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第30卷第3期
基于边缘的TBC光滑有限元法求解障碍物对弹性波的散射

泽武,岳俊宏,李明(音),牛瑞平&张宇飞

Commun公司。计算。物理。,30(2021年),第709-748页。

在线发布:2021-07

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  • 摘要

弹性波散射因其高精度的解而在军事和医学领域受到越来越多的关注。本文提出了一种基于边缘的光滑有限元方法(ES-FEM),结合透明边界条件(TBC),用于求解二维各向同性均匀弹性介质中具有光滑表面的刚性障碍物对弹性波的散射问题。弹性波散射问题满足Helmholtz方程,耦合边界条件由Helmhortz分解得到。首先,利用Helmholtz方程的解析解构造弹性波散射的TBC,将无界区域的边值问题截断为有界区域的边界值问题。然后,针对具有耦合边界条件的亥姆霍兹方程,推导了具有TBC的ES-FEM公式。最后,几个数值算例表明,对于弹性波散射问题,所提出的带TBC的ES-FEM-TBC(ES-FEM-TBC)可以有效地工作,并获得比带TBC(FEM-TBC)的标准FEM(FEM-TBC)更稳定、更精确的解。

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35Q99、65N99

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woyuejunhong@163.com(岳俊宏)

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弹性波散射由于其高精度的解决方案,在军事和医学领域越来越受到关注。本文提出了一种基于边缘的光滑有限元方法(ES-FEM),结合透明边界条件(TBC),用于求解二维各向同性均匀弹性介质中具有光滑表面的刚性障碍物对弹性波的散射问题。弹性波散射问题满足Helmholtz方程,耦合边界条件由Helmhortz分解得到。首先,利用Helmholtz方程的解析解构造弹性波散射的TBC,将无界区域的边值问题截断为有界区域的边界值问题。然后,针对具有耦合边界条件的亥姆霍兹方程,推导了具有TBC的ES-FEM公式。最后,几个数值算例表明,对于弹性波散射问题,所提出的带TBC的ES-FEM-TBC(ES-FEM-TBC)可以有效地工作,并获得比带TBC(FEM-TBC)的标准FEM(FEM-TBC)更稳定、更精确的解。

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弹性波散射因其高精度的解而在军事和医学领域受到越来越多的关注。本文提出了一种基于边缘的光滑有限元方法(ES-FEM),结合透明边界条件(TBC),用于求解二维各向同性均匀弹性介质中具有光滑表面的刚性障碍物对弹性波的散射问题。弹性波散射问题满足Helmholtz方程,耦合边界条件由Helmhortz分解得到。首先,利用Helmholtz方程的解析解构造弹性波散射的TBC,将无界区域的边值问题截断为有界区域的边界值问题。然后,针对具有耦合边界条件的亥姆霍兹方程,推导了具有TBC的ES-FEM公式。最后,几个数值算例表明,对于弹性波散射问题,所提出的带TBC的ES-FEM-TBC(ES-FEM-TBC)可以有效地工作,并获得比带TBC(FEM-TBC)的标准FEM(FEM-TBC)更稳定、更精确的解。

吴泽、岳俊宏、李明、牛瑞萍和张宇飞。(2021). 弹性波障碍物散射问题的基于边界的TBC光滑有限元方法。计算物理中的通信.30(3).709-748.doi:10.4208/cicp。OA-2020-0095
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