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基于层次矩阵的快速三维双边界元方法。 (英语) Zbl 1149.74050号

摘要:我们为三维边界元法和DBEM开发了一个快速求解器。该技术基于层次矩阵来表示配置矩阵,并使用预处理的GMRES来求解代数方程组。预条件器是利用层次算法并充分利用层次格式构建的。在DBEM环境中开发了特殊算法来处理裂纹问题。DBEM矩阵的结构得到了有效的利用,并且已经证明,由于裂纹只形成整个结构的一小部分,因此使用层次矩阵可能特别有利。所提供的测试实例表明,使用所提出的技术,裂纹表面上单元数量的大幅增加只会导致内存存储和求解时间的适度增加。

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74S15型 边界元法在固体力学问题中的应用
74兰特 脆性断裂
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参考文献:

[1] Aliabadi,M.H.:断裂力学中的边界元公式,应用力学评论50,第2期,83-96(1997)
[2] Aliabadi,M.H.:断裂力学中的新一代边界元方法,国际断裂杂志86,第2期,91-125(1997)
[3] Aliabadi,M.H.:边界元法:固体和结构中的应用·Zbl 0994.74003号
[4] 巴恩斯,J。;Hut,P.:一种分层的力计算算法,《自然》32446-449(1986)
[5] 巴拉,L.P.S。;Coutinho,A.L.G.A。;曼苏尔,W.J。;Telles,J.F.C.:用GMRES算法迭代求解边界元方程,《计算机与结构》44,第6期,1249-1253(1992)·Zbl 0828.73070号
[6] 巴拉,L.P.S。;Coutinho,A.L.G.A。;Telles,J.F.C。;Mansur,W.J.:边界元系统的多级递阶预条件,边界元工程分析12,103-109(1993)
[7] Bebendorf,M.:边界元矩阵的近似,数值数学86,565-589(2000)·Zbl 0966.65094号 ·doi:10.1007/s002110000192
[8] Bebendorf,M.,2001年。Effiziente numerische Lösung von Randintegragleichungen unter Verwendung von Niedrigrang-Matrizen。Saarbrücken大学博士论文,2000年。学位论文,Verlag im Internet,国际标准书号3-89825-183-7。
[9] Bebendorf,M.:BEM的基于层次Lu分解的预条件器,计算74,225-247(2005)·Zbl 1071.65031号 ·文件编号:10.1007/s00607-004-0099-6
[10] Bebendorf,M.:非光滑系数椭圆算子有限元系统的近似逆预处理,SIAM矩阵分析与应用杂志27,第4期,909-929(2006)·Zbl 1106.65039号 ·doi:10.1137/S089547979803437621
[11] 贝本多夫,M。;Grzhibovskis,R.:使用自适应交叉近似加速线性弹性的Galerkin边界元法,应用科学中的数学方法29,1721-1747(2006)·Zbl 1110.74054号 ·doi:10.1002/mma.759
[12] 贝本多夫,M。;Kriemann,R.:边界积分方程及相关问题的快速并行解,《科学中的计算与可视化》8,121-135(2005)
[13] 贝本多夫,M。;Rjasanow,S.:配点矩阵的自适应低阶近似,计算70,1-24(2003)·Zbl 1068.41052号 ·doi:10.1007/s00607-002-1469-6
[14] Benzi,M.:《大型线性系统的预处理技术:一项调查》,《计算物理杂志》182,418-477(2002)·Zbl 1015.65018号 ·doi:10.1006/jcph.2002.7176
[15] Börm,S。;Grasedyck,L。;Hackbusch,W.:层次矩阵应用简介,边界元工程分析27,405-422(2003)·Zbl 1035.65042号 ·doi:10.1016/S0955-7997(02)00152-2
[16] Cisilino,A.P。;Aliabadi,M.H.:焊接部件疲劳裂纹扩展的三维边界元分析,国际压力容器和管道杂志70,135-144(1997)
[17] Cisilino,A.P。;Aliabadi,M.H.:三维疲劳裂纹扩展的双边界元评估,边界元工程分析28,1157-1173(2004)·Zbl 1070.74051号 ·doi:10.1016/j.engalouch.2004.01.005
[18] Fu,Y。;Klimkowski,K.J。;罗丹,G.J。;伯杰,E。;Browne,J.C。;辛格,J.K。;Van De Geijn,R.A。;Vemaganti,K.S.:线弹性三维多粒子问题的快速求解方法,国际工程数值方法杂志42,1215-1229(1998)·Zbl 0904.73072号 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0207(19980815)42:7<1215::AID-NME406>3.0.CO;2-5
[19] Giebermann,K.:边界积分算子的多级近似,《计算》67,183-207(2001)·Zbl 0995.65121号 ·数字标识代码:10.1007/s006070170005
[20] Goreinov,S.A。;Trytyshnikov,E.E。;Zamarashkin,N.L.:伪骨架近似理论,线性代数及其应用261,1-21(1997)·Zbl 0877.65021号 ·doi:10.1016/S0024-3795(96)00301-1
[21] Grasedyck,L.:BEM中H矩阵的自适应再压缩,计算74,205-223(2005)·Zbl 1070.65028号 ·doi:10.1007/s00607-004-0103-1
[22] Grasedyck,L。;Hackbusch,W.:H-矩阵的构造和算术,计算70,295-334(2003)·Zbl 1030.65033号 ·doi:10.1007/s00607-003-0019-1
[23] Greengard,L。;Rokhlin,V.:粒子模拟的快速算法,计算物理学杂志73,第2期,325-348(1987)·Zbl 0629.65005号 ·doi:10.1016/0021-9991(87)90140-9
[24] Prasad,K.Guru;凯恩,J.H。;Keyes,D.E。;Balakrishna,C.:BEA的预处理Krylov解算器,国际工程数值方法杂志37,1651-1672(1994)·Zbl 0800.73504号 ·doi:10.1002/nme.1620371003
[25] Hackbusch,W.:基于H-矩阵的稀疏矩阵算法。第一部分:H矩阵简介,计算62,89-108(1999)·Zbl 0927.65063号 ·doi:10.1007/s006070050015
[26] Hackbusch,W。;Khoromskij,B.N.:稀疏H矩阵算法。第二部分:多维问题的应用,计算64,21-47(2000)·Zbl 0962.65029号
[27] Hackbusch,W。;Khoromskij,B.N。;Kriemann,R.:基于弱可容许准则的层次矩阵,计算73,207-243(2004)·Zbl 1063.65035号 ·doi:10.1007/s00607-004-0080-4
[28] Hackbusch,W。;Nowak,Z.P.:关于面板聚类边界元方法中的快速矩阵乘法,Numeriche Mathematik 73207-243(1989)·Zbl 0641.65038号
[29] Kurz,S。;雨,O。;Rjasanow,S.:三维边界元法的自适应交叉近似技术,IEEE磁学事务38,第2期,421-424(2002)
[30] 梁振英。;Walker,S.P.:使用GMRES技术的大型三维边界元弹性静力分析的迭代解,国际工程数值方法杂志40,2227-2236(1997)·Zbl 0909.73085号 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0207(19970630)40:12<2227::AID-NME154>3.0.CO;2-Z型
[31] 曼苏尔,W.J。;阿劳霍,F.C。;Malaghini,E.B.:通过迭代技术求解边界元方程组,国际工程数值方法杂志331823-1841(1992)·Zbl 0767.73085号 ·doi:10.1002/nme.1620330905
[32] 默克尔,M。;布尔加科夫,V。;比亚莱基,R。;Kuhn,G.:大型3D-BEM工业问题的迭代解,边界元工程分析22,183-197(1992)·Zbl 0963.74563号 ·doi:10.1016/S0955-7997(98)00048-4
[33] Mi,Y。;Aliabadi,M.H.:三维断裂力学分析的双边界元法,边界元工程分析10,161-171(1992)
[34] Mi,Y。;Aliabadi,M.H.:使用边界元法进行三维裂纹扩展模拟,《计算机与结构》52,第5期,871-878(1994)·Zbl 0900.73900号 ·doi:10.1016/0045-7949(94)90072-8
[35] 马伦,R.L。;Rencis,J.J.:求解边界元方程的迭代方法,计算机与结构25,第5期,713-723(1987)·Zbl 0603.73082号 ·doi:10.1016/0045-7949(87)90164-7
[36] 北西村。;吉田,K.I。;Kobayashi,S.:三维裂纹问题的快速多极边界积分方程方法,边界元工程分析23,97-105(1999)·Zbl 0953.74074号 ·doi:10.1016/S0955-7997(98)00065-4
[37] 奥斯特罗斯基,J。;Andjelíc,K.I。;贝本多夫,M。;Crangánu-Creţu,B。;Smajić,J.:用H矩阵和ACA快速求解拉普拉斯问题,IEEE磁学事务42,第4期,627-630(2006)
[38] Portela,A。;阿利亚巴迪,M.H。;Rooke,D.P.:《双重边界元法:裂纹问题的有效实施》,《国际工程数值方法杂志》33,1269-1287(1992)·Zbl 0825.73908号 ·doi:10.1002/nme.1620330611
[39] Portela,A。;阿利亚巴迪,M.H。;Rooke,D.P.:裂纹扩展的双边界元增量分析,计算机与结构46,第2期,237-247(1993)·Zbl 0825.73888号 ·doi:10.1016/0045-7949(93)90189-K
[40] 波波夫,V。;Power,H.:三维弹性问题的Taylor级数多极边界元法,边界元工程分析25,7-18(2001)·Zbl 0994.74080号 ·doi:10.1016/S0955-7997(00)00052-7
[41] Rokhlin,H.:经典势理论积分方程的快速求解,计算物理杂志60,第2期,187-207(1985)·Zbl 0629.65122号 ·doi:10.1016/0021-9991(85)90002-6
[42] 萨阿德,Y。;Schultz,M.H.:GMRES:求解非对称线性系统的广义最小残差算法,SIAM科学与统计计算杂志7,第3期,856-869(1986)·Zbl 0599.65018号 ·doi:10.1137/0907058
[43] 萨阿德,Y。;Van Der Vorst,H.A.:《20世纪线性系统的迭代解》,《计算与应用数学杂志》。123, 1-33 (2000) ·Zbl 0965.65051号 ·doi:10.1016/S0377-0427(00)00412-X
[44] Tyrtyshnikov,E.E.:镶嵌骨架近似,Calcolo 33,47-57(1996)·Zbl 0906.65048号 ·doi:10.1007/BF02575706
[45] Tyrtyshnikov,E.E.:镶嵌骨架法中的不完全交叉近似,计算64,367-380(2000)·兹伯利0964.65048 ·doi:10.1007/s006070070031
[46] Urekew,T.J。;Rencis,J.J.:对角优势在边界元法生成的方程迭代解中的重要性,国际工程数值方法杂志36,3509-3527(1993)·Zbl 0800.73503号 ·doi:10.1002/nme.1620362007
[47] 瓦伦特,F.P。;Pina,H.L.G.:边界元代数方程组的迭代求解器,边界元工程分析22,117-124(1998)·兹伯利0946.65122 ·doi:10.1016/S0955-7997(98)00044-7
[48] Wang,H。;姚,Z。;Wang,P.:关于二维多域松弛静力学快速多极边界元方法的预条件,边界元工程分析29,673-688(2005)·Zbl 1182.74242号 ·doi:10.1016/j.enganabound.2005.03.002
[49] Wrobel,L.C.:边界元法:在热流和声学中的应用,边界元法在热流和声学中的应用1(2002)·Zbl 0994.74002号
[50] Zhao,K。;沃瓦基斯,M.N。;Lee,J.F.:EMC问题矩加速计算的自适应交叉近似算法,IEEE电磁兼容性事务47,763-773(2005)
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