A mixed finite element method for nonlinear diffusion equations

Autor/a

Burger, Martin

Carrillo, José A.

Wolfram, Marie-Therese

Otros/as autores/as

Centre de Recerca Matemàtica

Fecha de publicación

2009-10



Resumen

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.

Tipo de documento

Edición preliminar

Lengua

Inglés

Materias CDU

517 - Análisis

Palabras clave

Teories no-lineals; Elements finits, Mètode dels

Páginas

26

1144481 bytes

Publicado por

Centre de Recerca Matemàtica

Colección

Prepublicacions del Centre de Recerca Matemàtica; 891

Documentos

Pr891.pdf

1.091Mb

 

Derechos

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/)

Este ítem aparece en la(s) siguiente(s) colección(ones)