Commençons par un problème de forme
avec un ensemble de conditions aux limites données ( Dirichlet , Neumann , Robin , Periodic , Bloch-Periodic ). Cela correspond à la recherche des valeurs propres et des vecteurs propres pour un opérateur , sous une géométrie et des conditions aux limites. On peut obtenir un problème comme celui-ci en acoustique, électromagnétisme, élastodynamique, mécanique quantique, par exemple.
Je sais que l'on peut discrétiser l'opérateur en utilisant différentes méthodes, par exemple, les méthodes de différences finies pour obtenir
or using, Finite Element Methods to obtain
In one case getting an eigenvalue problem and a generalized eigenvalue problem in the other. After obtaining the discrete version of the problem one uses a solver for the eigenvalue problem.
Some thoughts
- The method of Manufactured Solutions is not useful in this case since there is no source term to balance the equation.
One can verify that the matrices and are well captured using a frequency domain problem with source term, e.g.
instead of
But this will not check the solver issues.
Maybe, one can compare solutions for different methods, like FEM and FDM.
Question
What is the way to verify the solutions (eigenvalue-eigenvector pairs) for discretization schemes due to numerical methods like FEM and FDM for eigenvalue problems?