The shifted boundary method for hyperbolic systems: Embedded domain computations of linear waves and shallow water flows
| Autor: | Song, Ting, Main, Alex, Scovazzi, Guglielmo, Ricchiuto, Mario |
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| Přispěvatelé: | Duke University [Durham], Certified Adaptive discRete moDels for robust simulAtions of CoMplex flOws with Moving fronts (CARDAMOM), Institut de Mathématiques de Bordeaux (IMB), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Inria Bordeaux Sud-Ouest, Equipe Associée HAMSTER, Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2017 |
| Předmět: |
[SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean
Atmosphere éléments finis conditions aux bords embedded [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation approximate boundary methods [SPI.MECA.MEFL]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Fluids mechanics [physics.class-ph] méthodes immergées équations shallow water Embedded boundary conditions finite elements wave equation équations des ondes shallow water flows [MATH.MATH-NA]Mathematics [math]/Numerical Analysis [math.NA] |
| Zdroj: | [Research Report] RR-9136, Inria Bordeaux Sud-Ouest. 2017, pp.1-56 |
| Popis: | We propose a new computational approach for embedded boundary simulations ofhyperbolic systems. Applications are shown for the linear wave equations and for the nonlinearshallow water system. The proposed approach belongs to the class of surrogate/approximateboundary algorithms and is based on the idea of shifting the location where boundary conditionsare applied from the true to a surrogate boundary. Accordingly, boundary conditions, enforcedweakly, are appropriately modified to preserve optimal error convergence rates. This frameworkis applied here in the setting of a stabilized finite element method, even though other spatialdiscretization techniques could have been employed. Accuracy, stability and robustness of theproposed method are tested by means of an extensive set of computational experiments for theacoustic wave propagation equations and shallow water equations. Comparisons with standardweak boundary conditions imposed on grids that conform to the geometry of the computationaldomain boundaries are also presented.; On propose une nouvelle approche pour des simulations avec bords immergés pour des systèmes hyperboliques et en particulier les équations shallow water. L’approche proposée consiste en modifier les conditions au bords avec un développement limité permettant d’assurer l’ordre deux avec des embedded boundaries. L’approche est implementé est ici dans le cadre d’une méthode de type stabilized finite element sur un très grand nombre de cas tests représentatifs d’applications de propagation de vagues et inondation |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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