کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6928722 1449344 2018 15 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical solution of an inverse boundary value problem for the heat equation with unknown inclusions
ترجمه فارسی عنوان
حل عددی یک معادله معکوس برای معادله گرما با ورودی های ناشناخته
کلمات کلیدی
مشکل معکوس ورودی های ناشناخته، معادله حرارت، پتانسیل لایه
ترجمه چکیده
ما مشکلی در بازسازی محاسبات ناشناخته در داخل یک گرماده گرما را از اندازه گیری های مرزی در نظر می گیریم که از ترموگرافی فعال حاصل می شود و به عنوان یک معادله گر معکوس معکوس معکوس معکوس تبدیل می شود. در آثار قبلی ما، ما یک روش نمونه برداری را برای بازسازی مرز ورودی نامعلومی پیشنهاد دادیم و توجیه ریاضی دقیق آن را ارائه دادیم. در این مقاله، ما کارهای قبلی خود را ادامه می دهیم و تحقیقات بیشتری در مورد روش بازسازی از نظر دیدگاه نظری و عددی ارائه می کنیم. اولا، ما حل مسئله معادله شکاف نقشه نویمان به دیریچله را تجزیه و تحلیل می کنیم و رابطه ای از راه حل آن را با تابع سبز یک مسئله انتقال داخلی برای گنجاندن ایجاد می کنیم. این به طور طبیعی راهی برای محاسبه این عملکرد سبز از نقشه نومان تا دیریچله را فراهم می کند. یافته های جدید ما ماهیت روش بازسازی را مشخص می کند. نتیجه همگرایی برای داده های اندازه گیری های پر سر و صدا نیز اثبات شده است. دوم، بر اساس استدلال بالقوه لایه گرما، پیاده سازی عددی از روش بازسازی برای پرونده ورودی همگن انجام می شود. نتایج عددی برای نشان دادن کارایی و پایداری روش پیشنهادی ارائه شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
چکیده انگلیسی
We consider the problem of reconstructing unknown inclusions inside a thermal conductor from boundary measurements, which arises from active thermography and is formulated as an inverse boundary value problem for the heat equation. In our previous works, we proposed a sampling-type method for reconstructing the boundary of the unknown inclusion and gave its rigorous mathematical justification. In this paper, we continue our previous works and provide a further investigation of the reconstruction method from both the theoretical and numerical points of view. First, we analyze the solvability of the Neumann-to-Dirichlet map gap equation and establish a relation of its solution to the Green function of an interior transmission problem for the inclusion. This naturally provides a way of computing this Green function from the Neumann-to-Dirichlet map. Our new findings reveal the essence of the reconstruction method. A convergence result for noisy measurement data is also proved. Second, based on the heat layer potential argument, we perform a numerical implementation of the reconstruction method for the homogeneous inclusion case. Numerical results are presented to show the efficiency and stability of the proposed method.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 369, 15 September 2018, Pages 1-15
نویسندگان
, ,