre i no se'n faci cap ús comercial ni obra derivada, tal com queda estipulat en la llicència d'ús (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/es/)

Aquest element apareix en la col·lecció o col·leccions següent(s)