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边界节点法的计算稳定性研究
  • ISSN号:1007-4708
  • 期刊名称:《计算力学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O175.13[理学—数学;理学—基础数学] O317[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]河海大学工程力学系,工程与科学数值模拟软件中心,南京210098
  • 相关基金:国家杰出青年基金(1077403);水利部公益性行业专项经费(201101014);科技部国家重点基础研究发展计划(973)(2010CB832702)资助项目.
中文摘要:

边界节点法利用满足控制方程的非奇异通解作为基函数,半解析边界数值离散偏微分方程,具有精度高、收敛快、易编程等优点,是一种纯无网格配点方法。但是在求解具体问题时,随着节点数的增加,边界节点法经常得到严重病态的插值矩阵。本文利用有效条件数评价边界节点法求解Helmholtz问题线性方程组的计算稳定性;然后利用三种正则化方法处理其病态的线性方程组,并与高斯消元法比较计算精度和收敛性。通过数值实验,本文研究了有效条件数、误差和正则化方法之间的关系。

英文摘要:

The boundary knot method (BKM) uses the non-singular general solution,which satisfies the governing equation,as its basis functions for the semi-analytical numerical solution of partial differential equation on boundary collocation discretization and is a truly meshfree collocation method with merits of high accuracy, rapid convergence, easy-to-program. But with the increasing number of boundary knots, the method often results in an ill-conditioned interpolation matrix equation. In this study,we employ the effective condition number (ECN) approach to estimate the computational stability and accuracy of the BKM solution of Helmholtz problems. And then this paper employs the three regularization techniques to damp the ill-posedness of the BKM interpolation matrix in conjunction with the Gaussian elimination method for the ~olution of discretization algebraic equations. Numerical experiments illustrate the rela- tionship among the ECN, accuracy and regularization techniques with respect to the BKM solution of Helmholtz problems.

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期刊信息
  • 《计算力学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:大连理工大学 中国力学学会
  • 主编:程耿东
  • 地址:辽宁省大连理工大学《计算力学学报》编辑部
  • 邮编:116024
  • 邮箱:jslxxb@dlut.edu.cn
  • 电话:0411-84708744 84709559
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-4708
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1373/O3
  • 邮发代号:8-180
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵双效期刊,Ei Compenelex收录期刊,获2003年大连市期刊最佳印制奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9563