×

具有无参数误差指示符的浅水方程的p-自适应间断Galerkin方法。 (英语) Zbl 07605014号

小结:我们提出了一种用于浅水方程的p-自适应无求积间断Galerkin方法,该方法基于计算效率高的自适应指示符,无需任何问题相关参数。利用为斜率限制和分段常数离散化收集的信息,通过执行重构过程来检测解的误差和平滑度。使用多个基准评估了新方案的准确性和鲁棒性,并与其他自适应性指标进行了比较。我们的结果表明,所提出的指标在解决方案质量和计算开销之间找到了良好的平衡。

MSC公司:

6500万 偏微分方程、初值和含时初边值问题的数值方法
76倍 流体力学
86年X月X日 地球物理学
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 艾辛格,V。;克劳斯,E。;肖金,Y。;Resch,M。;Kröner,D。;Shokina,N.,《非连续Galerkin方法的几何独立斜率限制器》,计算科学与高性能计算IV,《数值流体力学与多学科设计注释》,207-217(2011),柏林:施普林格出版社,柏林
[2] 艾辛格,V。;科西克,A。;库兹明,D。;Reuter,B.,《非连续Galerkin方法的各向异性斜率限制》,国际期刊数值。方法流体,84,9,543-565(2017)·doi:10.1002/fld.4360
[3] 艾辛格,V。;库兹明,D。;Korous,L.,非连续Galerkin方法快速分层求解器中的尺度分离,应用。数学。计算。,266, 838-849 (2015) ·Zbl 1410.65362号 ·doi:10.1016/j.amc.2015.05.047
[4] A.伯博。;Sagaut,P.,《带激波粘性流的动态P-自适应间断Galerkin方法》,计算。流体,34,401-417(2005)·Zbl 1138.76381号 ·doi:10.1016/j.compfluid.2003.04.002
[5] Eskilsson,C.,《浅水流动的hp-自适应间断Galerkin方法》,国际数值杂志。《液体方法》,671605-1623(2011)·兹比尔1381.76165 ·doi:10.1002/fld.2434
[6] Faghih-Naini,S。;库库克,S。;艾辛格,V。;Zint,D。;格罗索,R。;Köstler,H.,在自动生成的块结构网格上具有浅水方程代码生成功能的无四次间断Galerkin方法,Adv.water Resour。,138, 103552 (2020) ·doi:10.1016/j.advwatres.2020.103552
[7] Faghih-Naini,S.、Kuckuk,S..、Zint,D.、Kemmler,S.和Aizinger,V.:使用屏蔽块结构网格求解复杂区域上浅水方程的间断Galerkin方法(2022)
[8] Faghih-Naini,S.,Aizinger,V.,Kuckuk,S..,Angersbach,R.,Köstler,H.:p-异构计算架构上浅水方程的自适应间断Galerkin方法(2023)
[9] Faj,J.,Plessl,C.,Kenter Tobias Faghih Naini,S.,Aizinger,V.:非结构化网格上不连续Galerkin浅水模型的可扩展多FPGA设计。于:提交至2023年ACM/SIGDA现场可编程门阵列国际研讨会(FPGA’23)会议记录。美国纽约计算机械协会(2023年)
[10] 弗兰克·F。;路透社,B。;艾辛格,V。;Knabner,P.,FESTUNG:非连续Galerkin方法的MATLAB/GNU倍频工具箱,第一部分:扩散算子,计算。数学。申请。,70, 1, 11-46 (2015) ·Zbl 1443.65202号 ·doi:10.1016/j.camwa.2015.04.013
[11] 哥特利布,S。;Shu,CW,总变差递减龙格库塔格式,数学。公司。,67, 221, 73-85 (1998) ·Zbl 0897.65058号 ·doi:10.1090/S0025-5718-98-00913-2
[12] Hajduk,H.,双曲守恒律间断Galerkin离散中的整体凸极限,计算。数学。申请。,87, 120-138 (2021) ·Zbl 1524.65539号 ·doi:10.1016/j.camwa.2021.02.012
[13] 哈杜克,H。;霍奇斯,BR;艾辛格,V。;Reuter,B.,多组分平流-反应模型中计算效率的局部过滤传输,环境。模型1。软质。,102, 185-198 (2018) ·doi:10.1016/j.envsoft.2018.01.003
[14] 哈杜克,H。;库兹明,D。;Aizinger,V.,用于不连续伽辽金方法的新方向矢量限制器,J.Comput。物理。,384, 308-325 (2019) ·Zbl 1451.76069号 ·doi:10.1016/j.jcp.2019.01.032
[15] Ippen,A.,《明渠中的高速流动:研讨会:超临界流动力学》,Trans。美国社会公民。工程师,116,1,268-295(1951)·doi:10.1061/TACEAT.0006520号文件
[16] Kenter,T.,Shambhu,A.,Faghih-Naini,S.,Aizinger,V.:FPGA上数据流架构的不连续Galerkin浅水模型的算法-硬件联合设计。摘自:《高级科学计算平台会议论文集》,PASC’21。美国纽约州纽约市计算机协会(2021年)。数字对象标识代码:10.1145/3468267.3470617
[17] Ketcheson,DI;Quezada de Luna,M.,浅水圆形水跃痈不稳定性的数值模拟和熵耗散治疗,国际数字杂志。方法流体(2022)·doi:10.1002/fld.5070
[18] Krivodonova,L.,Xin,J.,Remacle,J.F.,Chevaugeon,N.,Flaherty,J.:双曲守恒律的冲击检测和间断Galerkin方法限制。申请。数字。数学。48(3), 323-338 (2004). doi:10.1016/j.apnum.2003.11.002。PDE创新时间积分器研讨会·Zbl 1038.65096号
[19] Kubatko,E.J.,Bunya,S.,Dawson,C.,Westerink,J.J.:浅水方程的动态p-自适应Runge-Kutta间断Galerkin方法。计算。方法应用。机械。工程198(21),1766-1774(2009)。《基于仿真的工程科学进展》,J.Tinsley Oden著。doi:10.1016/j.cma.2009.01.007·Zbl 1227.76032号
[20] Kuckuk,S.,Köstler,H.:从ExaSlang自动生成大规模并行代码。计算4(3),27:1-27:20(2016)。doi:10.3390/computation4030027。高性能计算(HPC)软件设计专刊
[21] Kuzmin,D.:p-自适应间断Galerkin方法的基于顶点的分层斜率限制器。J.计算。申请。数学。233(12), 3077-3085 (2010). doi:10.1016/j.cam.2009.05.028。工程与科学中的有限元方法(FEMTEC 2009)·Zbl 1252.76045号
[22] 库兹明,D。;Schieweck,F.,高分辨率有限元格式的无参数平滑指示器,开放数学。,11, 8, 1478-1488 (2013) ·Zbl 1273.65145号 ·doi:10.2478/s11533-013-0254-4
[23] Lengauer,C.等人。;Apel,S.公司。;博尔顿,M。;千叶,S。;吕德,美国。;Teich,J。;格伦格,A。;Hannig,F。;Köstler,H。;克劳斯。;Grebhahn,A。;格罗斯,S。;Kronawitter,S。;Kuckuk,S.公司。;Rittich,H。;施密特,C。;施密特,J。;HJ本加兹;Reiz,S。;韦克曼,B。;Neumann,P。;WE Nagel,Exastencils:高级多重网格解算器生成,Exascale计算软件-SPPEXA 2016-2019,405-452(2020),Cham:Springer International Publishing,Cham·doi:10.1007/978-3-030-47956-5_14
[24] Lengauer,C.、Apel,S.、Bolten,M.、Größlinger,A.、Hannig,F.、Köstler,H.、Rüde,U.、Teich,J.、Grebhahn,A.、Kronawitter,S.和Kuckuk,S.,Rittich,H.,Schmitt,C.:ExaStencils:Advanced stencil code engineering。摘自:Euro-Par 2014:Parallel Processing Workshops,Leach Notes In Computer Science,vol.8806,pp.553-564。斯普林格(2014)。doi:10.1007/978-3-319-14313-247·Zbl 0714.65036号
[25] LeVeque,R.J.:双曲问题的有限体积方法。剑桥应用数学课本。剑桥大学出版社(2002)。doi:10.1017/CBO9780511791253·Zbl 1010.65040号
[26] Michoski,C。;米拉比托,C。;Dawson,C。;维拉萨特,D。;Kubatko,E。;Westerink,J.,广义方程间断Galerkin系统上动态富磷坡度限制的自适应层次变换,J.计算。物理。,230, 22, 8028-8056 (2011) ·Zbl 1269.65099号 ·doi:10.1016/j.jcp.2011.07.009
[27] 纳代伊,F。;德拉夫·普拉塔,M。;Couaillier,V。;Coquel,F.,《使用间断Galerkin方法对稳态和非稳态流动进行p-自适应模拟的细化指标比较》,J.Compute。物理。,376, 508-533 (2019) ·Zbl 1416.76122号 ·doi:10.1016/j.jcp.2018.09.045
[28] Remacle,JF;JE弗莱赫蒂;Shephard,MS,《应用正交基处理可压缩流动问题的自适应间断Galerkin技术》,SIAM Rev.,45,1,53-72(2003)·Zbl 1127.65323号 ·doi:10.1137/S00361445023830
[29] 罗伊特,B。;艾辛格,V。;维兰德,M。;弗兰克·F。;Knabner,P.,FESTUNG:非连续Galerkin方法的MATLAB/GNU倍频工具箱,第二部分:平流算子和斜率限制,计算。数学。申请。,72, 7, 1896-1925 (2016) ·Zbl 1361.65079号 ·doi:10.1016/j.camwa.2016.08.006
[30] Schmitt,C.,Kuckuk,S.,Hannig,F.,Köstler,H.,Teich,J.:ExaSlang:一种用于高度可伸缩多重网格解算器的特定于域的语言。摘自:第四届高性能计算领域特定语言和高层框架国际研讨会(WOLFHPC)会议记录,第42-51页。IEEE计算机学会(2014)
[31] Schmitt,C.,Kuckuk,S.,Hannig,F.,Köstler,H.,Teich,J.:Exaslag:一种用于高度可伸缩多重网格解算器的特定于域的语言。2014年第四届高性能计算领域特定语言和高层框架国际研讨会,第42-51页(2014年)。doi:10.1109/WOLFHPC.2014.11
[32] 舒茨,J。;Aizinger,V.,混合间断Galerkin方法的分层尺度分离方法,J.Compute。申请。数学。,317, 500-509 (2017) ·Zbl 1357.65267号 ·doi:10.1016/j.cam.2016.12.018
[33] 托罗,EF;伊达尔戈,A。;Dumbser,M.,《非结构化网格上的FORCE格式i:保守双曲系》,J.Compute。物理。,228, 9, 3368-3389 (2009) ·Zbl 1168.65377号 ·doi:10.1016/j.jcp.2009.01.025
[34] Tumolo,G。;Bonaventura,L。;Restelli,M.,浅水方程的半隐式、半拉格朗日、p-自适应不连续伽辽金方法,J.Comput。物理。,232, 1, 46-67 (2013) ·Zbl 1291.65305号 ·doi:10.1016/j.jcp.2012.06.006
[35] 首席执行官Zienkiewicz;Ortiz,P.,《浅水方程的基于分裂特征的有限元模型》,国际期刊数值。液体方法,20,8-9,1061-1080(1995)·Zbl 0836.76052号 ·doi:10.1002/fld.165020823
[36] Zint,D.,Grosso,R.,Aizinger,V.,Faghih-Naini,S.,Kuckuk,S..,Köstler,H.:复杂海洋领域负载平衡软件块结构网格的自动生成。收录:Robinson,T.、Moxey,D.、Tomov,V.Z.(编辑)《2022年SIAM国际网格圆桌会议论文集》。Zenodo(2022)。doi:10.5281/zenodo.6562440
[37] 津特,D。;格罗索,R。;艾辛格,V。;Köstler,H.,为高性能仿真在复杂域上生成块结构网格,计算。数学。数学。物理。,59, 12, 2108-2123 (2019) ·Zbl 1456.76108号 ·doi:10.1134/S0965542519120182
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。