×

有限元方法中基于约束形心Voronoi-Delaunay细分的自适应四面体网格生成。 (英语) Zbl 1309.65144号

摘要:本文提出了一种利用有限元方法求解三维椭圆偏微分方程(PDE)的四面体网格自适应算法。所涉及的主要问题是网格尺寸和网格质量,它们对数值解的精度和计算成本有很大影响。第一个问题是基于超收敛梯度恢复的后验误差估计。第二个问题通过约束形心Voronoi-Delaunay细分(CCVDT)解决,即使网格大小在任何特定的细化级别上变化很大,也可以确保在一大类网格域上生成高质量的四面体。CCVDT具有能量均匀分布特性,因此在适当选择尺寸场(密度函数)的情况下,误差分布非常均匀。利用这一良好的性质,提出了一种不同于传统平分精化的新的精化准则。

MSC公司:

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
35J25型 二阶椭圆方程的边值问题
65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65N12号 含偏微分方程边值问题数值方法的稳定性和收敛性
65奈拉 涉及偏微分方程的边值问题的误差界

软件:

PLTMG公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] Babuska,具有后验误差估计的反馈有限元方法,第一部分,计算方法应用机械工程61 pp 1–(1987)·Zbl 0593.65064号 ·doi:10.1016/0045-7825(87)90114-9
[2] Babuska,自适应有限元计算的误差估计,SIAM J Numer Anal 15 pp 736–(1978)·Zbl 0398.65069号 ·doi:10.1137/0715049
[3] Babuska,《有限元法的后验误差估计》,《国际数值方法工程杂志》12页1597–(1978)·Zbl 0396.65068号 ·doi:10.1002/nme.1620121010
[4] Babuska,一维问题有限元解的后验误差分析,SIAM J Numer Ana 18 pp 565–(1981)·Zbl 0487.65060号 ·doi:10.1137/0718036
[5] Babuska,有限元方法及其可靠性,数值数学和科学计算(2001)
[6] Zienkiewicz,《实用工程分析的简单误差估计器和自适应程序》,《国际数值方法工程》24页337–(1987)·Zbl 0602.73063号 ·doi:10.1002/nme.1620240206
[7] Zienkiewicz,超收敛补丁恢复和后验误差估计,第一部分:恢复技术,国际数值方法工程杂志33页1331–(1992)·Zbl 0769.73084号 ·doi:10.1002/nme.1620330702
[8] Zienkiewicz,超收敛补丁恢复和后验误差估计,第二部分:误差估计和自适应性,国际数值方法工程杂志33页1365–(1992)·Zbl 0769.73085号 ·doi:10.1002/nme.1620330703
[9] 张,一种新的有限元梯度恢复方法:超收敛性,SIAM J Sci Comput 26 pp 1192–(2005)·Zbl 1078.65110号 ·doi:10.1137/S1064827503402837
[10] Huang,超收敛聚类恢复方法,《科学计算杂志》第44期第301页–(2010)·Zbl 1203.65256号 ·doi:10.1007/s10915-010-9379-9
[11] Mavrilis,使用Delaunay三角剖分的粘性流自适应网格生成,J Comput Phys 90 pp 271–(1990)·Zbl 0701.76037号 ·doi:10.1016/0021-9991(90)90167-Y
[12] Peraire,三维可压缩流计算的自适应重网格,《计算物理杂志》103第269页–(1992)·Zbl 0764.76037号 ·doi:10.1016/0021-9991(92)90401-J
[13] 黄,基于形心Voronoi细分和超收敛的收敛自适应有限元方法,Commun Comput Phys 10 pp 339–(2011)·Zbl 1364.65251号 ·doi:10.4208/cicp.030210.051110a
[14] Ju,基于协调形心Voronoi-Delaunay三角剖分的椭圆偏微分方程自适应有限元方法,SIAM科学计算杂志28页2023–(2006)·Zbl 1126.65099号 ·数字对象标识代码:10.1137/050643568
[15] Dörfler,泊松方程的收敛自适应算法,SIAM J Numer Ana 33 pp 1106–(1996)·Zbl 0854.65090号 ·数字对象标识代码:10.1137/0733054
[16] R.Bank PLTMG:1997年椭圆偏微分方程求解软件包
[17] Rivara,基于单纯形广义二分的网格细化过程,SIAM J Numer Ana 21第604页–(1984)·Zbl 0574.65133号 ·数字对象标识代码:10.1137/0721042
[18] Arnold,使用二分法的局部自适应四面体网格,SIAM J Sci Comput 22 pp 431–(2000)·Zbl 0973.65116号 ·doi:10.1137/S106482759732373
[19] 偏微分方程pp 97–(1993)的建模、网格生成和自适应数值方法
[20] Cougny,四面体网格的并行细化和粗化,国际数值方法工程杂志46页1101–(1999)·Zbl 0964.76073号 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0207(19991110)46:7<1101::AID-NME741>3.0.CO;2-E型
[21] Joe,局部变换的三维三角剖分,SIAM J Sci Comput 10 pp 718–(1989)·兹伯利0681.65087 ·数字对象标识代码:10.1137/0910044
[22] Du,《向心Voronoi细分、应用和算法》,SIAM Rev 41 pp 637–(1999)·Zbl 0983.65021号 ·doi:10.1137/S0036144599352836
[23] Cheng,《银渗出》,J Assoc Comput Mach 47 pp 883–(2000)·Zbl 1320.68210号 ·数字对象标识代码:10.1145/355483.355487
[24] X.Y.Li S.H.Teng在3D中生成形状良好的Delaunay网格2001 28 37·Zbl 0988.65014号
[25] P.L.Chew保证的三维Delaunay网格质量391 393
[26] H.Edelsbrunner X.Y.Li G.L.Miller A.Stathopoulos D.Talmor S.H.Teng A.U.ngör N.Walkington平滑和清理棉条2000 273 277·兹比尔1296.68175
[27] Huang,基于质心Voronoi镶嵌的有限元超收敛,Int J Numer Methods Eng 12第1819页–(2008)·Zbl 1195.65171号 ·doi:10.1002/nme.2374
[28] J.Chen Y.Q.Huang D.S.Wang四面体网格上的三维超收敛梯度恢复
[29] J.Chen D.S.Wang Q.Du非结构单形网格上线性有限元超收敛·Zbl 1312.65187号
[30] George,Delaunay三角剖分和网格划分:有限元方法的应用(1998)·Zbl 0908.65143号
[31] Watson,《计算n维Delaunay细分及其在Voronoi多边形中的应用》,Compute J 24 pp 167–(1981)·doi:10.1093/comjnl/24.1267
[32] 鲍耶,《计算Dirichlet细分》,Compute J 24 pp 162–(1981)·doi:10.1093/comjnl/24.126
[33] Du,基于形心Voronoi细分的网格生成和优化,应用计算数学133 pp 591–(2002)·Zbl 1024.65118号 ·doi:10.1016/S0096-3003(01)00260-0
[34] Du,无网格,用于无网格计算的点集和支持区域的概率确定,Comput Methods Appl Mech Eng 191第1349页–(2002)·Zbl 0993.65009号 ·doi:10.1016/S0045-7825(01)00327-9
[35] Du,图像压缩、分割和多通道恢复的中心Voronoi细分算法,J Math Imaging Vis 24 pp 177–(2006)·Zbl 1478.94033号 ·doi:10.1007/s10851-005-3620-4
[36] Du,一般曲面上的约束形心Voronoi细分,SIAM J Sci Comput 24 pp 1499–(2003)·Zbl 1036.65101号 ·doi:10.1137/S1064827501391576
[37] 杜,形心Voronoi细分的概率方法及其并行实现,J parallel Compute 28 pp 1477–(2002)·兹比尔1014.68202 ·doi:10.1016/S0167-8191(02)00151-5
[38] 杜,基于形心Voronoi细分的四面体网格生成和优化,国际数值方法工程杂志56页1355–(2002)·Zbl 1106.74431号 ·doi:10.1002/nme.616
[39] Zavattieri,非结构化网格生成中的优化策略,《国际数值方法工程杂志》39页2055–(1996)·Zbl 0881.76079号 ·doi:10.1002/(SICI)1097-0207(19960630)39:12<2055::AID-NME942>3.0.CO;2-2
[40] Gersho,渐近最优块量化,IEEE Trans-Inf理论25 pp 373–(1979)·Zbl 0409.94013号 ·doi:10.1109/TIT.1979.1056067
[41] 格雷,量化,IEEE Trans-Inf Theory 44 pp 2325–(1998)·Zbl 1016.94016号 ·doi:10.1109/18.720541
[42] Ainsworth,有限元分析中的后验误差估计(2002)
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。