徐,肖;克里斯蒂安·格卢萨;玛尔塔·德埃利亚;约翰·T·福斯特。 用于非局部问题无网格离散化的区域分解的FETI方法。 (英文) Zbl 1507.65281号 计算。方法应用。机械。工程师。 387,文章ID 114148,19 p.(2021). 摘要:我们提出了一种有效模拟非局部问题的区域分解方法。我们的方法基于非局部扩散问题的多域公式,其中子域共享非局部视界大小的“非局部”界面。该非局部方程组首先根据非局部能量的最小化进行重写,然后用无网格近似进行离散,最后通过拉格朗日乘子方法以类似于有限元撕裂和互连方法的方式进行求解。具体来说,我们提出了一种求解拉格朗日乘子系统的分布式投影梯度算法,其未知量决定了子域之间的非局部界面条件。对1.91亿个未知数大的问题进行的几个二维数值测试表明,我们的算法具有较强和较弱的可扩展性,这优于该问题的分布式数值求解的标准方法。这项工作是首次在二维多域环境中对具有有限视界的非局部算子进行严格的数值研究,因此,这是朝着增加非局部模型在大规模模拟中的使用迈出的基本一步。 引用于7文件 MSC公司: 65号55 多重网格方法;含偏微分方程边值问题的区域分解 65N30型 含偏微分方程边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法 关键词:非局部模型;区域分解;无网格离散化;FETI公司 软件:CHOLMOD公司;佩里迪格姆 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{X.Xu}等人,计算。方法应用。机械。Eng.387,文章ID 114148,第19页(2021;兹bl 1507.65281) 全文: 内政部 arXiv公司 参考文献: [1] Silling,S.A.,《不连续性和长程力弹性理论的改革》,J.Mech。物理学。固体,48,1175-209(2000)·Zbl 0970.74030号 [2] Ha,Y.D。;Bobaru,F.,用周动力学捕获的动态脆性断裂特征,《工程分形》。机械。,78, 6, 1156-1168 (2011) [3] 本森博士。;Wheatcraft,S.公司。;Meerschaert,M.,分数对流扩散方程的应用,水资源。决议,36,6,1403-1412(2000) [4] 舒默,R。;本森博士。;Meerschaert,M。;Baeumer,B.,《多尺度分数阶对流扩散方程及其解》,《水资源》。研究,39,1,1022-1032(2003) [5] D'Elia,M。;德洛斯·雷耶斯,J。;Trujillo,A.M.,非局部图像去噪模型的双层参数优化(2019),arXiv:1912.02347·Zbl 1515.94014号 [6] Gilboa,G。;Osher,S.,非局部线性图像正则化和监督分割,多尺度模型。模拟。,6, 595-630 (2007) ·Zbl 1140.68517号 [7] D'Elia,M。;杜琪。;Gunzburger,M。;Lehoucq,R.,有界区域上的非局部对流扩散问题和有限范围跳跃过程,计算。方法应用。数学。,29, 71-103 (2017) [8] Meerschaert,M。;Sikorskii,A.,(分数微积分的随机模型。分数微积分随机模型,数学研究(2012),Gruyter)·Zbl 1247.60003号 [9] 杜琪。;Gunzburger,M。;Lehoucq,R。;Zhou,K.,具有体积约束的非局部扩散问题的分析和近似,SIAM Rev.,54667-696(2012)·Zbl 1422.76168号 [10] Alali,B。;Gunzburger,M.,《动力学与材料界面》,J.Elasticity,120,2,225-248(2015)·Zbl 1455.74009号 [11] Capodaglio,G。;D’Elia,M。;Bochev,P。;Gunzburger,M.,非局部界面问题的基于能量的耦合方法,计算与流体,207,第104593条pp.(2020)·Zbl 1521.76117号 [12] Aksoylu,B。;Parks,M.,非局部问题的变分理论和域分解,应用。数学。计算。,217, 14, 6498-6515 (2011) ·Zbl 1214.65062号 [13] Capodaglio,G。;D'Elia,M。;Gunzburger,M。;Bochev,P。;Klar,M。;Vollmann,C.,具有非局部相互作用模型的基于子结构的区域分解方法的一般框架(2021),arXiv预印本arXiv:2008.11780 [14] Farhat,C。;Roux,F.-X.,有限元撕裂和互连方法及其并行求解算法,国际。J.数字。方法工程,32,6,1205-1227(1991)·Zbl 0758.65075号 [15] 贝萨,M。;Foster,J。;Belytschko,T。;Liu,W.,《无网格统一:再现核周动力学》,《计算》。机械。,53, 6, 1251-1264 (2014) ·Zbl 1398.74452号 [16] Mengesha,T。;Du,Q.,带变号核的标量非局部周动力模型分析,离散Contin。动态。系统。序列号。B、 18、5、1415-1437(2013)·Zbl 1278.45014号 [17] Xu,X。;Foster,J.T.,《推导具有周期性微观结构的一维弹性材料的周动力影响函数》(2020年),arXiv预印本arXiv:2003.05520 [18] Xu,X。;D'Elia,M。;Foster,J.,《具有物理约束的周动力材料模型的机器学习框架》(2021),预印arXiv:2101.01095 [19] 你,H。;Yu,Y。;西林,S。;D'Elia,M.,《非局部模型的数据驱动学习:从高保真模拟到本构定律》(2020),arXiv:2012.04157 [20] 你,H。;Yu,Y。;特拉斯克,N。;M.古利安。;D'Elia,M.,《从高保真合成数据中进行稳健非局部物理的数据驱动学习》(2020),arXiv预印本arXiv:2005.10076 [21] 费尔辛格,M。;Kassmann,M。;Voigt,P.,非局部算子的Dirichlet问题,数学。Z.,279779-809(2015)·Zbl 1317.47046号 [22] D'Elia,M。;杜琪。;格鲁萨,C。;田,X。;Zhou,Z.,非局部和分数阶模型的数值方法,ACTA Numer。,29 (2020) ·Zbl 07674560号 [23] 杜琪。;Gunzburger,M。;Lehoucq,R。;Zhou,K.,体积约束下非局部扩散问题的分析与逼近,SIAM Rev.,54,4,667-696(2012)·Zbl 1422.76168号 [24] D’Elia,M。;田,X。;Yu,Y.,将局部边界条件转换为非局部体积约束的物理一致、灵活和有效策略,SIAM J.Sci。计算。,42、4、A1935-A1949(2020)·Zbl 1474.45073号 [25] D'Elia,M。;M.古利安。;奥尔森,H。;Karniadakis,G.E.,分数、非局部和加权非局部向量演算的统一理论(2020),arXiv:2005.07686 [26] Mathew,T.,偏微分方程数值解的区域分解方法,第61卷(2008),施普林格科学与商业媒体·Zbl 1147.65101号 [27] 桑迪亚国家实验室高性能计算(2021),https://hpc.sandia.gov/hpc [28] Aksoylu,B。;Mengesha,T.,非局部边值问题的结果,数值。功能。分析。最佳。,31, 12, 1301-1317 (2010) ·Zbl 1206.35251号 [29] Aksoylu,B。;Unlu,Z.,分数Sobolev空间中非局部积分算子的条件分析,SIAM J.Numer。分析。,52, 2, 653-677 (2014) ·Zbl 1297.65201号 [30] 帕克斯,M。;Littlewood,D。;J.米切尔。;Silling,S.,Peridigm用户指南桑迪亚报告(2012-7800),2012-7800(2012),桑迪亚国家实验室 [31] 陈,Y。;Davis,T.A。;海格,W.W。;Rajamanickam,S.,算法887:CHOLMOD,超节点稀疏cholesky因子分解和更新/停机,ACM Trans。数学。软件,35,3(2008) 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。