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Cahn-Hilliard相场模型的等几何分析。 (英语) Zbl 1194.74524号

小结:Cahn-Hilliard方程包含四阶空间导数。有限元解并不常见,因为只有当有限元基函数分段光滑且全局(mathcal C^1)连续时,四阶算子的原始变分公式才是定义良好且可积的。具有(mathcal C^1)连续性的二维有限元数量非常有限,适用于复杂几何体,但在三维中没有。我们提出等几何分析作为一种技术,它对涉及高阶微分算子的复杂问题具有独特的属性组合,即高阶精度、鲁棒性、二维和三维几何灵活性、紧凑支持,以及最重要的可能性(mathcal C^1)和高阶连续性。基于NURBS的Cahn-Hilliard方程变分公式在二维和三维问题上进行了测试。我们提出了二维和三维的稳态解。为了实现这些结果,引入了自适应时间步进方法。我们还提出了一种降低计算对网格细化依赖性的技术。这使得可以在粗网格上计算拓扑正确的解,为相场方法的实际工程应用开辟了道路。

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74S30型 固体力学中的其他数值方法(MSC2010)
74N20型 固体相界动力学
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