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第13卷第6期
积分Krylov延迟校正和广义有限差分方法动态模拟长时间间隔内的波传播现象

文镇区,高洪伟&阎谷

高级申请。数学。机械。,13(2021年),第1398-1417页。

在线发布:2021-08

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  • 摘要

本文提出了一种高精度数值格式,用于二维和三维波传播现象的长时间动态模拟。在本方法的推导中,波动方程中物理量的二阶时间导数被视为替代变量。基于基于Krylov延迟校正(KDC)技术的时间离散化,将原始波动问题转化为修正的亥姆霍兹方程。在截断二阶和四阶近似后,采用泰勒级数无网格广义有限差分法对空间变换边值问题进行了有效模拟。最后通过四个数值实验验证了所提出的方案,包括具有复杂区域的情况或临时分段定义的源函数。数值结果与COMSOL软件的解析解和结果相匹配,这表明所开发的KDC-GFDM可以为长时间间隔内的波传播问题提供较大的时间步长。

  • AMS主题标题

35L05、65M06

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版权:©全球科学出版社

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本文发展了一种高精度数值格式,用于二维和三维波传播现象的长期动态模拟。在本方法的推导中,波动方程中物理量的二阶时间导数被视为替代变量。基于基于Krylov延迟校正(KDC)技术的时间离散化,将原始波动问题转化为修正的亥姆霍兹方程。在截断二阶和四阶近似后,采用泰勒级数无网格广义差分法(GFDM)对空间变换边值问题进行了有效模拟。最后通过四个数值实验验证了所提出的方案,包括具有复杂区域的情况或临时分段定义的源函数。数值结果与COMSOL软件的解析解和结果相匹配,这表明所开发的KDC-GFDM可以为长时间间隔内的波传播问题提供较大的时间步长。

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本文发展了一种高精度数值格式,用于二维和三维波传播现象的长期动态模拟。在本方法的推导中,波动方程中物理量的二阶时间导数被视为替代变量。基于基于Krylov延迟校正(KDC)技术的时间离散化,将原始波动问题转化为修正的亥姆霍兹方程。在截断二阶和四阶近似后,采用泰勒级数无网格广义差分法(GFDM)对空间变换边值问题进行了有效模拟。最后通过四个数值实验验证了所提出的方案,包括具有复杂区域的情况或临时分段定义的源函数。数值结果与COMSOL软件的解析解和结果相匹配,这表明所开发的KDC-GFDM可以为长时间间隔内的波传播问题提供较大的时间步长。

曲文珍、高洪伟、顾彦(1970)。集成Krylov延迟校正和广义有限差分方法,用于长时间间隔内波传播现象的动态模拟。应用数学与力学进展.13(6).1398-1417.doi:10.4208/aamm。OA-2020-0178号
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