کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6928724 1449344 2018 41 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
The shifted boundary method for hyperbolic systems: Embedded domain computations of linear waves and shallow water flows
ترجمه فارسی عنوان
روش مرزی منتقل شده برای سیستم های هذلولی: محاسبات محدوده جاسازی شده از امواج خطی و جریان های آب کم عمق
کلمات کلیدی
شرایط مرزی جاسازی شده، معادله موج، آب کم عمق جریان دارد، عناصر محدود روش های مرزی تقریبی
ترجمه چکیده
ما یک رویکرد محاسباتی جدید برای شبیه سازی مرزهای تعبیه شده سیستم های هیپربولیک و به ویژه معادلات موج خطی و معادلات آبهای کم عمق آب ارائه می دهیم. رویکرد پیشنهادی متعلق به کلاس الگوریتم های مرزی جایگزین / تقریبی است و بر مبنای ایده تغییر موقعیت مکانی است که شرایط مرزی از راست به مرز جایگزین اعمال می شود. بر این اساس، شرایط مرزی، ضعیف اعمال شده، به طور مناسب برای حفظ میزان همگرایی خطا مطلوب اصلاح می شود. این چارچوب در اینجا در تنظیم یک روش عنصر محدود تثبیت شده استفاده می شود، حتی اگر دیگر روش های تطبیق فضایی استفاده شود. دقت، پایداری و استحکام روش پیشنهادی با استفاده از مجموعه گسترده ای از آزمایش های محاسباتی برای معادلات انتشار صوت و معادلات آب کم عمق آزمایش شده است. مقایسات با شرایط مرزی ضعیف استاندارد که بر روی شبکه های مجهز به بدن اعمال می شوند، که مطابق با هندسه مرزهای محاسباتی محسوب می شوند، نیز ارائه می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
پیش نمایش مقاله
روش مرزی منتقل شده برای سیستم های هذلولی: محاسبات محدوده جاسازی شده از امواج خطی و جریان های آب کم عمق
چکیده انگلیسی
We propose a new computational approach for embedded boundary simulations of hyperbolic systems and, in particular, the linear wave equations and the nonlinear shallow water equations. The proposed approach belongs to the class of surrogate/approximate boundary algorithms and is based on the idea of shifting the location where boundary conditions are applied from the true to a surrogate boundary. Accordingly, boundary conditions, enforced weakly, are appropriately modified to preserve optimal error convergence rates. This framework is applied here in the setting of a stabilized finite element method, even though other spatial discretization techniques could have been employed. Accuracy, stability and robustness of the proposed method are tested by means of an extensive set of computational experiments for the acoustic wave propagation equations and shallow water equations. Comparisons with standard weak boundary conditions imposed on body-fitted grids, which conform to the geometry of the computational domain boundaries, are also presented.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 369, 15 September 2018, Pages 45-79
نویسندگان
, , , ,