×

变形网格的高阶保守保正DG插值及其在辐射传输移动网格DG模拟中的应用。 (英语) Zbl 1454.65122号

变形网格间解的插值是科学计算中许多应用中需要考虑的重要问题。作者开发了一种高阶、保守且保正的插值方案。这是基于变形网格上线性时间相关方程的间断Galerkin(DG)解。该方案适用于有界网格变形,否则是任意的。研究了DG插值的代价和正性保持问题,数值例子表明了该格式的性质。将该方法应用于辐射传输方程的分区移动网格DG解。数值结果表明,所得到的分区移动网格DG方法保持了与标准DG方法相同的收敛阶数,对于固定的均匀网格更有效,并且能够保持辐射强度的正性。

MSC公司:

65M60毫米 涉及偏微分方程初值和初边值问题的有限元、Rayleigh-Ritz和Galerkin方法
65M50型 涉及偏微分方程初值和初边值问题数值解的网格生成、细化和自适应方法
65D05型 数值插值
35卢比 积分-部分微分方程
45J05型 积分常微分方程
85A25型 天文学和天体物理学中的辐射传输
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] A.Adam,D.Pavlidis,J.R.Percival,P.Salinas,Z.Xie,F.Fang,C.C.Pain,A.Muggeridge和M.D.Jackson,控制体积网格之间的高阶保守插值:动态网格自适应在平流和多相流问题中的应用,J.Compute。物理。,321(2016),第512-531页·Zbl 1349.76164号
[2] R.W.Anderson、V.A.Dobrev、T.V.Kolev和R.N.Rieben,高阶曲线有限元任意拉格朗日-欧莱雅重映射中的单调性,国际。J.数字。《液体方法》,77(2015),第249-273页。
[3] R.W.Anderson、V.A.Dobrev、T.V.Kolev、R.N.Rieben和V.Z.Tomov,《高阶多材料ALE流体动力学》,SIAM J.Sci。计算。,40(2018年),第B32-B58页·Zbl 1480.65246号
[4] A.J.Barlow、P.-H.Maire、W.J.Rider、R.N.Rieben和M.J.Shashkov,《模拟高速可压缩多材料流动的任意拉格朗日-欧拉方法》,J.Compute。物理。,322(2016),第603-665页·兹比尔1351.76093
[5] W.Bo和M.Shashkov,基于R自适应重联的任意拉格朗日-欧拉方法-R-ReALE,J.Math。研究,48(2015),第125-167页·Zbl 1363.65154号
[6] D.Boffi和L.Gastaldi,ALE公式的稳定性和几何守恒定律,计算。方法应用。机械。工程,193(2004),第4717-4739页·Zbl 1112.76382号
[7] G.C.Buscaglia、A.Agouzal、P.Ramiárez和E.A.Dari,《关于Hessian恢复和各向异性适应性》,第四届ECCOMAS计算流体动力学会议,1998年。
[8] Cheng和C.-W.Shu,可压缩欧拉方程的高阶ENO守恒拉格朗日型格式,J.Compute。物理。,227(2007),第1567-1596页·Zbl 1126.76035号
[9] Cheng和C.-W.Shu,交错网格上的高精度保守重映射方法,应用。数字。数学。,58(2008),第1042-1060页·Zbl 1225.76219号
[10] B.Cockburn和C.-W.Shu,对流占优问题的Runge-Kutta间断Galerkin方法,科学杂志。计算。,16(2001),第173-261页·Zbl 1065.76135号
[11] Y.Di,R.Li,T.Tang和P.Zhang,不可压缩Navier-Stokes方程的移动网格有限元方法,SIAM J.Sci。计算。,26(2005),第1036-1056页·Zbl 1115.76045号
[12] J.K.Dukowicz,一般四边形网格的保守重分区(重映射),J.Compute。物理。,54(1984),第411-424页·Zbl 0534.76008号
[13] J.K.Dukowicz和J.R.Baumgardner,作为传输/平流算法的增量重映射,J.Compute。物理。,160(2000),第318-335页·Zbl 0972.76079号
[14] J.K.Dukowicz和J.W.Kodis,任意拉格朗日-欧拉计算的精确保守重映射(重新分区),SIAM J.Statist。计算。,8(1987),第305-321页·Zbl 0644.76085号
[15] L.Formaggia和F.Nobile,ALE-FEM二阶时间精确格式的稳定性分析,计算。方法应用。机械。工程,193(2004),第4097-4116页·Zbl 1175.76091号
[16] C.W.Hirt、A.A.Amsden和J.Cook,适用于所有流速的任意拉格朗日-欧式计算方法,J.Compute。物理。,14(1974年),第227-253页·Zbl 0292.76018号
[17] W.Huang和L.Kamenski,几何离散化和变分网格生成和自适应的简单实现,J.Compute。物理。,301(2015),第322-337页·Zbl 1349.65664号
[18] W.Huang和L.Kamenski,关于移动网格PDE方法的网格非奇异性,数学。公司。,87(2018),第1887-1911页·Zbl 1447.65172号
[19] W.Huang、L.Kamenski和R.D.Russell,《可变网格自适应网格泛函的比较数值研究》,J.Math。研究,48(2015),第168-186页·Zbl 1349.65421号
[20] W.Huang和R.D.Russell,《自适应移动网格方法》,第174卷,Springer,纽约,2010年·Zbl 1227.65090号
[21] 黄文华,孙文华,变分网格自适应II:误差估计和监测函数,J.Compute。物理。,184(2003),第619-648页·Zbl 1018.65140号
[22] L.Kamenski,基于Hessian恢复和后验误差估计的各向异性网格自适应,博士论文,达姆施塔特科技大学,德国达姆施塔,2009年·Zbl 1184.65112号
[23] M.Kucharik和M.Shashkov,交错多材料任意Lagrangian-Eulerian方法的保守多材料重映射,J.Compute。物理。,258(2014),第268-304页·Zbl 1349.76493号
[24] M.Kucharik、M.Shashkov和B.Wendroff,一种有效的线性和边界保护重映射方法,J.Compute。物理。,188(2003),第462-471页·Zbl 1022.65009号
[25] K.D.Lathrop和B.G.Carlson,《中子输运方程的离散纵坐标角求积》,技术报告,洛斯阿拉莫斯科学实验室,新墨西哥州洛斯阿拉莫斯,1964年。
[26] E.E.Lewis和W.F.Miller,中子输运计算方法,威利,纽约,1984年·Zbl 0594.65096号
[27] R.Li和T.Tang,双曲守恒律的移动网格间断Galerkin方法,科学杂志。计算。,27(2006),第347-363页·Zbl 1115.65102号
[28] R.Li、T.Tang和P.Zhang,基于调和映射的多维移动网格方法,J.Compute。物理。,170(2001),第562-588页·兹比尔0986.65090
[29] D.Ling,J.Cheng,and C.-W.Shu,线性双曲和辐射传输方程的保守高阶保正间断Galerkin方法,J.Sci。计算。,77(2018),第1801-1831页·Zbl 1407.65196号
[30] X.-D.Liu和S.Osher,满足激波捕获方案I的非振荡高阶精确自相似最大值原理,SIAM J.Numer。分析。,33(1996年),第760-779页·Zbl 0859.65091号
[31] D.Luo,W.Huang,和J.Qiu,双曲守恒律的拟拉格朗日移动网格间断Galerkin方法,J.Compute。物理。,396(2019),第544-578页·Zbl 1452.65243号
[32] L.Margolin和M.Shashkov,通用网格上的二阶符号保护保守插值(重映射),J.Compute。物理。,184(2003),第266-298页·Zbl 1016.65004号
[33] A.Pandare,C.Wang,和H.Luo,《可压缩多相流的任意拉格朗日-欧拉重建间断Galerkin方法》,第46届AIAA流体动力学会议,2016年,第4270页。
[34] A.Pandare、C.Wang、H.Luo和M.Shashkov,拉格朗日公式中可压缩多相流的重构间断Galerkin方法,2018年美国航空航天局航空科学会议,2018年5月95日。
[35] G.C.波美拉宁,《辐射流体动力学方程》,信使公司,马萨诸塞州北切姆斯福德,2005年。
[36] H.Tang和T.Tang,一维和二维双曲守恒律的自适应网格方法,SIAM J.Numer。分析。,41(2003),第487-515页·Zbl 1052.65079号
[37] P.D.Thomas和C.K.Lombard,几何守恒定律及其在移动网格流动计算中的应用,AIAA J.,17(1979),第1030-1037页·Zbl 0436.76025号
[38] J.G.Trulio和K.R.Trigger,任意时间相关坐标系中一维流体动力学方程的数值解,加州大学劳伦斯分校辐射实验室报告UCLR-65221961。
[39] X.Yang、W.Huang和J.Qiu,一维守恒定律的移动网格WENO方法,SIAM J.Sci。计算。,34(2012年),第A2317-A2343页·Zbl 1253.65133号
[40] D.Yuan,J.Cheng,and C.-W.Shu,辐射传输方程的高阶保正间断Galerkin方法,SIAM J.Sci。计算。,38(2016),第A2987-A3019页·Zbl 1351.65105号
[41] M.Zhang、J.Cheng、W.Huang和J.Qiu,辐射传输方程的自适应移动网格间断Galerkin方法,Commun。计算。物理。,27(2020),第1140-1173页·Zbl 1473.65223号
[42] M.Zhang,J.Cheng,J.Qiu,三角网格上辐射传输方程的高阶保正间断Galerkin格式,J.Compute。物理。,397 (2019), 108811. ·Zbl 1453.65348号
[43] Q.Zhang和C.-W.Shu,标量守恒律三阶显式Runge-Kutta间断Galerkin方法的稳定性分析和先验误差估计,SIAM J.Numer。分析。,48(2010年),第1038-1063页·Zbl 1217.65178号
[44] X.Zhang和C.-W.Shu,关于矩形网格上可压缩Euler方程的保正高阶间断Galerkin格式,J.Compute。物理。,229(2010),第8918-8934页·Zbl 1282.76128号
[45] X.Zhang,Y.Xia,and C.-W.Shu,三角网格上守恒律的最大原理满足和保正高阶间断Galerkin格式,科学学报。计算。,50(2012年),第29-62页·Zbl 1247.65131号
[46] Z.Zhang,基于L^2投影的保守插值移动网格法,Commun。计算。物理。,1(2006年),第930-944页·Zbl 1115.76363号
[47] Z.Zhang和A.Naga,一种新的有限元梯度恢复方法:超收敛性,SIAM J.Sci。计算。,26(2005),第1192-1213页·Zbl 1078.65110号
[48] O.C.Zienkiewicz和J.Z.Zhu,超收敛补丁恢复和后验误差估计。第1部分:回收技术,国际期刊Numer。方法工程,33(1992),第1331-1364页·Zbl 0769.73084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。