×

流体流动粘弹性波模型的Crank-Nicolson格式和局部化无网格技术的耦合。 (英语) Zbl 1486.65205号

摘要:本文提出了一种有效的局部无网格方法来逼近粘弹性波模型。该模型是解释波在用大量粘弹性定律建模的固体中传播的重要方法。在第一种方法中,使用具有二阶精度的差分格式来获得半离散格式。然后,采用单位格式的局部径向基函数划分得到全离散格式。该定位技术包括将初始区域分解为几个子域,并在每个子域上构造局部径向基函数近似。与全局配置方法相比,该技术的主要优点是得到了条件良好的线性系统和较低的计算负担。进一步,利用离散能量法推导了时间离散格式的稳定性和收敛性分析。数值结果验证了该方法的准确性和有效性。

MSC公司:

65M70型 偏微分方程初值和初边值问题的谱、配置及相关方法
2006年6月65日 含偏微分方程初值和初边值问题的有限差分方法
65号35 偏微分方程边值问题的谱、配置及相关方法
65D12号 数值径向基函数近似
65个M12 含偏微分方程初值和初边值问题数值方法的稳定性和收敛性
35升15 二阶双曲方程的初值问题
76A10号 粘弹性流体
74D99型 应变型和历史型材料,其他有记忆材料(包括具有粘性阻尼的弹性材料,各种粘弹性材料)
35A35型 偏微分方程背景下的理论近似
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] 邓,J。;王,S。;唐·G。;赵,J。;Li,X.,《介观流动对定向裂缝渗透多孔介质中纵波衰减和色散的影响》,地球物理研究所。地理位置。,57, 3, 482-506 (2013)
[2] Carcione,J.M。;Kosloff,D。;Kosloff,R.,地球粘声波传播模拟,地球物理学,53,6,769-777(1988)·Zbl 0656.73020号
[3] 李,H。;赵,Z。;Luo,Z.,二维粘弹性波动方程的时空连续有限元方法,界。价值问题。,2016, 1, 1-17 (2016) ·Zbl 1332.74047号
[4] 袁毅,三维半导体热传导器件的有限差分方法与分析,科学。中国Ser。数学。,39, 11, 1140-1151 (1996) ·Zbl 0893.65070号
[5] 罗,Z。;Teng,F.,基于POD技术的二维粘弹性波动方程优化SPDMFE外推方法,Bound。价值问题。,2017, 1, 1-20 (2017) ·Zbl 1353.74078号
[6] 夏,H。;Luo,Z.,二维粘弹性波动方程的优化有限元外推方法,J.不等式。申请。,2017, 1, 1-18 (2017) ·Zbl 1372.65313号
[7] 夏,H。;Luo,Z.,基于POD技术的二维粘弹性波动方程优化有限差分迭代格式,应用。数学。机械。,38, 12, 1721-1732 (2017) ·Zbl 1380.65190号
[8] 夏,H。;Luo,Z.,基于POD的二维粘弹性波动方程的优化有限差分CN-外插隐式格式,数学。方法应用。科学。,40, 18, 6880-6890 (2017) ·Zbl 1387.65091号
[9] Jin,S。;Luo,Z.,二维粘弹性波动方程的Crank-Nicolson配置谱方法,数值。方法偏微分方程,35,3,1080-1092(2019)·Zbl 1418.76037号
[10] 赵,Z。;李,H。;Luo,Z.,粘弹性波动方程的带网格修改的时空连续Galerkin方法,数值。方法偏微分方程,33,4,1183-1207(2017)·Zbl 1373.65074号
[11] 奥鲁索。,两种基于局部径向基函数和重心有理插值的无网格方法求解二维粘弹性波动方程,Comput。数学。申请。,79, 12, 3272-3288 (2020) ·Zbl 1440.74466号
[12] 泽鲁卡特,M。;Djidjeli,K。;Charafi,A.,线性平流-扩散型偏微分方程的显式和隐式无网格方法,国际。J.数字。方法工程,48,1,19-35(2000)·兹伯利0968.65053
[13] 奥鲁索。,基于伪谱三角基函数和重心有理插值的Wo无网格方法,用于修正burgers方程的数值求解,国际计算杂志。数学。,1-19 (2020)
[14] 卡沃雷托,R。;德罗西,A。;乔·H。;四元,B。;Recheis,W。;Mayr,M.,基于陆地的图像注册RBF变换的计算拓扑保持,(国际曲线和曲面会议(2014),Springer),96-108·Zbl 1360.65070号
[15] Kansa,E.J.,《多重二次曲面——一种应用于计算流体动力学曲面近似和偏导数估计的离散数据近似方案》,《计算》。数学。申请。,19, 8-9, 127-145 (1990) ·Zbl 0692.76003号
[16] Kansa,E.J.,《多重二次曲面——一种应用于计算流体动力学的离散数据近似方案——ii抛物、双曲和椭圆偏微分方程的解》,《计算》。数学。申请。,19, 8-9, 147-161 (1990) ·Zbl 0850.76048号
[17] 达斯·S·R。;帕尼格拉希,P.K。;Das,K。;Mishra,D.,使用粒子群优化改进支持向量机的RBF核函数,国际高级计算杂志。第2、7、130-135号决议(2012年)
[18] 邱,S。;Lane,T.,支持向量分类器RBF核的并行计算,(2005年SIAM国际数据挖掘会议论文集(2005),SIAM),334-345
[19] Fasshauer,G.E.,《使用MATLAB的无网格近似方法》,第6卷(2007年),《世界科学》·Zbl 1123.65001号
[20] Buhmann,M.D.,《径向基函数:理论与实现》,第12卷(2003),剑桥大学出版社·Zbl 1038.41001号
[21] Wendl,H.,(分散数据近似,第17卷。分散数据近似,第17卷,剑桥大学学报。申请。计算。数学。,第17卷(2004),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社
[22] 法绍尔,G.E。;McCourt,M.J.,《使用Matlab的基于核的近似方法》,第19卷(2015),世界科学出版公司
[23] Wu,Z.,紧支正定径向函数,高级计算。数学。,4, 1, 283-292 (1995) ·Zbl 0837.41016号
[24] Wendl,H.,分段多项式,最小次正定紧支集径向函数,高级计算。数学。,4, 1, 389-396 (1995) ·Zbl 0838.41014号
[25] Floater,M.S.公司。;Iske,A.,使用紧支撑径向基函数的多步散射数据插值,J.Compute。申请。数学。,73, 1-2, 65-78 (1996) ·兹比尔0859.65006
[26] Tolstykh,A.I.,《关于使用基于径向基函数的差分公式进行非结构化和混合结构-非结构化网格计算》,(第16届IMACS世界大会论文集,第228卷(2000年),洛桑),4606-4624
[27] 舒,C。;丁·H。;Yeo,K.,基于局部径向基函数的微分求积方法及其在求解二维不可压缩Navier-Stokes方程中的应用,计算。方法应用。机械。工程,192,7-8,941-954(2003)·Zbl 1025.76036号
[28] Wright,G.B。;Fornberg,B.,由径向基函数生成的分散节点紧致有限差分型公式,J.Comput。物理。,212, 1, 99-123 (2006) ·Zbl 1089.65020号
[29] 阿巴斯扎德,M。;Khodadadian,A。;帕维齐,M。;Dehghan,M。;Heitzinger,C.,《求解随机Cahn-Hilliard-Cook和随机Swift-Hohenberg方程的直接无网格局部配置方法》,《工程分析》。已绑定。元素。,98, 253-264 (2019) ·Zbl 1404.65207号
[30] 奥鲁索。,高频和低频波相互作用数值模拟的径向基函数有限差分(RBF-FD)方法:Zakharov-Rubenchik方程,应用。数学。计算。,394,第125787条pp.(2021)·Zbl 1508.65145号
[31] O.Nikan。;阿瓦扎德,Z。;Machado,J.T.,《电分析化学中非线性反常反应-再扩散过程的数值研究》,J.Compute。科学。,53,第101394条pp.(2021)
[32] O.Nikan。;阿瓦扎德,Z。;Machado,J.T.,中子输运中产生的非线性时间分数电报方程的数值近似,Commun。非线性科学。数字。模拟。,99,第105755条pp.(2021)·Zbl 1471.65162号
[33] O.Nikan。;马查多,J.T。;Golbabai,A。;Rashidinia,J.,分子动力学中产生的分数Klein-Kramers模型的数值评估,J.Compute。物理。,428,第109983条pp.(2021)·Zbl 07511421号
[34] Melenk,J.M。;I.,Babuška,单位分割有限元法:基本理论和应用,计算。方法应用。机械。工程,139,1-4,289-314(1996)·Zbl 0881.65099号
[35] I.巴布什卡;梅伦克,J.M.,单位分割法,国际。J.数字。方法工程,40,4,727-758(1997)·Zbl 0949.65117号
[36] Wendl,H.,《径向基函数的快速评估:基于单位分割的方法》,(近似理论X:小波、样条函数和应用(2002),Citeser)·Zbl 1031.65022号
[37] 卡沃雷托,R。;De Rossi,A.,通过单位配置方案的RBF划分解决泊松问题的误差指标和改进策略,应用。数学。计算。,369,第124824条pp.(2020)·兹比尔1433.65020
[38] 卡沃雷托,R。;德罗西,A。;Perracchione,E.,通过基于块的搜索技术有效计算单位插值的划分,计算。数学。申请。,71, 12, 2568-2584 (2016) ·兹比尔1443.65009
[39] 卡沃雷托,R。;De Rossi,A.,RBF-PU搭配的自适应优化技术,(大型科学计算国际会议(2019),施普林格),84-91·Zbl 1465.65157号
[40] 卡沃雷托,R。;德罗西,A。;Perracchione,E.,多元凸域上单位插值的划分,国际期刊模型。模拟。科学。计算。,6,04,第1550034条第(2015)页
[41] Cavoretto,R.,乘积型函数单位插值的二维和三维划分,应用。数学。信息科学。,9, 1, 1-8 (2015)
[42] 萨夫达里·瓦伊加尼,A。;Heryudono,A。;Larsson,E.,金融应用中产生的对流扩散方程的径向基函数单位配点法,J.Sci。计算。,64, 2, 341-367 (2015) ·Zbl 1325.65139号
[43] 谢尔巴科夫,V。;Larsson,E.,《普通篮子期权定价的径向基函数单位分割法》,计算。数学。申请。,71, 1, 185-200 (2016) ·Zbl 1443.91333号
[44] 卡沃雷托,R。;D.Marchi,S。;德罗西,A。;Perracchione,E。;Santin,G.,使用基于稳定核的技术划分单位插值,应用。数字。数学。,116, 95-107 (2017) ·Zbl 1372.65030号
[45] Mollapourasl,R。;Fereshtian,A。;Vanmaele,M.,随机波动美式期权的单位分割径向基函数,计算。经济。,53, 1, 259-287 (2019)
[46] Cavoretto,R.,使用紧支撑径向基函数的二维插值单位分割算法,Commun。申请。Ind.数学。,3, 2 (2013)
[47] Mollapourasl,R。;Fereshtian,A。;李,H。;Lu,X.,具有局部波动性的跳跃-扩散模型下期权定价的RBF-PU方法,J.Compute。申请。数学。,337, 98-118 (2018) ·Zbl 1457.65148号
[48] Fereshtian,A。;Mollapourasl,R。;Avram,F.,基于单位分割的RBF近似,用于指数lévy过程下的期权估值,J.Compute。科学。,32,44-55(2019)
[49] Garmanjani,G。;卡沃雷托,R。;Esmaeilbeigi,M.,基于有限差分的RBF单位配点法,初值问题,计算。数学。申请。,75/114066-4090(2018)·Zbl 1419.65078号
[50] Gholampour,F。;Hesameddini,E。;Taleei,A.,二维椭圆界面问题的稳定RBF单位分区局部方法,工程分析。已绑定。元素。,123, 220-232 (2021) ·Zbl 1464.65202号
[51] Gholampour,F。;Hesameddini,E。;Taleei,A.,用于求解涉及任意界面的二维椭圆问题的全局RBF-QR配置技术,工程计算。,1-19 (2020)
[52] 卡沃雷托,R。;De Rossi,A.,基于RBF-PU配置的二维泊松问题自适应算法,Rend。塞明。马特大学政治学院。都灵,76,2,77-86(2018)·Zbl 1440.65243号
[53] De Marchi,S。;Martínez A.Perracchione,E.,基于RBF的单位插值快速稳定有理分割,J.Compute。申请。数学。,349, 331-343 (2019) ·Zbl 1524.65075号
[54] Esmaeilbeigi,M。;查特拉布贡,俄亥俄州。;Shafa,M.,基于有限差分的RBF单位配分法求解含时随机偏微分方程,工程分析。已绑定。元素。,104, 120-134 (2019) ·Zbl 1464.65140号
[55] Darani,M.A.,解Klein-Gordon方程的RBF单位分解法,工程计算。,1-13 (2020)
[56] R.Cavoretto,A.De Rossi,W.Erb,图上信号处理的单位分割方法,arXiv预印本arXiv:2012106362020。
[57] Mirzaei,D.,求解偏微分方程的直接径向基函数单位分解(D-RBF-PU)方法,SIAM J.Sci。计算。,43、1、A54-A83(2021)·Zbl 1473.65331号
[58] Cavoretto,R.,单位插值的自适应径向基函数划分:非结构化数据的双变量算法,J.Sci。计算。,87, 2, 1-24 (2021) ·Zbl 1467.65006号
[59] O.Nikan。;Avazzadeh,Z.,一种基于径向基函数单位分解的定位技术,用于求解流体动力学中出现的Sobolev方程,应用。数学。计算。,401,第126063条pp.(2021)·Zbl 1508.65144号
[60] Adams,R.A.,Sobolev Spaces New York,第1卷,975(1975),学术出版社:旧金山洛顿学术出版社·Zbl 0314.46030号
[61] Brezis,H.,函数分析,Sobolev空间和偏微分方程(2010),Springer科学与商业媒体·Zbl 1218.46002号
[62] 萨迪克,M。;哈桑·本·阿赫迈德(Hassan Ben-Ahmed),E。;Wakrim,M.,用于解决多层土壤水流问题的QR分解RBFPUM,国际非线性科学杂志。数字。模拟。,19, 3-4, 397-407 (2018) ·Zbl 1401.76141号
[63] 本·艾哈迈德,E。;萨迪克,M。;Wakrim,M.,用于模拟多孔介质中水流的稳定径向基函数单位分解法,J.Sci。计算。,84, 1, 1-28 (2020) ·兹比尔1444.35059
[64] 卡沃雷托,R。;De Rossi,A.,使用立方分区搜索程序的三元插值算法,SIAM J.Sci。计算。,37、4、A1891-A1908(2015)·Zbl 1327.65022号
[65] 卡沃雷托,R。;施耐德,T。;Zulian,P.,基于OpenCL的RBF-PUM插值并行算法,J.Sci。计算。,74, 1, 267-289 (2018) ·Zbl 1383.65011号
[66] 阿拉西亚,G。;Besenghi,R。;卡沃雷托,R。;De Rossi,A.,《使用高效条带搜索程序进行分散和轨迹数据插值》,Appl。数学。计算。,217, 12, 5949-5966 (2011) ·Zbl 1213.65023号
[67] 法绍尔,G.E。;Zhang,J.G.,关于为RBF近似选择“最佳”形状参数,Numer。算法,45,1-4,345-368(2007)·Zbl 1127.65009号
[68] 穆哈梅托扎诺夫,M.S。;卡沃雷托,R。;De Rossi,A.,用于在径向基函数中求形状参数的单变量全局优化算法的实验研究,(国际优化与应用会议(2019),Springer),326-339·Zbl 1477.90072号
[69] Biazar,J。;Hosami,M.,径向基函数近似中形状参数的区间,应用。数学。计算。,315, 131-149 (2017) ·Zbl 1426.65022号
[70] 项,S。;王,K.m。;艾,Y.t。;Sha,Y.d。;Shi,H.,广义多二次径向基函数逼近的三角变量形状参数和指数策略,应用。数学。型号。,36, 5, 1931-1938 (2012) ·兹比尔1243.65023
[71] Golbabai,A。;Rabiei,H.,振动系统RBF近似的混合形状参数策略,国际计算杂志。数学。,2012年第89、17、2410-2427页·Zbl 1255.34088号
[72] Golbabai,A。;Mohebianfar,E。;Rabiei,H.,关于径向基函数的新的可变形状参数策略,Comput。申请。数学。,34, 2, 691-704 (2015) ·Zbl 1322.65040号
[73] 卡沃雷托,R。;德罗西,A。;穆哈梅托扎诺夫,M.S。;谢尔盖耶夫,Y.D.,关于使用单变量全局优化方法搜索径向基函数中的形状参数,J.global Optim。,79, 2, 305-327 (2021) ·Zbl 1470.65012号
[74] Sarra,S.A.,复杂形状区域上对流-扩散-反应方程的局部径向基函数方法,应用。数学。计算。,218, 19, 9853-9865 (2012) ·Zbl 1245.65144号
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。