奥米德·梅赫迪扎德。;马吕斯·帕拉希沃尤 研究亥姆霍兹方程的二维谱元方法。 (英语) Zbl 1024.65112号 J.计算。物理学。 189,第1期,111-129(2003). 摘要:提出了一种求解二维亥姆霍兹方程的谱元方法,亥姆霍兹方程是控制时间谐波的方程。由于污染效应,用Galerkin有限元法求解亥姆霍兹方程的计算成本随着波数的增加而增加。因此,寻求一种更有效的数值方法。光谱元素法和二阶有限元法之间的比较表明,在相同的精度下,光谱元素法每波长的网格点更少,计算成本更低。它还提供了与有限元方法相同的优势,以处理复杂的几何结构和一般材料属性。给出了一些简单的例子,并与精确解进行了比较,以验证该方法的准确性。对于无界问题,采用对称完全匹配层(PML)方法处理非反射边界条件。在PML方法中,在截断边界外引入虚拟吸收层。 引用于18文件 MSC公司: 65号35 偏微分方程边值问题的谱、配置及相关方法 65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法 2005年9月35日 拉普拉斯算子、亥姆霍兹方程(简化波动方程)、泊松方程 关键词:数值示例;方法的比较;谱元法;亥姆霍兹方程;声波;Galerkin有限元法;无界问题;对称完全匹配层法;无反射边界条件 软件:LASPack系列 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{O.Z.Mehdizadeh}和\textit{M.Paraschivoiu},J.Compute。物理。189,编号1,111--129(2003;Zbl 1024.65112) 全文: 内政部 参考文献: [1] 特泽尔,R。;马其顿,A。;法哈特,C。;Djellouli,R.,使用任意形状的凸人工边界进行声散射的三维有限元计算,Int.J.Numer。方法。工程师,53,6,1461-1476(2002)·Zbl 0996.76058号 [2] Ramakrishnan,R。;Watson,W.R.,矩形分离器消声器的设计曲线,应用。阿库斯特。J.,35,1-24(1992) [3] Manolis,G.D。;Shaw,R.P.,谐波在粘弹性非均匀介质中的传播,表现出轻微的随机性-I.基本解,土壤动力学。接地。工程,15,2,119-127(1996) [4] Ratowsky,R.P。;弗莱克,J.A。;Feit,M.D.,通过迭代lanczos约化在脊形波导和耦合器中的亥姆霍兹光束传播,Opt。《美国社会学杂志》,9256(1992) [5] Junger,M.C。;Feit,D.,《声音、结构及其相互作用》(1986年),麻省理工学院出版社:麻省理学院出版社,马萨诸塞州剑桥 [6] Kashiyama,K。;Sakuraba,M.,港口波浪绕射反射的自适应边界型有限元法,计算。方法。申请。机械。工程,112185-197(1994)·Zbl 0845.76042号 [7] Stewart,J.R。;Hughes,T.J.R.,Helmholtz方程有限元离散的基于显式残差的后验误差估计:常数的计算和误差估计质量的新度量,计算。方法。申请。机械。工程,131,3-4,335-363(1996)·Zbl 0887.76040号 [8] Shaw,R.P.,声学中的积分方程方法,(Brebbia,C.A.,《边界元素X》,第4卷(1988年),施普林格:施普林格-柏林),221-244 [9] Copely,L.G.,关于声辐射积分表示的基本结果,J.Acoust。《美国社会》,44,1,28-32(1968)·Zbl 0162.57204号 [10] I·哈拉里。;Hughes,T.J.R.,《外部区域中亥姆霍兹方程的有限元方法:模型问题》,计算。方法。申请。机械。工程,87,1,59-96(1991)·Zbl 0760.76047号 [11] D.Givoli,I.Harari(编辑),波传播的外部问题(特刊),计算。方法。申请。机械。工程164(1-2)(1998)1-2;D.Givoli,I.Harari(编辑),波传播的外部问题(特刊),计算。方法。申请。机械。工程164(1-2)(1998)1-2·Zbl 0943.00033号 [12] I·哈拉里。;Hughes,T.J.R.,时间谐波声学问题的边界元和有限元方法的成本比较,计算。方法。申请。机械。工程,97,77-102(1992)·Zbl 0775.76095号 [13] 巴布什卡,I。;伊伦伯格,F。;派克,E.T。;Sauter,S.A.,在污染最小的情况下求解二维亥姆霍兹方程的广义有限元方法,计算。方法。申请。机械。工程,128,325-359(1995)·Zbl 0863.73055号 [14] 汤普森,L.L。;Pinsky,P.M.,《二维亥姆霍兹方程的Galerkin最小二乘有限元法》,《国际数值杂志》。方法。工程师,38,3,371-397(1995)·Zbl 0844.76060号 [15] 伊伦伯格,F。;Babuška,I.,高波数亥姆霍兹方程的有限元解。第一部分:有限元的h型,计算。数学。申请。,30, 9, 9-37 (1995) ·Zbl 0838.65108号 [16] I·哈拉里。;Hughes,T.J.R.,Galerkin/最小二乘有限元法,用于无界区域中具有无反射边界条件的约化波动方程,计算。方法。申请。机械。,98, 3, 411-454 (1992) ·Zbl 0762.76053号 [17] I·哈拉里。;Nogueria,C.L.,《减少亥姆霍兹方程线性三角形元素的离散性》,J.Eng.Mech。,128, 3, 351-358 (2002) [18] Maday,Y。;Patera,A.T.,《不可压缩Navier-Stokes方程的谱元方法》,(Noor,A.K.;Oden,J.T.,计算力学现状调查(1989),ASME:ASME纽约),71-143 [19] Fischer,P.F.,不可压缩Navier-Stokes方程谱元解的重叠Schwarz方法,计算。物理。,133,184-101(1997年)·Zbl 0904.76057号 [20] I·哈拉里。;斯拉夫丁,M。;Turkel,E.,亥姆霍兹方程有限元PML的分析和数值研究,J.Compute。灰尘。,8, 1, 121-137 (2000) ·Zbl 1360.76139号 [21] Cohen,G.C.,瞬态波方程的高阶数值方法(2002),Springer:Springer-Berlin·Zbl 0985.65096号 [22] Pavarino,L。;Zampieri,E.,带Sommerfeld边界条件的亥姆霍兹方程谱离散的前置条件,计算。方法应用。机械。工程,190,5341-5356(2001)·兹比尔0988.65109 [23] 蔡,X.C。;Widlund,O.B.,不定椭圆问题的区域分解算法,SIAM J.Sci。统计成分。,13, 243-258 (1992) ·Zbl 0746.65085号 [24] T.Skalicky,LASPack参考手册,1.12.3版,德累斯顿理工大学流体力学研究所,德国德累斯顿(1996);T.Skalicky,LASPack参考手册,1.12.3版,德累斯顿理工大学流体力学研究所,德国德累斯顿(1996) 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。