×

使用基于PU的DWR网格自适应性对相场断裂进行目标功能评估。 (英语) Zbl 1382.74130号

总结:在本研究中,针对相场裂缝扩展,开发了后验误差估计和面向目标的网格自适应性。目标泛函的计算采用双重加权残差(DWR)方法,该方法是通过最近引入的基于单位分割(PU)的新定位技术实现的。由于使用了弱残差,因此该技术很容易应用。PU收集相邻细胞的影响。因此,既不需要强残差,也不需要跨越元素边缘。因此,这种方法有助于将DWR方法应用于耦合(非线性)多物理问题,如裂缝扩展。然后,这些发展允许对某些感兴趣的量的离散化误差进行系统研究。具体而言,我们在目标函数评估方面对相场正则化和空间离散化参数之间的关系的关注是新颖的。

MSC公司:

74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
65纳米30 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
74年第35季度 PDE与可变形固体力学
49英里15 牛顿型方法
65奈拉 涉及偏微分方程的边值问题的误差界
65牛顿50 涉及偏微分方程的边值问题的网格生成、细化和自适应方法
74兰特 脆性断裂

软件:

交易.ii
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Ainsworth M,Oden JT(1997)有限元分析中的后验误差估计。计算方法应用机械工程142(1-2):1-88·Zbl 0895.76040号 ·doi:10.1016/S0045-7825(96)01107-3
[2] Ambati M、Gerasimov T、De Lorenzis L(2015)《脆性断裂的相场模型和新的快速混合公式综述》。计算力学55(2):383-405·兹比尔1398.74270 ·doi:10.1007/s00466-014-1109-y
[3] Ambrosio L,Tortorelli V(1990)椭圆泛函通过γ-收敛对依赖于跳跃的泛函的逼近。公共纯应用数学43:999-1036·Zbl 0722.49020号 ·doi:10.1002/cpa.3160430805
[4] Ambrosio L,Tortorelli V(1992)关于自由不连续问题的近似。Boll Unione Mat意大利B 6:105-123·Zbl 0776.49029号
[5] Amor H,Marigo J-J,Maurini C(2009)单边接触变分脆性断裂的正则化公式:数值实验。机械物理固体杂志57:1209-1229·Zbl 1426.74257号 ·doi:10.1016/j.jmps.2009.04.011
[6] Andersson J,Mikayelyan H(2015)平原Mumford-Shah泛函极小值的裂纹尖端附近自由不连续集曲率的渐近性。修订版。https://scirate.com/arxiv/1204.5328 ·Zbl 1253.74037号
[7] Apel T,Saendig A-M,Whiteman JR(1996)非光滑域中椭圆边值问题有限元解的分级网格精化和误差估计。数学方法应用科学19(1):63-85·Zbl 0838.65109号 ·doi:10.1002/(SICI)1099-1476(19960110)19:1<63::AID-MMA764>3.0.CO;2-S型
[8] Artina M、Fornasier M、Micheletti S、Perotto S(2015)脆性材料裂纹检测的各向异性网格自适应。SIAM科学计算杂志37(4):B633-B659·Zbl 1325.74134号 ·doi:10.1137/140970495
[9] Bangerth W,Rannacher R(2003)微分方程的自适应有限元方法。数学讲座。Birkhäuser,ETH,苏黎世·Zbl 1020.65058号 ·数字对象标识代码:10.1007/978-3-0348-7605-6
[10] Bangerth W、Hartmann R、Kanschat G(2007)交易。II-通用面向对象有限元库。ACM Trans数学软件33(4):24/1-24/27·Zbl 1365.65248号 ·doi:10.145/1268776.1268779
[11] Bangerth W、Heister T、Kanschat G(2012)微分方程分析库
[12] 贝克尔,R。;Rannacher,R。;Bock,eaHG(编辑),有限元方法中的加权后验误差控制(1995),新加坡
[13] 贝克尔,R。;Rannacher,R。;Iserles,A.(编辑),有限元方法中误差控制和网格自适应的最优控制方法,1-102(2001),剑桥·Zbl 1105.65349号
[14] Belletini G,Coscia A(1994)自由间断问题的离散近似。数字功能分析优化15:201-224·Zbl 0806.49002号 ·doi:10.1080/01630569408816562
[15] Blum H,Suttmeier F-T(1999)简化Signorini问题的自适应有限元离散化。卡尔科洛37(2):65-77·Zbl 0954.65053号 ·doi:10.1007/s100920070008
[16] Blum H,Suttmeier F-T(2000)变分不等式有限元解的加权误差估计。计算65(2):119-134·Zbl 0973.65052号 ·doi:10.1007/s006070070015
[17] Bonnet A,David G(2001)Cracktip是一种全球Mumford-Shah减毒剂。星号274·Zbl 1014.49009号
[18] Borden MJ、Verhoosel CV、Scott MA、Hughes TJR、Landis CM(2012)动态脆性断裂的相场描述。计算方法应用机械工程217:77-95·Zbl 1253.74089号 ·doi:10.1016/j.cma.2012.01.008文件
[19] Borden MJ、Hughes TJ、Landis CM、Verhoosel CV(2014)《脆性断裂的高阶相场模型:等几何分析框架内的公式和分析》。计算方法应用机械工程273:100-118·Zbl 1296.74098号 ·doi:10.1016/j.cma.2014.01.016
[20] Bourdin B(2007)准静态脆性断裂变分公式的数值实现。接口自由绑定9:411-430·Zbl 1130.74040号 ·doi:10.4171/IFB/171
[21] Bourdin B,Francfort G,Marigo J-J(2000),重访脆性断裂的数值实验。机械物理固体杂志48(4):797-826·Zbl 0995.74057号 ·doi:10.1016/S0022-5096(99)00028-9
[22] Bourdin B、Francfort G、Marigo J-J(2008)《断裂的变化方法》。《弹性力学杂志》91(1-3):1-148·Zbl 1176.74018号
[23] Boudin B、Chukwudozie C、Yoshioka K(2012)水力压裂数值模拟的变分方法。SPE期刊,会议论文159154-MS·Zbl 1440.74121号
[24] Braack M,Ern A(2003)建模误差和离散化误差的后验控制。多尺度模型模拟1(2):221-238·Zbl 1050.65100号 ·doi:10.1137/S1540345902410482
[25] Braides A(1998)自由不连续问题的近似。柏林施普林格·Zbl 0909.49001号
[26] Burke S,Ortner C,Süli E(2010)脆性断裂变分模型的自适应有限元近似。SIAM J数字分析48(3):980-1012·Zbl 1305.74080号 ·数字对象标识代码:10.1137/080741033
[27] Burke S,Ortner C,Süli E(2013)广义Ambrosio-Tortorelli泛函的自适应有限元近似。M3AS 23(9):1663-1697·Zbl 1266.74044号
[28] dal Maso G,Francfort GA,Toader R(2005),非线性弹性中的准静态裂纹扩展。拱比力学分析176:165-225·Zbl 1064.74150号 ·doi:10.1007/s00205-004-0351-4
[29] 埃里克森,K。;艾斯特普,D。;Hansbo,P。;约翰逊,C。;Iserles,A.(编辑),微分方程自适应方法简介,105-158(1995),剑桥·Zbl 0829.65122号
[30] Francfort G,Marigo J-J(1998),将脆性断裂重新视为能量最小化问题。机械物理固体杂志46(8):1319-1342·Zbl 0966.74060号 ·doi:10.1016/S0022-5096(98)00034-9
[31] Gerasimov T,Lorenzis LD(2015)脆性断裂相场计算的线搜索辅助整体法。计算方法应用机械工程doi:10.1016/j.cma.2015.12.017·Zbl 1439.74349号
[32] 贾尔斯,M。;苏莉,E。;Iserles,A.(编辑),偏微分方程的伴随方法:对偶的后验误差分析和后处理,145-236(2002),伦敦·Zbl 1105.65350号 ·doi:10.1017/CBO9780511550140.03
[33] Griffith AA(1921)固体中的破裂和流动现象。菲洛斯Trans R Soc Lond 221:163-198·Zbl 1454.74137号 ·doi:10.1098/rsta.1921.0006
[34] Großmann C,Roos H-G(2005),《数值-比汉隆粒子差异》。Teubner Studienbücher Mathematik;勒布奇·马塞马提克(Lehrbuch Mathematik)。威斯巴登Teubner,3,völligüberarb。和erw。澳大利亚。2005年版·Zbl 1426.74257号
[35] Heister T,Wheeler MF,Wick T(2015)使用相场方法计算裂缝扩展的原始-对偶主动集方法和预测-校正网格自适应性。计算方法应用机械工程290:466-495·Zbl 1423.76239号 ·doi:10.1016/j.cma.2015.03.009
[36] Hintermüller M,Hoppe R,Löbhard C(2014)椭圆变分不等式最优控制的双加权面向目标自适应有限元。ESAIM控制优化计算变量20:524-546·Zbl 1287.49030号 ·doi:10.1051/cocv/2013074
[37] Hoitinga W,van Brummelen E(2011),波尔兹曼型方程的面向目标的自适应方法。收录于:AIP会议记录,第1333卷。美国物理研究所,第81-86页·Zbl 1419.76440号
[38] Kikuchi N,Oden J(1988),弹性接触问题。应用数学研究。费城工业和应用数学学会(SIAM)·Zbl 0685.7302号 ·doi:10.1137/1.9781611970845
[39] Kuru G,Verhoosel C,van der Zee K,van Brummelen E(2014)用层次样条进行目标自适应等几何分析。计算方法应用机械工程270:270-292·Zbl 1296.65162号 ·doi:10.1016/j.cma.2013.11.026
[40] Kuzmin D,Korotov S(2010),面向目标的运输问题后验误差估计。数学计算模拟80(8):1674-1683·Zbl 1196.65172号 ·doi:10.1016/j.matcom.2009.03.008
[41] Lee S,Mikelic A,Wheeler M,Wick T(2016),多孔弹性介质中支撑剂填充裂缝的相场模拟。ICES报告16-03。计算方法应用机械工程doi:10.1016/j.cma.2016.02.008·Zbl 1439.74359号
[42] Mesgarnejad A、Bourdin B、Khonsari M(2015),断裂变分方法的验证模拟。计算方法应用机械工程290:420-437·Zbl 1423.74960号 ·doi:10.1016/j.cma.2014.010.052文件
[43] Meyer C,Rademacher A,Wollner W(2015)障碍物问题的自适应最优控制。SIAM科学计算杂志37(2):A918-A945·Zbl 1328.65147号 ·数字对象标识代码:10.1137/140975863
[44] Miehe C,Hofacker M,Welschinger F(2010a)速率相关裂纹扩展的相场模型:基于算子分裂的稳健算法实现。计算方法应用机械工程199:2765-2778·Zbl 1231.74022号 ·doi:10.1016/j.cma.2010.04.011
[45] Miehe C,Welschinger F,Hofacker M(2010b)断裂的热力学一致相场模型:变分原理和多场有限元实现。国际J数值方法工程83:1273-1311·Zbl 1202.74014号 ·doi:10.1002/nme.2861
[46] MikelićA,Wheeler MF,Wick T(2015a)一种传播与周围多孔介质耦合的充液裂缝的相场方法。SIAM多尺度模型模拟器13(1):367-398·Zbl 1317.74028号 ·doi:10.1137/140967118
[47] MikelićA,Wheeler MF,Wick T(2015b),多孔弹性介质中流体驱动裂缝的相场模拟。计算地质科学19(6):1171-1195·Zbl 1390.86010号 ·doi:10.1007/s10596-015-9532-5
[48] MikelićA,Wheeler MF,Wick T(2015c)加压裂缝的准静态相场方法。非线性28(5):1371-1399·Zbl 1316.35287号 ·doi:10.1088/0951-7715/28/5/1371
[49] Oden J,Prudhomme S(1999)《关于椭圆问题的面向目标误差估计:点态误差控制的应用》。计算方法应用机械工程176:313-331·Zbl 0945.65123号 ·doi:10.1016/S0045-7825(98)00343-0
[50] 佩雷尔,J。;Patera,A。;Ladeveze,P.(编辑);Oden,J.(ed.),强制偏微分方程线性函数输出的界:局部指标和自适应求精,199-215(1998),阿姆斯特丹·doi:10.1016/S0922-5382(98)80011-1
[51] Rannacher R,Suttmeier F-T(1997)有限元方法中误差控制的反馈方法:线性弹性的应用。计算力学19(5):434-446·Zbl 0894.73170号 ·doi:10.1007/s004660050191
[52] Rannacher R,Suttmeier F-T(1998)通过对偶技术在有限元方法中的后验误差控制:完美塑性的应用。计算力学21(2):123-133·Zbl 0910.73064号 ·doi:10.1007/s004660050288
[53] Rannacher R,Suttmeier F-T(1999)弹塑性有限元模型的后验误差估计和网格自适应。应用力学与工程中的计算机方法176(1-4):333-361·Zbl 0954.74070号 ·doi:10.1016/S0045-7825(98)00344-2
[54] Rannacher R,Suttmeier F-T(2000)弹塑性有限元模型的误差估计和自适应网格设计。In:Stein E(ed)固体力学中的误差控制自适应FEM。奇切斯特·威利
[55] Rice J(1968)《断裂力学中的数学分析》,第191-311页。纽约学术出版社,《骨折:高级论文版》第3章·Zbl 0214.51802号
[56] Richter T(2012)流体-结构相互作用问题的目标导向误差估计。计算方法应用机械工程223-224:38-42·Zbl 1253.74037号
[57] Richter T,Wick T(2015)双重加权残差估计的变分局部化。计算机应用数学杂志279:192-208·Zbl 1306.65283号 ·doi:10.1016/j.cam.2014.11.008
[58] Rueter M,Stein E(2006),线弹性断裂力学中面向目标的后验误差估计。计算方法应用机械工程195(46):251-278·Zbl 1193.74128号 ·doi:10.1016/j.cma.2004.05.032
[59] Rüter M,Gerasimov T,Stein E(2013)XFEM中面向目标的显式残差型误差估计。计算力学52(2):361-376·Zbl 1398.74397号 ·doi:10.1007/s00466-012-0816-5
[60] Schlüter A、Willenbücher A、Kuhn C、Müller R(2014)动态脆性断裂的相场近似。计算力学54:1141-1161·Zbl 1311.74106号 ·文件编号:10.1007/s00466-014-1045-x
[61] Schroeder A,Rademacher A(2011),Signorini问题自适应混合有限元法中面向目标的误差控制。计算方法应用机械工程200(1-4):345-355·Zbl 1225.74106号 ·doi:10.1016/j.cma.2010.08.015
[62] Sneddon IN(1946)弹性固体中裂纹附近的应力分布。程序R Soc Lond A 187:229-260·doi:10.1098/rspa.1946.0077
[63] Sneddon IN,Lowengrub M(1969)经典弹性理论中的裂纹问题。SIAM应用数学系列。费城威利·Zbl 0201.26702号
[64] Suttmeier F(2008)自适应有限元变分不等式的数值解。Vieweg+Teubne,威斯巴登
[65] Suttmeier F-T(2001)变分不等式有限元解后验误差估计的一般方法。计算力学27(4):317-323·Zbl 0987.65057号 ·doi:10.1007/s004660100246
[66] Tran D、Settari AT、Nghiem L(2013),在等温和非等温流动的多孔介质中预测水力压裂的增长和衰减。石油工程师协会J 18(4):781-794·doi:10.118/162651-宾夕法尼亚州
[67] Wheeler M、Wick T、Wollner W(2014)加压裂缝相场法的增强拉格朗日方法。计算方法应用机械工程271:69-85·Zbl 1296.65170号 ·doi:10.1016/j.cma.2013.12.005
[68] Wick T(2015)相场断裂扩展的双加权剩余自适应性。PAMM 15(1):619-620·doi:10.1002/pamm.201510299
[69] Wriggers P(2006)计算接触力学。柏林施普林格·Zbl 1104.74002号 ·doi:10.1007/978-3-540-32609-0
[70] Zee K,Brummelen E,Akkerman I,Borst R(2011)使用精确线性化伴随进行面向目标的误差估计和流体-结构相互作用的适应性。计算方法应用机械工程200:2738-2757·Zbl 1230.74199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。