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第32卷第1期
非结构多边形Voronoi网格上间断Galerkin格式的连续有限元子网格基函数

沃尔特·博切里,迈克尔·邓布瑟&埃琳娜·加布罗

Commun公司。计算。物理。,32(2022),第259-298页。

在线发布:2022-07

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  • 摘要

我们提出了一种新的高精度节点间断Galerkin(DG)非结构化多边形Voronoi网格上非线性双曲型偏微分方程组(PDE)的求解方法。而不是使用经典在我们的新方法离散解中,每个元素内的次数为$N$的多项式由每个Voronoi元素内的分段连续多项式$N$表示,使用在每个多边形内的子网格上定义的连续有限元基础。我们将生成的子网格基称为DG的凝聚有限元(AFE)基方法,因为它是通过与子网格三角形相关联的有限元基函数的凝聚而获得的。每个基础的功能子三角形通常定义在通用参考元素上,因此允许一次性计算子网格三角形的通用质量、通量和刚度矩阵仅在参考元素的预处理阶段中。因此,尽管存在非结构化的计算网格的性质。多亏了ADER方法中,使用了单元局部时空Galerkin有限元预测器。
针对可压缩Euler和Navier-Stokes方程的一组典型基准问题,对新方案进行了仔细验证。数值结果已使用文献中可用的参考解进行了检查,并在计算效率和准确性方面与获得的结果进行了系统比较通过相应的模式DG版本的方案。

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65Mxx、65Yxx

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版权:©全球科学出版社

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我们提出了一种新的高精度节点间断Galerkin(DG)非结构化多边形Voronoi网格上非线性双曲型偏微分方程组(PDE)的求解方法。而不是使用经典在我们的新方法离散解中,每个元素内的次数为$N$的多项式由每个Voronoi元素内的分段连续多项式$N$表示,使用在每个多边形内的子网格上定义的连续有限元基础。我们将生成的子网格基称为DG的凝聚有限元(AFE)基方法,因为它是通过与子网格三角形相关联的有限元基函数的凝聚而获得的。每个基础的功能子三角形通常定义在通用参考元素上,因此允许计算一次亚网格三角形的通用质量、通量和刚度矩阵在预处理阶段,仅针对参考元素。因此,尽管存在非结构化的计算网格的性质。多亏了ADER方法中,使用了单元局部时空Galerkin有限元预测器。
针对可压缩Euler和Navier-Stokes方程的一组典型基准问题,对新方案进行了仔细验证。数值结果已使用文献中可用的参考解进行了检查,并在计算效率和准确性方面与获得的结果进行了系统比较通过相应的模式DG版本的方案。

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我们提出了一种新的高阶精确节点不连续伽辽金(DG)非结构化多边形Voronoi网格上非线性双曲型偏微分方程组(PDE)的求解方法。而不是使用经典在我们的新方法离散解中,每个元素内的次数为$N$的多项式由每个Voronoi元素内的分段连续多项式$N$表示,使用在每个多边形内的子网格上定义的连续有限元基础。我们将生成的子网格基称为DG的凝聚有限元(AFE)基方法,因为它是通过与子网格三角形相关联的有限元基函数的凝聚而获得的。每个基础的功能子三角形通常定义在通用参考元素上,因此允许计算一次亚网格三角形的通用质量、通量和刚度矩阵在预处理阶段,仅针对参考元素。因此,尽管存在非结构化的计算网格的性质。多亏了ADER方法中,使用了单元局部时空Galerkin有限元预测器。
针对可压缩Euler和Navier-Stokes方程的一组典型基准问题,对新方案进行了仔细验证。数值结果已使用文献中可用的参考解进行了检查,并在计算效率和准确性方面与获得的结果进行了系统比较通过相应的模式DG版本的方案。

沃尔特·博切里(Walter Boscheri)、迈克尔·邓布瑟(Michael Dumbser)和埃琳娜·加布罗(Elena Gaburro)。(2022). 非结构多边形Voronoi网格上间断Galerkin格式的连续有限元子网格基函数。计算物理中的通信.32(1).259-298.doi:10.4208/cicp。OA-2021-0235号
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