×

计算弹性波内部传输特征值的有效方法。 (英语) Zbl 07504701号

摘要:本文研究了弹性波散射的内透射本征值问题。我们的目的是通过有效的数值算法显示正特征值的分布。这里,弹性波被介质参数的扰动散射,这些参数包括弹性张量(mathbf{C})和密度(rho)。让我们表示(\(\mathbf{C} _0(0),\rho_0\))和(\(\mathbf{C} _1个,\rho_1))背景和扰动介质参数。我们考虑两种扰动情况{C} _0(0)=\mathbf{C} _1个\),\(\rho_1\neq\rho_0\)(情况1)和\(\mathbf{C} _0(0)\neq\mathbf{C} _1个\),\(\rho_1=\rho_0\)(情况2)。在用有限元法离散相关的偏微分方程之后,我们面临着用大尺寸矩阵计算广义特征值问题(GEP)。这些GEP包含大量非物理零(对于情况1)或非物理无穷大(对于情况2)。为了有效地定位几百个正特征值,我们将GEP转换为合适的二次特征值问题(QEP)。然后,我们将二次Jacobi-Davidson方法与部分锁定或部分收缩技术相结合,以计算500个正特征值。

MSC公司:

74-XX岁 可变形固体力学
35-XX年 偏微分方程
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] Bellis,C。;卡科尼,F。;Guzina,B.B.,《弹性体透射本征值谱的性质》,IMA J.Appl。数学。,78, 895-923 (2013) ·Zbl 1280.35146号
[2] Bellis,C。;Guzina,B.B.,关于分段均匀固体内部传输问题解的存在性和唯一性,J.Elast。,101, 29-57 (2010) ·Zbl 1243.74038号
[3] 布拉斯滕(E.Blasten)。;李,X。;刘,H。;Wang,Y.,关于透射本征函数尖点附近的消失和局部化:数值研究,逆问题。,33,第105001条pp.(2017)·Zbl 1442.65332号
[4] 布拉斯滕(E.Blasten)。;Liu,H.,关于透射本征函数的近角消失,J.Funct。分析。,273, 11, 3616-3632 (2017) ·Zbl 1387.35437号
[5] 卡科尼,F。;Colton,D.,《逆散射理论中的定性方法:导论》(2005),Springer Science&Business Media
[6] 卡科尼,F。;科尔顿,D。;蒙克,P。;Sun,J.,各向异性介质的逆电磁散射问题,逆问题。,26,7,第074004条,第(2010)页·Zbl 1197.35314号
[7] 卡科尼,F。;Gintides,D。;Haddar,H.,无限离散传输特征值集的存在性,SIAM J.Math。分析。,42, 1, 237-255 (2010) ·Zbl 1210.35282号
[8] 卡科尼,F。;Haddar,H.,关于非均匀介质中传输特征值的存在性,应用。分析。,88, 4, 475-493 (2009) ·Zbl 1168.35448号
[9] 卡科尼,F。;Haddar,H.,《逆散射理论中的传输特征值》,(Uhlmann,G.,《反问题和应用:由内而外II.反问题和运用:由内而外II》,《数学科学研究所出版物》,第60卷(2012年),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社),527-578
[10] Charalambopoulos,A.,《关于非耗散、非均匀、各向异性弹性的内部传输问题》,J.Elast。,67, 149-170 (2002) ·Zbl 1089.74587号
[11] Charalambopoulos,A。;Anagostopoulos,K.A.,《关于各向同性弹性内部透射问题的谱》,J.Elast。,90, 295-313 (2008) ·Zbl 1133.74022号
[12] Charalambopoulos,A。;Gintides,D。;Kiriaki,K.,三维线性弹性传输问题的线性采样方法,逆问题。,18, 547-558 (2002) ·Zbl 1006.35101号
[13] Charalambopoulos,A。;Gintides,D。;Kiriaki,K.,《非吸收穿透弹性体的线性采样方法》,逆问题。,19, 3, 549-561 (2003) ·Zbl 1029.35223号
[14] 科尔顿,D。;Kirsch,A.,求解共振区逆散射问题的简单方法,逆问题。,12, 4, 383 (1996) ·兹比尔0859.35133
[15] 科尔顿,D。;Kress,R.,《逆声和电磁散射理论》,《应用数学科学》,第93卷(2013年),Springer:Springer New York·Zbl 1266.35121号
[16] 科尔顿,D。;蒙克,P。;Sun,J.,传输特征值的分析和计算方法,逆问题。,26,第045011条pp.(2010)·Zbl 1192.78024号
[17] 科尔顿,D。;Päivärinta,L。;Sylvester,J.,内部传输问题,逆问题。成像,1,1,13-28(2007)·Zbl 1130.35132号
[18] Hahner,P。;Hsiao,G.C.,弹性波逆障碍散射的唯一性定理,逆问题。,9, 5, 525-534 (1993) ·Zbl 0789.35172号
[19] 肖国忠。;刘,F。;Sun,J。;Xu,L.,声学内部传输问题的耦合边界元法和有限元法,J.Compute。申请。数学。,235, 5213-5221 (2011) ·Zbl 1256.76048号
[20] Huang,T-M。;黄伟强。;Lin,W.-W.,计算麦克斯韦传输特征值问题的稳健数值算法,SIAM J.Sci。计算。,37,A2403-A2423(2015)·Zbl 1408.78005号
[21] 纪,X。;李,P。;Sun,J.,弹性波传输特征值的计算(2018年2月11日)
[22] 纪,X。;Sun,J。;Turner,T.,算法922:亥姆霍兹传输特征值的混合有限元方法,ACM Trans。数学。软质。,38, 29 (2012) ·Zbl 1365.65255号
[23] 纪,X。;Sun,J。;Xie,H.,亥姆霍兹传输特征值问题的多重网格方法,J.Sci。计算。,60, 2, 276-294 (2014) ·Zbl 1305.65225号
[24] Kirsch,A.,非均匀介质远场算符的因式分解及其在逆散射理论中的应用,逆问题。,15, 413-429 (1999) ·兹伯利0926.35162
[25] Kirsch,A.,关于传输特征值的存在性,逆问题。成像,3,2,155-172(2009)·Zbl 1186.35122号
[26] Kirsch,A。;Grinberg,N.,《反问题的因式分解方法》,第36卷(2008),牛津大学出版社·Zbl 1222.35001号
[27] Kleefeld,A.,计算内部传输特征值的数值方法,逆问题。,第29、10条,第104012页(2013年)·Zbl 1292.65123号
[28] 李·T。;Huang,T.M。;林,W.W。;Wang,J.N.,计算密集分布正内部传输特征值的有效数值算法,逆问题。,33,第035009条pp.(2017)·Zbl 1366.78021号
[29] 李·T。;Huang,T.M。;林,W.W。;Wang,J.N.,关于负折射率声波方程的传输特征值问题和实用的数值重建方法,逆Probl。成像,12,4,1033-1054(2018)·兹比尔1401.78010
[30] 李·T。;黄伟强。;林,W.-W。;Liu,J.,《关于传输特征值问题的谱分析和新算法》,J.Sci。计算。,64, 1, 83-108 (2015) ·Zbl 1327.65227号
[31] Päivärinta,L。;Sylvester,J.,传输特征值,SIAM J.数学。分析。,40, 2, 738-753 (2008) ·Zbl 1159.81411号
[32] Sleijpen,Gerard L.G。;Van der Vorst,Henk A.,线性特征值问题的Jacobi-Davidson迭代法,SIAM J.矩阵分析。申请。,17, 2, 401-425 (1996) ·Zbl 0860.65023号
[33] Sun,J.,传输特征值的迭代方法,SIAM J.Numer。分析。,49, 5, 1860-1874 (2011) ·Zbl 1245.65153号
[34] Sun,J。;Xu,L.,麦克斯韦传输特征值的计算及其在逆介质问题中的应用,逆问题。,29,第104013条pp.(2013)·Zbl 1286.65149号
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。